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永磁低速發電機的製作方法

2023-05-29 17:45:31

專利名稱:永磁低速發電機的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種發電設備,特別是涉及一種永磁低速發電機,可用於風力發電、水利發電、火力發電等領域的發電設備。
背景技術:
永磁發電機與勵磁發電機的最大區別在於它的勵磁磁場是由永磁體發生的。勵磁式發電機,怠速發電性能差,電瓶容易放完電;發電機轉速在1500-6000轉/分區間效率只有40%_50%,效力低,因轉子存在勵磁線圈,整機溫升高;勵磁式發電機還極易呈現碳刷、滑環破壞等問題。永磁式發電機結構簡單,轉子磁場大,無勵磁繞組,無碳刷,無滑環,氣隙大,無觸點,整機唯一磨損部位是軸承。但永磁體在電機中既是磁源,又是磁路的組成部分。永磁體的磁性能不僅與生產廠的製作工藝有關,還與永磁體的形狀和尺寸、充磁機的容量和充磁方式有關,具體性能數據的離散性很大。而且永磁體在電機中所能提供的磁通量和磁動勢還隨磁路其餘部分的資料性能、尺寸和電機運行狀況而變化。此外,永磁發電機的磁路結構多種多樣,漏磁路十分龐雜而且漏磁通佔的比例較大,鐵磁材料部分又比擬容易飽和,磁導是非線性的。這些都增添了永磁發電機電磁計算的繁雜性,使盤算成果的正確度低於電勵磁發電機。
發明內容針對上述領域中的缺點,本發明提供一種永磁低速發電機,減少了漏磁,使發電機的怠速性能好,同時,通過對定子線圈的角度繞線設計,減少了電機的啟動扭距,提高了整體電機的壽命。永磁低速發電機,包括定子組件和永磁轉子組件,所述定子組件位於永磁轉子組件內側,所述定 子組件包括疊加矽鋼片組、上、下矽鋼片壓蓋、電機軸和套接於電機軸上的上、下軸承,其特徵在於:所述永磁轉子組件包括N級磁鐵,S級磁鐵,導磁材料圈和非導磁導電材料圈,所述N級磁鐵,S級磁鐵順次粘接於導磁材料圈的內側,所述非導磁導電材料圈固定於導磁材料圈的外側,所述永磁轉子組件通過上、下軸承套接於電機軸上。所述N級磁鐵,S級磁鐵的數量均為6塊、8塊、12塊、24塊、48塊或192塊。所述疊加矽鋼片組包括若干片疊合的矽鋼片及其纏繞的線圈,所述矽鋼片疊合而成的線槽方向與電機軸成0-30°。所述矽鋼片疊合而成的線槽方向與電機軸成5-20°。所述矽鋼片的線槽為36槽、72槽、144槽或288槽。所述砂鋼片的厚度為0.3mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm。本實用新型在於將永磁鐵用粘接的方式固定在導磁材料圈的內側,導磁材料圈上形成N-S-N……S閉合永磁磁場迴路,且在導磁材料圈的外側採用非導磁導電材料做成一個外圈,採用外鑲嵌或粘接固定,非導磁導電材料圈進行隔磁,減少磁漏。本實用新型採用獨特的繞線圈方式,使得矽鋼片疊合而成的線槽方向與電機軸成0-30°,優選5-20°。這個小銳角角度,減小了電機啟動扭矩,使電機在低速下能啟動,同時延長了電機的使用壽命。本實用新型採用非導磁導電材料做成包圍永磁轉子組件的外圈,減少磁漏現象,同時改變了常規的線圈繞線方式,設計了小銳角的繞線方向,減小了電機啟動扭矩,使電機可以低速下啟動,同時又延長了電機的壽命。本實用新型發電機內部結構設計排列得很緊湊,體積、重量大為減少,可用於風力發電、水利發電、火力發電等領域。

圖1發電機拆解圖,圖2永磁轉子組件拆解圖,圖3定子組件拆解圖,圖4定子組件外觀圖,圖中各標號列示如下:1-螺母和彈平墊,2-上端蓋,3-永磁轉子組件,4-固定螺釘,5-定子組件,6_連接杆,7-下端蓋,31-N級磁鐵,32-S級磁鐵,33-導磁材料圈,34-非導磁導電材料圈,51-軸承,52-螺母和彈平墊,53-矽鋼片上壓蓋,54-疊加矽鋼片組,55-電機軸,56-矽鋼片下壓蓋,57-矽鋼片連接杆,58-電機引出線。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步的詳細產明。圖1為發電機機構圖。發電機包括定子組件5和永磁轉子組件3,定子組件5包在永磁轉子組件3的內側,永磁轉子組件3的上,下方分別有上端蓋2和下端蓋7,連接杆6與螺母和彈平墊I將永磁轉子組件3在豎直方向上固定,固定螺釘4將永磁轉子組件3在水平方向上固定。圖2為永磁轉子組件圖。永磁轉子組件包括N級磁鐵31,S級磁鐵32,導磁材料圈33和非導磁導電材料圈34,所述N級磁鐵31,S級磁鐵32順次粘接於導磁材料圈33的
內側,導磁材料圈上形成N-S-N......S閉合永磁磁場迴路,非導磁導電材料圈34固定於導磁
材料圈33的外側,採用外鑲嵌或粘接固定,非導磁導電材料圈34進行隔磁,減少磁漏。圖3為定子組件圖。所述定子組件位於永磁轉子組件內側(未視出,見圖1所示),所述定子組件包括疊加矽鋼片組54、矽鋼片上壓蓋53、矽鋼片下壓蓋56、電機軸55和套接於電機軸55上的上、下軸承51,矽鋼片連接杆57通過螺母和彈平墊52將疊加矽鋼片組牢牢的固定在一起。疊加矽鋼片組54的線槽方向與電機軸55成15°,這個小銳角角度,減小了電機啟動扭矩,使電機在低速下能啟動,同時延長了電機的使用壽命。裝配過程:把矽鋼片上壓蓋53固定在電機軸55確保矽鋼片上壓蓋53側孔與電機軸55側孔對準。把單片矽鋼片組裝成疊加矽鋼片組54確保線槽延中心線向左或右傾斜0-30° (優選5-20° ),裝配矽鋼片下壓蓋56,用矽鋼片連接杆57穿連,螺母和彈平墊52擰緊固定矽鋼片下壓蓋56後,把下好的線圈纏繞在線槽中,出頭線與穿過電機軸55軸孔的電機引出線58連接,且作絕緣處理,然後裝配上、下軸承51。裝配完成的定子組件圖如圖4所示。[0024]工作原理:電機軸55固定,外來動力帶動上端蓋2連接永磁轉子組件3下端蓋7轉動,從而N級磁鐵31,S級磁鐵32轉動使得定子組件3上的線圈相對切割磁力線,產生電流,電機引出線58可以對外供電。本實用新型採用非導磁導電材料做成包圍永磁轉子組件的外圈,減少磁漏現象,同時改變了常規的線圈繞線方式,設計了小銳角的繞線方向,減小了電機啟動扭矩,使電機可以低速下啟動,同時又延長了電機的壽命。本實用新型發電機內部結構設計排列得很緊湊,體積、重量大為減少,可用於風力發電、水利發電、火力發電等領域。
權利要求1.永磁低速發電機,包括定子組件和永磁轉子組件,所述定子組件位於永磁轉子組件內側,所述定子組件包括疊加矽鋼片組、上、下矽鋼片壓蓋、電機軸和套接於電機軸上的上、下軸承,其特徵在於:所述永磁轉子組件包括N級磁鐵,S級磁鐵,導磁材料圈和非導磁導電材料圈,所述N級磁鐵,S級磁鐵順次粘接於導磁材料圈的內側,所述非導磁導電材料圈固定於導磁材料圈的外側,所述永磁轉子組件通過上、下軸承套接於電機軸上。
2.根據權利要求1所述的永磁低速發電機,其特徵在於:所述N級磁鐵,S級磁鐵的數量均為6塊、8塊、12塊、24塊、48塊或192塊。
3.根據權利要求1所述的永磁低速發電機,其特徵在於:所述疊加矽鋼片組包括若干片疊合的矽鋼片及其纏繞的線圈,所述矽鋼片疊合而成的線槽方向與電機軸成0-30°。
4.根據權利要求3所述的永磁低速發電機,其特徵在於:所述矽鋼片疊合而成的線槽方向與電機軸成5-20°。
5.根據權利要求1所述的永磁低速發電機,其特徵在於:所述矽鋼片的線槽為36槽、72槽、144槽或288槽。
6.根據權利要求1所述的永磁低速發電機,其特徵在於:所述矽鋼片的厚度為0.3mm、`0.5mm>1mm、2mm 或 3mmη
專利摘要本實用新型涉及永磁低速發電機,其特徵在於N級磁鐵,S級磁鐵順次粘接於導磁材料圈的內側,導磁材料圈上形成N-S-N……S閉合永磁磁場迴路,非導磁導電材料圈34固定於導磁材料圈33的外側,採用外鑲嵌或粘接固定,非導磁導電材料圈34進行隔磁,減少磁漏。同時改變了常規的線圈繞線方式,設計了小銳角的繞線方向,減小了電機啟動扭矩,使電機可以低速下啟動,同時又延長了電機的壽命。本實用新型發電機內部結構設計排列得很緊湊,體積、重量大為減少,可用於風力發電、水利發電、火力發電等領域。
文檔編號H02K1/28GK202997742SQ201320006960
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者王鴻瑜 申請人:王鴻瑜, 邵霞

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