B和線圈C采用星型接線進(jìn)行連接，組成三項(xiàng)輸出。
[0056]同理，上述定子的多個線圈41之間均采用星型接線連接(Y型接線)，每3個線圈41為一組三相輸出，線圈41共有數(shù)量為3的整數(shù)倍。
[0057]應(yīng)用時，線圈41個數(shù)越多，電機(jī)的輸出頻率就越高；
[0058]反之，線圈41個數(shù)越少，電機(jī)的輸出頻率就越低；
[0059]因此，可以通過增加或減少線圈41的個數(shù)，進(jìn)而增高或降低電機(jī)的輸出頻率。
[0060]同理，線圈41的匝數(shù)越多，電機(jī)的輸出電壓越高，
[0061]反之，線圈41的匝數(shù)越少，電機(jī)的輸出電壓就越低；
[0062]因此，通過增加或減少線圈41的匝數(shù)，進(jìn)而增大或減小電機(jī)的輸出電壓。
[0063]實(shí)際應(yīng)用過程中，可以通過改變線圈41的個數(shù)和匝數(shù)改變電機(jī)的輸出頻率和輸出電壓，以適應(yīng)不同的用電場合。
[0064]本發(fā)明的定子線圈41的截面優(yōu)選繞制成梯形，目的是為了線圈41和梯形永磁體形狀相同，也就是說梯形永磁體的兩塊異性磁極的磁場是梯形的；這個線圈繞制成梯形目的，是為了線圈和磁場形狀相吻合，磁場完全可以被線圈切割磁力線。
[0065]多個線圈41利用高分子材料精密壓鑄成端面平行的圓環(huán)狀，這樣，多個圓環(huán)狀的定子4可以在機(jī)殼11內(nèi)進(jìn)行重疊安裝，進(jìn)一步地提高發(fā)電機(jī)的輸出功率。
[0066]本發(fā)明的發(fā)電機(jī)采用了定子磁場的軸向設(shè)計，與傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的徑向磁場設(shè)計相比，本發(fā)明能夠大幅度地提高功率密度，提高了轉(zhuǎn)矩比。
[0067]本發(fā)明還包括轉(zhuǎn)子6，轉(zhuǎn)子6垂直穿裝在轉(zhuǎn)軸2上，并且轉(zhuǎn)子6與定子4依次相間分布O
[0068]如圖3和圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)子6包括基座61和永磁體62，基座61為圓環(huán)狀，在基座61的中心位置設(shè)有鍵槽孔611，基座61通過鍵槽孔611穿裝在轉(zhuǎn)軸2上，并在鍵槽內(nèi)楔入鍵進(jìn)行固定鎖緊。
[0069]在基座61的兩側(cè)均設(shè)置有圓環(huán)狀的凹形槽612，在基座61兩側(cè)的凹形槽612內(nèi)分別安裝多個互為異性的永磁體62，為便于描述，將永磁體62分為N極永磁體621和S極永磁體622，S卩，安裝在基座一側(cè)凹形槽612內(nèi)的N極永磁體621相對側(cè)凹型槽612內(nèi)安裝S極永磁體621。
[0070]本實(shí)施例優(yōu)選的安裝方式為將永磁體62通過高分子材料粘結(jié)在基座61上，高分子材料同樣采用前述的高分子結(jié)構(gòu)膠，具有低粘度、高強(qiáng)度、快固化的特點(diǎn)。并且，安裝在基座61同側(cè)凹形槽612內(nèi)的多個永磁體62呈圓環(huán)狀分布，兩個相鄰轉(zhuǎn)子6間的永磁體62同樣互為異性分布，即，N極永磁體621和S極永磁體622相鄰設(shè)置。
[0071]由于轉(zhuǎn)軸2上設(shè)置有多個階梯狀的端面，在安裝轉(zhuǎn)子6時，將基座61—側(cè)抵靠在階梯面上，另一側(cè)通過在轉(zhuǎn)軸2上螺裝螺帽8即可對基座進(jìn)行鎖緊固定，為了與階梯狀的轉(zhuǎn)軸軸徑相適配，可以將基座的鍵槽孔設(shè)計成與轉(zhuǎn)軸軸徑相對應(yīng)的孔徑尺寸，使整體具備結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷的特點(diǎn)。
[0072]采用上述轉(zhuǎn)子6結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用時，同等的轉(zhuǎn)速條件下:
[0073]通過增加或減少轉(zhuǎn)子6數(shù)量，進(jìn)而增高或降低交流發(fā)電機(jī)的輸出頻率；
[0074]在同等頻率下:
[0075]通過增加或減少轉(zhuǎn)子6數(shù)量，進(jìn)而減小或增大交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)速。
[0076]在外界動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸2帶動其上的永磁體62轉(zhuǎn)動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，定子與轉(zhuǎn)子形成切割磁力線而發(fā)電。
[0077]本發(fā)明的轉(zhuǎn)子6與轉(zhuǎn)軸2呈垂直固態(tài)連接，轉(zhuǎn)子6采用了高強(qiáng)度的永磁體62，節(jié)省了傳統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)的勵磁電流，且高強(qiáng)度永磁體62的磁場密度更高。
[0078]安裝時，將一組轉(zhuǎn)子6分別安裝在定子4的左、右兩側(cè)，同時，一組左、右兩側(cè)相對的磁極互為性磁場，將定子4有氣隙地夾在中間，在外界動力驅(qū)動轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)時，定子4上的線圈41切割轉(zhuǎn)子形成的磁力線，進(jìn)而產(chǎn)生電動勢。
[0079]轉(zhuǎn)子6中永磁體62的對數(shù)越多，在同等的轉(zhuǎn)速下交流發(fā)電機(jī)的輸出頻率也就越尚O
[0080]頻率已定，永磁體62的對數(shù)越多，交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)速就越低。
[0081]通過改變磁極的對數(shù)改變驅(qū)動轉(zhuǎn)速和頻率，增加或減少轉(zhuǎn)子的對數(shù)和定子個數(shù)，進(jìn)而改變交流發(fā)電機(jī)的輸出功率。
[0082]相比于傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，本發(fā)明的交流發(fā)電機(jī)具備低速、高效的特性:
[0083]低速，電壓以定220伏，與傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)(1500-3000轉(zhuǎn))相比，本發(fā)明的驅(qū)動轉(zhuǎn)速只在400左右，可適用低速動力驅(qū)動，如:風(fēng)力，水力驅(qū)動。
[0084]高效，本發(fā)明定子部分采用了多組無鐵芯線圈式的設(shè)計，勵磁部分采用了高強(qiáng)度永磁勵磁方式，無需勵磁電源，無線槽磁滯現(xiàn)象，運(yùn)行時無轉(zhuǎn)矩磁滯，比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的需要的轉(zhuǎn)矩小，運(yùn)行更高效。
[0085]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0086]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種交流發(fā)電機(jī)，包括:機(jī)體和轉(zhuǎn)軸，所述機(jī)體包括機(jī)殼以及安裝機(jī)殼兩端的前端蓋和后端蓋；所述轉(zhuǎn)軸通過軸承穿裝在機(jī)殼的前端蓋和后端蓋上；其特征在于，還包括: 定子，所述定子為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，多個定子間隔安裝在機(jī)殼內(nèi)壁上，定子包括多個與無鐵芯線圈座壓鑄成型的線圈，所述線圈之間采用接線連接； 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子穿裝在轉(zhuǎn)軸上，并且轉(zhuǎn)子與定子依次相間分布，轉(zhuǎn)子包括基座以及多個安裝在基座兩側(cè)互為異性的永磁體，相鄰轉(zhuǎn)子間的永磁體互為異性； 在驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，定子的線圈切割轉(zhuǎn)子形成的磁力線進(jìn)而產(chǎn)生電動勢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述機(jī)殼為鋁合金材質(zhì)，機(jī)殼的內(nèi)壁設(shè)有若干階梯狀端面，用于定子的定位安裝。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子通過螺栓固定在機(jī)殼上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子的多個線圈之間采用星型接線連接，每3個線圈為一組三相輸出，線圈數(shù)量為3的整數(shù)倍。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子的線圈呈圓環(huán)狀分布在無鐵芯線圈座上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的基座中心設(shè)有鍵槽孔，轉(zhuǎn)子通過基座上的鍵槽孔穿裝在轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)軸上螺裝螺帽對轉(zhuǎn)子的基座進(jìn)行鎖緊固定。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述安裝在基座同側(cè)的多個永磁體呈圓環(huán)狀分布，且相鄰永磁體互為異性。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述永磁體通過高分子材料粘結(jié)在基座上。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于: 通過增加或減少線圈的個數(shù)，進(jìn)而增高或降低電機(jī)的輸出頻率； 通過增加或減少線圈的匝數(shù)，進(jìn)而增大或減小電機(jī)的輸出電壓。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交流發(fā)電機(jī)，其特征在于: 在同等的轉(zhuǎn)速下，通過增加或減少轉(zhuǎn)子永磁體的數(shù)量，進(jìn)而增高或降低電機(jī)的輸出頻率; 在同等頻率下，通過增加或減少轉(zhuǎn)子永磁體的數(shù)量，進(jìn)而減低或增高電機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)速。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種交流發(fā)電機(jī)，包括：機(jī)殼、前端蓋、后端蓋組裝成的機(jī)體及通過軸承穿裝前、后端蓋上轉(zhuǎn)軸；還包括：圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的定子，其間隔安裝在機(jī)殼內(nèi)壁上，定子包括多個與無鐵芯線圈座壓鑄成型的線圈，各線圈之間采用接線連接；轉(zhuǎn)子，其穿裝在轉(zhuǎn)軸上，并且轉(zhuǎn)子與定子依次相間分布，轉(zhuǎn)子包括基座以及多個安裝在基座兩側(cè)互為異性的永磁體，相鄰轉(zhuǎn)子間的永磁體互為異性；在驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，定子線圈切割轉(zhuǎn)子形成的磁力線進(jìn)而產(chǎn)生電動勢。與傳統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)相比，本產(chǎn)品的體積和重量均減小數(shù)倍，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、拆卸更為方便，且發(fā)電效率大大提升，運(yùn)行轉(zhuǎn)矩小，驅(qū)動轉(zhuǎn)速低，整體更節(jié)能、高效。
【IPC分類】H02K21/14
【公開號】CN105141095
【申請?zhí)枴緾N201510555820
【發(fā)明人】張萬斌
【申請人】張萬斌
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月1日