專利名稱：特種照明電源發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及配合柴、汽油動力機的永磁發(fā)電機組，更具體地說，涉及柴、汽油動力機驅(qū)動的特種照明電源發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在沒有專門、直接用之于特種照明電源的柴、汽油動力機發(fā)電機組，都是發(fā)電機組通過配電盤、經(jīng)起輝、穩(wěn)壓等過程成為用于特種照明的電源。發(fā)電機與動力機的組成基本是兩個獨立體的并合，再加上一個配電系統(tǒng)，電機本身采用常規(guī)結(jié)構(gòu)，體積大、重量重、效率低，再加上照明用的一套起輝、穩(wěn)壓等設(shè)備，重量更大。
本實用新型要解決的技術(shù)問題是改進(jìn)發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，使其直接用于驅(qū)動特種照明，發(fā)電機的單位體積的功率值增高、重量減輕，與動力機構(gòu)成不可分割的一體式結(jié)構(gòu)，大大改善了使用性能。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的技術(shù)方案是一種特種照明電源發(fā)電機組，發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸直接連接動力機的輸出軸，發(fā)電機的定子固定在動力機上；定子設(shè)槽，槽內(nèi)嵌設(shè)繞組，其特征是所述定子槽的槽形為以發(fā)電機橫截面中心為圓心設(shè)定假設(shè)圓，該圓直徑在內(nèi)定子情形時為內(nèi)定子直徑的(1/3-2/3)，在外定子情形時為外定子直徑的(3-3/2)，從槽口向所述假設(shè)圓作假設(shè)圓的切線，限定槽壁，由槽深限定槽底，該槽深及槽壁共同限定槽形；槽口寬約等于齒寬；轉(zhuǎn)子為永磁型，幅向磁化的N、S永磁塊在圓周上交替設(shè)置，相鄰永磁塊之間的距離是永磁塊周向?qū)挾鹊?0.5-0.8)；定子的繞組是單相繞組，根據(jù)所供照明燈路數(shù)和工作電壓不同進(jìn)行設(shè)置，彼此間相互隔離，這種配置起到了分配器、互感器、變壓器的作用。每個輸出繞組與一個電抗器連接，其電抗值L1、L2、L3……，按不同光源所需的電流特性曲線和電壓特性曲線進(jìn)行調(diào)整，以跟蹤衡流供給。
進(jìn)一步，所述發(fā)電機定子軸向上槽口相對軸線扭斜，在定子全長上扭斜量為槽寬的(1.1-1.3)。
如上所述，本實用新型是一種供特種光源用電的發(fā)電裝置。對特種光源，例如鈉燈光源，供電，從定子繞組經(jīng)變電裝置后的輸出線路上接入了耐高壓的電抗器，由電機繞組、變電裝置、和小電抗器的變換組合，輸出至鈉燈。當(dāng)鈉燈接通電源的一瞬間，自動產(chǎn)生一個一萬五千伏以上的高電壓，當(dāng)鈉燈點燃后，由于燈管內(nèi)尚未氣化的鈉，處于低阻狀態(tài)，而電流急劇上升，隨著燈管溫度的升高，逐漸的氣化使燈管隨之內(nèi)阻漸升高，最終達(dá)到燈管的額定電流和電壓而穩(wěn)定下來，這些變化過程，就憑著定子線圈、變電裝置和小電抗器之間的細(xì)致的能量轉(zhuǎn)換而最終趨于穩(wěn)流或穩(wěn)壓。其它幾種燈的光源，也是經(jīng)過如此配合而達(dá)到燈所需的性能指標(biāo)，由于每種燈的特性不同而配合不同。本機每種燈的電源高低壓互相隔離而限定了各自的功率，每種電源專源專用，互不干擾。
本方案實現(xiàn)的特種照明電源發(fā)電機組，沒有前例比較，本身功率體積比高，整體體積小，重量輕，轉(zhuǎn)換效率高，多路多種形式供電，而不需要另配鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、電容器、起輝器等附件設(shè)施。


圖1是本實用新型發(fā)電機組和動力機聯(lián)接示意圖。
圖2是定子開槽示意圖。
圖3是定子槽透視示意圖。
圖4是特種照明光源分配系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述實施例。
圖1是本實用新型發(fā)電機組和動力機聯(lián)接示意圖。發(fā)電機組包括動力機1、直接連在動力機轉(zhuǎn)軸上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子3、和固定在動力機機殼上的發(fā)電機定子2。即，本實用新型發(fā)電機組是動力機和發(fā)電機一體化的機器。動力機是汽油機或柴油機。
本例中的發(fā)電機功率為1.2KW，56極，112個槽，發(fā)電機轉(zhuǎn)速3000rpm，是一種外轉(zhuǎn)子式的發(fā)電機，但并非必須如此。定子2是由硅鋼片疊成的圓柱體，在其外圓周上設(shè)有多個槽，圖2是槽形成的結(jié)構(gòu)示意圖，R1為定子外半徑，R2為決定槽深的半徑，R3為開槽用假設(shè)圓的半徑，R4為定子內(nèi)徑。所述假設(shè)圓半徑R3為定子外徑R1的(1/3-2/3)，當(dāng)發(fā)電機為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，所述假設(shè)圓在定子內(nèi)圓外面，這個比值當(dāng)然將反過來，是(3-1.5)。在本例中R1為90mm，R3為60mm。在定子外周上多個齒槽均布，AB為槽口寬度、BC為齒寬度、AB≈BC，即齒寬約等于槽寬。從槽口的A和B點出發(fā)，向假設(shè)圓作切線，所得兩線限定了該槽的槽壁，槽深限定槽底。轉(zhuǎn)子內(nèi)腔圓周面上均布多個永磁極，它是幅向充磁的N、S極性永磁塊沿周向交替地排列形成，本例中取相鄰永磁塊之間的距離對永磁塊寬度的比為0.5，一般地說，此比值可以是(0.5-0.8)，即轉(zhuǎn)子一個極距是永磁塊寬度的(1.5-1.8)。每極距范圍內(nèi)占有的定子槽數(shù)視設(shè)計要求確定，可以是2-4，本例為2，發(fā)電機有較好的技術(shù)指標(biāo)。定子硅鋼片疊成的圓柱體具有扭斜的槽口，參見圖3，即對在定子一端的槽口位置A，其在定子另一端處相應(yīng)的槽口位置A″相對平行于定子軸線的A-A′線移過一個扭斜量(A′-A″)，該扭斜量為槽寬的(1.1-1.3)，本例中為1.2。定子槽內(nèi)嵌設(shè)單相繞組，輸出繞組根據(jù)所供電的照明燈的工作電壓不同和幾路供電來設(shè)置，彼此間和高低壓間互相隔離，各自獨立分配供給不同需要的電源，可以獨立運行也可以多路同時運行(見圖4)。圖4中示出的本例變電裝置T有四個副繞組，分別供鈉燈、金屬鹵化燈、日光燈等氣體放電燈和普通照明燈，適應(yīng)各路光源的特性，各路中的電抗器為L1、L2、L3、L4，使得到不同光源所需的電流特性曲線和電壓特性曲線，跟蹤衡流供給。
本實用新型的發(fā)電機組中，發(fā)電機重量輸出功率比可達(dá)1kg-1.3kg/kw，效率近于90％。
權(quán)利要求1.一種特種照明電源發(fā)電機組，發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸直接連接動力機的輸出軸，發(fā)電機的定子固定在動力機上；定子設(shè)槽，槽內(nèi)嵌設(shè)繞組，其特征是所述定子槽的槽形為以發(fā)電機橫截面中心為圓心設(shè)定假設(shè)圓，該圓直徑在內(nèi)定子情形時為內(nèi)定子直徑的1/3-2/3，在外定子情形時為外定子直徑的3-3/2，從槽口向所述假設(shè)圓作假設(shè)圓的切線，限定槽壁，由槽深限定槽底，該槽深及槽壁共同限定槽形；槽口寬約等于齒寬；轉(zhuǎn)子為永磁型，幅向磁化的N、S永磁塊在圓周上交替設(shè)置，相鄰永磁塊之間的距離是永磁塊周向?qū)挾鹊?.5-0.8；定子的繞組是多個單相繞組，各繞組的工作電壓對應(yīng)于所供電照明燈供電路數(shù)來設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種照明電源發(fā)電機組，其特征是所述發(fā)電機定子軸向上槽口相對軸線扭斜，在定子全長上扭斜量為槽寬的1.1-1.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的特種照明電源發(fā)電機組，其特征是所述槽口在定子全長上扭斜量為槽寬的1.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個所述的特種照明電源發(fā)電機組，其特征是所述槽深由與定子同心的圓限定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個所述的特種照明電源發(fā)電機組，其特征是所述發(fā)電機每極距下占有定子槽數(shù)取自2-4。
專利摘要特種照明燈用發(fā)電機組，其發(fā)電機一例為永磁外轉(zhuǎn)子型，周向永磁塊間距是其寬度的(0.5－0.8)；定子槽內(nèi)嵌單相繞組；定子槽形為設(shè)定直徑為定子外直徑(1/3－2/3)的假設(shè)圓，從槽口向所述假設(shè)圓作切線以限定槽壁，由槽深限定槽底；槽口寬約等于齒寬；每極槽數(shù)2；定子軸向上槽口相對軸線扭斜，在定子全長上扭斜量為槽寬的1.2；定子單相繞組經(jīng)多副繞組成多路輸出到各照明燈，各路中串接配合燈的工作特性的電抗器。本實用新型的特種照明電源發(fā)電機組，功率體積比高，整體體積小，重量輕，轉(zhuǎn)換效率高，多路多種形式供電，而不需要另配鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、電容器、起輝器等附件設(shè)施。
文檔編號H02K21/48GK2622911SQ0323688
公開日2004年6月30日 申請日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月29日
發(fā)明者白賀斌, 肖興華, 王云 申請人:中國國際科技促進(jìn)會