專利名稱：電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)電源，尤其是一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機。
背景技術(shù)：
隨著稀土永磁材料的迅猛發(fā)展，稀土永磁材料在電機領(lǐng)域已開始應(yīng)用，稀土永磁材料制成的永磁交流發(fā)電機具有體積小、重量輕、效率高等特點，但發(fā)電電壓不可調(diào)，必須研究一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機，該電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機是一種交流發(fā)電機，通過永磁實現(xiàn)交流發(fā)電，通過調(diào)磁使發(fā)電電壓可調(diào)且穩(wěn)定精度高。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機，它包括永磁調(diào)磁卷鐵芯支架、永磁調(diào)磁卷鐵芯、永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組、扇形永磁塊、永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)、帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子、調(diào)磁線圈、調(diào)磁機座、轉(zhuǎn)軸、軸承和防護罩，其特征是沿軸向按永磁調(diào)磁卷鐵芯支架、帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯、氣隙、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子、 氣隙、帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架依次排列連接，沿徑向按扇形永磁塊、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁線圈、調(diào)磁機座依次排列連接，一個發(fā)電機有二個永磁調(diào)磁卷鐵芯，所述永磁調(diào)磁卷鐵芯是用一定寬度的硅鋼帶卷制成圓環(huán)形狀而成，沿徑向用絕緣環(huán)隔離分成二段，厚的一段為永磁段卷鐵芯，薄的一段為調(diào)磁段卷鐵芯，永磁調(diào)磁卷鐵芯一側(cè)面沿徑向開有半開口梨形槽，沿周向均勻分布N個半開口梨形槽，槽中嵌有一套三相或單相永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組和調(diào)磁源繞組，組成帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯，永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組導(dǎo)體嵌在永磁段和調(diào)磁段卷鐵芯槽中，繞組匝數(shù)按正弦規(guī)律分布，一個永磁調(diào)磁卷鐵芯槽號按順時針方向編號，另一個永磁調(diào)磁卷鐵芯槽號按逆時針方向編號，永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組按編號方向依次排列在永磁調(diào)磁卷鐵芯槽中，二個帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯置于永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，且其槽口朝向永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，同時二側(cè)永磁調(diào)磁卷鐵芯的槽號要對齊固定于調(diào)磁機座兩端，二側(cè)永磁調(diào)磁卷鐵芯中的永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組可按電勢方向相同進(jìn)行并聯(lián)或按電勢方向疊加進(jìn)行串聯(lián)，2P個扇形永磁塊、永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)與帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架組成永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，用永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)與鋁合金壓制而成，永磁導(dǎo)環(huán)和調(diào)磁導(dǎo)環(huán)用導(dǎo)磁材料制作，調(diào)磁導(dǎo)環(huán)兩側(cè)面有P個交錯分布的扇形凸極，單側(cè)只有P/2個扇形凸極，永磁導(dǎo)環(huán)位于中間，調(diào)磁導(dǎo)環(huán)位于外圈，緊靠永磁導(dǎo)環(huán)兩側(cè)與調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極對應(yīng)有能對稱嵌裝2P個扇形永磁塊的槽，鋁合金部分的內(nèi)環(huán)和外圈壓制成軸流風(fēng)扇，形成帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架，扇形永磁塊對稱分布，扇形永磁塊的磁通方向垂直扇形面， 永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子二側(cè)面的磁性方向相同，同一側(cè)面相鄰扇形永磁塊的磁性方向按N極和S極依次排列，扇形永磁塊數(shù)量P根據(jù)發(fā)電機需要確定，可構(gòu)成50Hz或400Hz交流電輸出的永磁交流發(fā)電機，永磁磁通是從扇形永磁塊N極出發(fā)，穿過氣隙，經(jīng)卷鐵芯的齒軛齒，到同側(cè)相鄰扇形永磁塊S極，形成永磁磁通回路，調(diào)磁磁通經(jīng)調(diào)磁機座、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架的調(diào)磁段、永磁調(diào)磁卷鐵芯調(diào)磁段的軛齒、氣隙、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子的調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極，到另一側(cè)的調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極、氣隙、永磁調(diào)磁卷鐵芯調(diào)磁段的齒軛、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架的調(diào)磁段、回到調(diào)磁機座，形成調(diào)磁磁通回路。本實用新型的技術(shù)效果是1、電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機利用扇形永磁塊的永磁磁場實現(xiàn)交流發(fā)電，輸出三相或單相的50Hz或400Hz交流電源；2、利用調(diào)磁線圈的電磁磁場，使永磁發(fā)電電壓可調(diào)且穩(wěn)定精度高，小于1%，電壓波形正弦性好，供電品質(zhì)優(yōu)良； 3、無勵磁機和旋轉(zhuǎn)整流器能實現(xiàn)無刷化，無轉(zhuǎn)子磁場繞組能實現(xiàn)發(fā)電電壓穩(wěn)定可調(diào)；4、發(fā)電機效率高、體積小、重量輕。

圖1為電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)圖。圖2為電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機原理圖。圖3為永磁調(diào)磁卷鐵芯結(jié)構(gòu)圖。圖4為永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組分布圖。圖5為永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖。在圖中，1一永磁調(diào)磁支架，2—永磁調(diào)磁卷鐵芯，3—永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組，4一扇形永磁塊，5—永磁導(dǎo)環(huán)，6—調(diào)磁導(dǎo)環(huán)，7—帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架，8—永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，9一調(diào)磁線圈，10—調(diào)磁機座，11一轉(zhuǎn)軸，12—軸承，13—防護罩，Wl—永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組，WE—調(diào)磁線圈，WS—調(diào)磁源繞組。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機，它由永磁調(diào)磁卷鐵芯支架1、永磁調(diào)磁卷鐵芯2、永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組3、 扇形永磁塊4、永磁導(dǎo)環(huán)5、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)6、帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架7、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子8、調(diào)磁線圈9、 調(diào)磁機座10、轉(zhuǎn)軸11、軸承12和防護罩13組成，沿軸向按永磁調(diào)磁卷鐵芯支架、帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯、氣隙、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子、氣隙、帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架依次排列連接，沿徑向按扇形永磁塊、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁線圈、 調(diào)磁機座依次排列連接，一個發(fā)電機有二個永磁調(diào)磁卷鐵芯，永磁調(diào)磁卷鐵芯是用一定寬度的硅鋼帶卷制成圓環(huán)形狀而成，沿徑向用絕緣環(huán)隔離分成二段，厚的一段為永磁段卷鐵芯，薄的一段為調(diào)磁段卷鐵芯，永磁調(diào)磁卷鐵芯一側(cè)面沿徑向開有半開口梨形槽，沿周向均勻分布N個半開口梨形槽，槽中嵌有一套三相或單相永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組和調(diào)磁源繞組，組成帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的卷鐵芯，永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組導(dǎo)體嵌在永磁段和調(diào)磁卷鐵芯槽中， 其匝數(shù)按正弦規(guī)律分布，一個永磁調(diào)磁卷鐵芯槽號按順時針方向編號，另一個永磁調(diào)磁卷鐵芯槽號按逆時針方向編號，永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組按編號方向依次排列在永磁調(diào)磁卷鐵芯槽中，二個永磁調(diào)磁卷鐵芯置于永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，且其槽口朝向永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，同時二側(cè)永磁調(diào)磁卷鐵芯的槽號要對齊固定于調(diào)磁機座兩端，二側(cè)永磁調(diào)磁卷鐵芯中的永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組可按電勢方向相同進(jìn)行并聯(lián)或按電勢方向疊加進(jìn)行串聯(lián)，2P個扇形永磁塊、永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)與帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架組成永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，用永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)與鋁合金壓制而成，永磁導(dǎo)環(huán)和調(diào)磁導(dǎo)環(huán)用導(dǎo)磁材料制作，調(diào)磁導(dǎo)環(huán)兩側(cè)面有P個交錯分布的扇形凸極，單側(cè)只有P/2個扇形凸極，永磁導(dǎo)環(huán)位于中間，調(diào)磁導(dǎo)環(huán)位于外圈，緊靠永磁導(dǎo)環(huán)兩側(cè)與調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極對應(yīng)有能對稱嵌裝2P個扇形永磁塊的槽，鋁合金部分的內(nèi)環(huán)和外圈壓制成軸流風(fēng)扇，形成帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架，起固定扇形永磁塊、永磁導(dǎo)環(huán)和調(diào)磁導(dǎo)環(huán)的作用，又可對永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組和永磁調(diào)磁卷鐵芯進(jìn)行通風(fēng)散熱，扇形永磁塊對稱分布，扇形永磁塊的磁通方向垂直扇形面，永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子二側(cè)面的磁性方向相同，同一側(cè)面相鄰扇形永磁塊的磁性方向按N極和S極依次排列，扇形永磁塊數(shù)量P根據(jù)發(fā)電機需要確定，永磁調(diào)磁永磁轉(zhuǎn)子6套在轉(zhuǎn)軸11中部，轉(zhuǎn)軸11 二端套有軸承12，軸承12外套有永磁調(diào)磁卷鐵芯支架1，永磁調(diào)磁卷鐵芯2同軸心焊在永磁調(diào)磁卷鐵芯支架1內(nèi)側(cè)，永磁調(diào)磁卷鐵芯支架 1通過同軸心圓止口用螺栓將調(diào)磁機座10緊固中間，調(diào)磁線圈9做成圓環(huán)形固定于調(diào)磁機座10內(nèi)圓中部，用螺釘將防護罩13固定在永磁調(diào)磁卷鐵芯支架1的外側(cè)，防護罩13開有通風(fēng)孔，永磁調(diào)磁卷鐵芯支架1沿徑向分成二段，永磁段以內(nèi)用非導(dǎo)磁金屬材料制作，調(diào)磁段以外用導(dǎo)磁金屬材料制作，調(diào)磁機座10用導(dǎo)磁金屬材料制作，防護罩13用非導(dǎo)磁金屬材料制作。當(dāng)發(fā)動機驅(qū)動電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子二側(cè)面的永磁調(diào)磁卷鐵芯槽中的永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組切割永磁磁場，感應(yīng)出三相或單相的50Hz 或400Hz交流電源，其永磁磁通是從扇形永磁塊N極出發(fā)，穿過氣隙，經(jīng)卷鐵芯的齒軛齒，到同側(cè)相鄰扇形永磁塊S極，形成永磁磁通回路，調(diào)磁線圈通直流電產(chǎn)生調(diào)磁磁通，電壓調(diào)節(jié)器AVR連接有永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組W1、勵磁源繞組WS和調(diào)磁線圈TO，電壓調(diào)節(jié)器AVR依據(jù)發(fā)電電壓變化來調(diào)節(jié)調(diào)磁線圈的電流大小，可穩(wěn)定調(diào)節(jié)發(fā)電電壓，調(diào)磁磁通經(jīng)調(diào)磁機座、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架的調(diào)磁段、永磁調(diào)磁卷鐵芯調(diào)磁段的軛齒、氣隙、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子的調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極，到另一側(cè)的調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極、氣隙、永磁調(diào)磁卷鐵芯調(diào)磁段的齒軛、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架的調(diào)磁段、回到調(diào)磁機座，形成調(diào)磁磁通回路。
權(quán)利要求1. 一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機，它包括永磁調(diào)磁卷鐵芯支架、永磁調(diào)磁卷鐵芯、永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組、扇形永磁塊、永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)、帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子、調(diào)磁線圈、調(diào)磁機座、轉(zhuǎn)軸、軸承和防護罩，其特征是沿軸向按永磁調(diào)磁卷鐵芯支架、帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯、氣隙、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子、氣隙、帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架依次排列連接，沿徑向按扇形永磁塊、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁線圈、調(diào)磁機座依次排列連接，一個發(fā)電機有二個永磁調(diào)磁卷鐵芯，所述永磁調(diào)磁卷鐵芯是用一定寬度的硅鋼帶卷制成圓環(huán)形狀而成，沿徑向用絕緣環(huán)隔離分成二段，厚的一段為永磁段卷鐵芯，薄的一段為調(diào)磁段卷鐵芯，永磁調(diào)磁卷鐵芯一側(cè)面沿徑向開有半開口梨形槽，沿周向均勻分布N個半開口梨形槽，槽中嵌有一套三相或單相永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組和調(diào)磁源繞組，組成帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯，永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組導(dǎo)體嵌在永磁段和調(diào)磁段卷鐵芯槽中，繞組匝數(shù)按正弦規(guī)律分布，一個永磁調(diào)磁卷鐵芯槽號按順時針方向編號，另一個永磁調(diào)磁卷鐵芯槽號按逆時針方向編號，永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組按編號方向依次排列在永磁調(diào)磁卷鐵芯槽中，二個帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯置于永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，且其槽口朝向永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，同時二側(cè)永磁調(diào)磁卷鐵芯的槽號要對齊固定于調(diào)磁機座兩端，二側(cè)永磁調(diào)磁卷鐵芯中的永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組可按電勢方向相同進(jìn)行并聯(lián)或按電勢方向疊加進(jìn)行串聯(lián)，2P個扇形永磁塊、永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)與帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架組成永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子，用永磁導(dǎo)環(huán)、調(diào)磁導(dǎo)環(huán)與鋁合金壓制而成，永磁導(dǎo)環(huán)和調(diào)磁導(dǎo)環(huán)用導(dǎo)磁材料制作，調(diào)磁導(dǎo)環(huán)兩側(cè)面有P個交錯分布的扇形凸極，單側(cè)只有P/2個扇形凸極，永磁導(dǎo)環(huán)位于中間，調(diào)磁導(dǎo)環(huán)位于外圈，緊靠永磁導(dǎo)環(huán)兩側(cè)與調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極對應(yīng)有能對稱嵌裝 2P個扇形永磁塊的槽，鋁合金部分的內(nèi)環(huán)和外圈壓制成軸流風(fēng)扇，形成帶風(fēng)扇非導(dǎo)磁支架， 扇形永磁塊對稱分布，扇形永磁塊的磁通方向垂直扇形面，永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子二側(cè)面的磁性方向相同，同一側(cè)面相鄰扇形永磁塊的磁性方向按N極和S極依次排列，可構(gòu)成50Hz或400Hz 交流電輸出的永磁交流發(fā)電機，永磁磁通是從扇形永磁塊N極出發(fā)，穿過氣隙，經(jīng)卷鐵芯的齒軛齒，到同側(cè)相鄰扇形永磁塊S極，形成永磁磁通回路，調(diào)磁磁通經(jīng)調(diào)磁機座、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架的調(diào)磁段、永磁調(diào)磁卷鐵芯調(diào)磁段的軛齒、氣隙、永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子的調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極，到另一側(cè)的調(diào)磁導(dǎo)環(huán)扇形凸極、氣隙、永磁調(diào)磁卷鐵芯調(diào)磁段的齒軛、永磁調(diào)磁卷鐵芯支架的調(diào)磁段、回到調(diào)磁機座，形成調(diào)磁磁通回路。
專利摘要一種電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機，沿軸向按永磁調(diào)磁卷鐵芯支架—帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯—氣隙—永磁調(diào)磁轉(zhuǎn)子—氣隙—帶永磁調(diào)磁感應(yīng)繞組的永磁調(diào)磁卷鐵芯—永磁調(diào)磁卷鐵芯支架依次排列，沿徑向按扇形永磁塊—調(diào)磁導(dǎo)環(huán)—調(diào)磁線圈—調(diào)磁機座依次排列。本實用新型的技術(shù)效果是1、電壓可調(diào)卷鐵芯永磁交流發(fā)電機利用扇形永磁塊的永磁磁場實現(xiàn)交流發(fā)電，輸出三相或單相的50Hz或400Hz交流電源；2、利用調(diào)磁線圈的電磁磁場，使永磁發(fā)電電壓可調(diào)且穩(wěn)定精度高，小于1%，電壓波形正弦性好，供電品質(zhì)優(yōu)良；3、無勵磁機和旋轉(zhuǎn)整流器能實現(xiàn)無刷化，無轉(zhuǎn)子磁場繞組能實現(xiàn)發(fā)電電壓穩(wěn)定可調(diào)；4、發(fā)電機效率高、體積小、重量輕。
文檔編號H02K1/24GK202121392SQ201120126230
公開日2012年1月18日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者徐劍萍 申請人:徐劍萍