一种高转速中频无刷发电机制造技术

本发明专利技术公开一种高转速中频无刷发电机，其特征是，机座内同轴式布置有主发电机定子和励磁机定子，内花键空心轴上与主发电机定子和励磁机定子对应布置有主发电机转子和励磁机转子，机座是前端盖与机座壳体铸为整体，机座前端盖与内花键空心轴间通过前轴承安装，前轴承与主发电机转子前侧的内花键空心轴上安装有风扇，励磁机定子后侧的机座止口上安装后端盖，后端盖与内花键空心轴间通过后轴承安装，励磁机转子后内空处的内花键空心轴上安装有永磁机转子，后端盖内侧与永磁机转子对应安装有永磁机定子。本发明专利技术的发电机转速高，电磁负荷大，效率高，结构紧凑，功率密度比为1.0kW/kg。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋转发电机，尤其是一种高转速中频无刷发电机。
技术介绍
目前，同步发电机的转速一般在3000r/min及以下，3000r/min及以下转速的电励磁无刷同步发电机的功率密度比一般小于0.25kW/kg，转速越低则功率密度比越低，转速越高则功率密度比越高，为大大提高电励磁无刷同步发电机的功率密度比，必须研制3000r/min以上转速的高转速中频无刷发电机，高转速无刷发电机有设计技术、制造工艺和试验技术等关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高转速中频无刷发电机，能实现高转速发电，提供中频交流电源。本专利技术的技术方案为：一种高转速中频无刷发电机，转速为6000r/min至12000r/min，在涡喷发动机高转速驱动下发电，发出400Hz中频交流电源。一种高转速中频无刷发电机，包括柔性传动轴、内花键空心轴、前轴承、机座、风扇、主发电机（由主发电机转子和主发电机定子构成）、旋转整流管、励磁机（由励磁机转子和励磁机定子构成）、永磁机（由永磁机转子和永磁机定子构成）、后轴承、后端盖，励磁机与永磁机同心立体分布，主发电机与永磁机同轴分布，机座内同轴式布置有主发电机定子和励磁机定子，内花键空心轴上与主发电机定子和励磁机定子对应布置有主发电机转子和励磁机转子，机座是前端盖与机座壳体铸为整体，机座前端盖与内花键空心轴间通过前轴承安装，前轴承与主发电机转子前侧的内花键空心轴上安装有风扇，励磁机定子后侧的机座止口上安装后端盖，后端盖与内花键空心轴间通过后轴承安装，励磁机转子后内空处的内花键空心轴上安装有永磁机转子，后端盖内侧与永磁机转子对应安装有永磁机定子，内花键空心轴与柔性传动轴啮合。进一步优选，所述主发电机转子前侧的内花键空心轴上安装平衡块,以使内花键空心轴平稳转动。前轴承两侧安装轴承盖，内花键空心轴末端通过紧定螺母和锁紧螺母固定，发电机外部设有防尘罩。旋转整流管安装在励磁机转子左侧。本专利技术的优点在于：一种高转速中频无刷发电机，转速为6000r/min至12000r/min，在涡喷发动机高转速驱动下发电，发出400Hz中频交流电源，该发电机电磁负荷大，效率高，结构紧凑，体积小，重量轻，可靠性高，6000r/min转速时的高转速中频无刷发电机的功率密度比可做到1.0kW/kg。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的原理图。图1中：1—柔性传动轴，2—内花键空心轴，3—轴承盖，4—前轴承，5—机座，6—平衡块，7—风扇，8—主发电机转子，9—主发电机定子，10—旋转整流管，11—励磁机转子，12—励磁机定子，13—永磁机转子，14—永磁机定子，15—后轴承，16—紧定螺母，17—锁紧螺母，18—插座，19—后端盖，20—防护罩。图2中：WZ—主绕组，WF—磁极绕组，WE—励磁绕组，WJ—电枢绕组，WY—永磁感应绕组，ZX—旋转整流管，CT—电流互感器，CR—轴承温度传感器。具体实施方式一种高转速中频无刷发电机由柔性传动轴1、内花键空心轴2、轴承盖3、前轴承4、机座5、平衡块6、风扇7、主发电机（由主发电机转子8和主发电机定子9构成）、旋转整流管10、励磁机（由励磁机定子12和励磁机转子11构成）、永磁机（由永磁机转子13和永磁机定子14构成）、后轴承15、紧定螺母16、锁紧螺母17、电连接器插座18、后端盖19、防护罩20等组成，该发电机转速为6000r/min至12000r/min，励磁机与永磁机同心立体分布，主发电机与永磁机同轴分布，机座5内同轴式布置有主发电机定子9和励磁机定子12，内花键空心轴2上与主发电机定子9和励磁机定子12对应布置有主发电机转子8和励磁机转子11，机座5是前端盖与机座壳体铸为整体，机座前端盖与内花键空心轴2间通过前轴承4安装，前轴承4与主发电机转子之间的内花键空心轴2上安装有风扇7，励磁机定子12后侧的机座止口上安装后端盖19，后端盖19与内花键空心轴2间通过后轴承15安装，励磁机转子11后内空处的内花键空心轴2上安装有永磁机转子13，后端盖19内侧与永磁机转子13对应安装有永磁机定子14,内花键空心轴2与柔性传动轴1啮合。进一步,所述主发电机转子8前侧的内花键空心轴2上安装平衡块6,以使内花键空心轴2平稳转动。前轴承4两侧安装轴承盖3，内花键空心轴2末端通过紧定螺母16和锁紧螺母17固定，发电机外部设有防尘罩20。旋转整流管10安装在励磁机转子11左侧。后端盖19二侧有左、右侧出线盒，左侧出线盒内安装有中性线接线板，中性线接线板上安装有三个小型电流互感器CT，电流互感器二次侧绕组接成带中性线的星星接法且四个端子分别焊接在电连接器插座18的端子上，右侧出线盒内安装有中频电源输出接线板，后端盖上侧安装有电连接器插座18。内花键空心轴2用钛合金圆棒加工而成，内花键空心轴2为空心结构，前段内孔加工成内花键，柔性传动轴1由哑铃式外花键轴、万向节、连杆、螺母等组成，哑铃式外花键轴用铬钢圆棒加工而成，哑铃式外花键轴为二端粗中部细，粗端为外花键，柔性传动轴1穿入内花键空心轴2，哑铃式外花键轴的尾段与内花键空心轴的内花键啮合，连杆尾端用螺母固定在空心轴尾端，柔性传动轴能缓冲传动旋转机械动力，柔性传动轴的哑铃式外花键轴中部细段具有传动机械动力过强负荷保险功能。主发电机定子9和主发电机转子8铁心冲片采用冷轧铁钴钒软磁合金薄片导磁材料冲制而成，主发电机定子铁心冲片内圆边均布八十四个槽，槽形为半开口平底槽，主发电机定子铁心斜一槽叠压焊接成型，主发电机转子铁心冲片为八个凸极整体结构，每凸极极靴处开有阻尼孔，主发电机转子铁心冲片叠套在内花键空心轴上，二端叠压有阻尼板和压板，用铆条在极身处铆接成一整体形成主发电机转子铁心，励磁机定子和励磁机转子铁心冲片采用冷轧硅钢薄片导磁材料冲制而成，励磁机定子铁心冲片为二十个凸极整体结构，励磁机定子铁心由励磁机定子铁心冲片叠压铆接而成，励磁机转子铁心冲片外圆边均布一百二十个槽，槽形为小开口平底槽，励磁机转子铁心冲片叠压套装在转子支架上，永磁机定子铁心冲片采用冷轧硅钢薄片导磁材料冲制而成，永磁机定子铁心冲片内圆边均布六十个槽，槽形为小开口平底槽，永磁机定子铁心斜半槽叠压焊接成型，安装在后端盖内侧支架上，永磁转子由十六块扇形永磁钢、导磁环和磁钢支架组成，磁钢支架由铝合金压制成型，外圆侧均布十六个扇形槽，扇形槽底部有一环形槽，磁钢支架中心部位是带键槽的轴孔。主发电机定子有三相主绕组WZ，主绕组用二根漆包扁铜线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高转速中频无刷发电机，包括柔性传动轴、内花键空心轴、前轴承、机座、风扇、主发电机、旋转整流管、励磁机、永磁机、后轴承、后端盖，主发电机由主发电机转子和主发电机定子构成，励磁机由励磁机转子和励磁机定子构成，永磁机由永磁机转子和永磁机定子构成，其特征在于：励磁机与永磁机同心立体分布，主发电机与永磁机同轴分布，机座内同轴式布置有主发电机定子和励磁机定子，内花键空心轴上与主发电机定子和励磁机定子对应布置有主发电机转子和励磁机转子，机座是前端盖与机座壳体铸为整体，机座前端盖与内花键空心轴间通过前轴承安装，前轴承与主发电机转子前侧的内花键空心轴上安装有风扇，励磁机定子后侧的机座止口上安装后端盖，后端盖与内花键空心轴间通过后轴承安装，励磁机转子后内空处的内花键空心轴上安装有永磁机转子，后端盖内侧与永磁机转子对应安装有永磁机定子，内花键空心轴与柔性传动轴啮合。

【技术特征摘要】
1.一种高转速中频无刷发电机，包括柔性传动轴、内花键空心轴、前轴承、机座、风扇、
主发电机、旋转整流管、励磁机、永磁机、后轴承、后端盖，主发电机由主发电机转子和主发
电机定子构成，励磁机由励磁机转子和励磁机定子构成，永磁机由永磁机转子和永磁机定
子构成，其特征在于：励磁机与永磁机同心立体分布，主发电机与永磁机同轴分布，机座内
同轴式布置有主发电机定子和励磁机定子，内花键空心轴上与主发电机定子和励磁机定子
对应布置有主发电机转子和励磁机转子，机座是前端盖与机座壳体铸为整体，机座前端盖
与内花键空心轴间通过前轴承安装，前轴承与主发电机转子前侧的内花键空心轴上安装有
风扇，励磁机定子后侧的机座止口上安装后端盖，后端盖与内花键空心轴间通过后轴承安
装，励磁机转子后内空处的内花键空心轴上安装有永磁机转子，后端盖内侧与永磁机转子
对应安装有永磁机定子，内花键空心轴与柔性传动轴啮合。
2.如权利要求1所述的一种高转速中频无刷发电机，其特征是，后端盖二侧有左、右侧
出线盒，左侧出线盒内安装有中性线接线板，中性线接线板上安装有三个小型电流互感器
CT，电流互感器二次侧绕组接成带中性线的星星接法且四个端子分别焊接在电连接器插座
的端子上，右侧出线盒内安装有中频电源输出接线板，后端盖上侧安装有电连接器插座。
3.如权利要求1所述的一种高转速中频无刷发电机，其特征是，内花键空心轴用钛合金
圆棒加工而成，内花键空心轴为空心结构，前段内孔加工成内花键，柔性传动轴由哑铃式外
花键轴、万向节、连杆、螺母组成，哑铃式外花键轴用铬钢圆棒加工而成，哑铃式外花键轴为
二端粗中部细，粗端为外花键，柔性传动轴穿入内花键空心轴，哑铃式外花键轴的尾段与内
花键空心轴的内花键啮合，连杆尾端用螺母固定在空心轴尾端。
4.如权利要求1所述的一种高转速中频无刷发电机，其特征是，主发电机定子和主发电
机转子铁心冲片采用冷轧铁钴钒软磁合金薄片导磁材料冲制而成，主发电机定子铁心冲片
内圆边均布八十四个槽，槽形为半开口平底槽，主发电机定子铁心斜一槽叠压焊接成型，主
发电机转子铁心冲片为八个凸极整体结构，每凸极极靴处开有阻尼孔，主发电机转子铁心
冲片叠套在内花键空心轴上，二端叠压有阻尼板和压板，用铆条在极身处铆接成一整体形
成主发电机转子铁心，励磁机定子和励磁机转子铁心冲片采用冷轧硅钢薄片导磁材料冲制
而成，励磁机定子铁心冲片为二十个凸极整体结构，励磁机定子铁心由励磁机定子铁心冲
片叠压铆接而成，励磁机转子铁心冲片外圆边均布一百二十个槽，槽形为小开口平底槽，励
磁机转子铁心冲片叠压套装在转子支架上，永磁机定子铁心冲片采用冷轧硅钢薄片导磁材
料冲制而成，永磁机定子铁心冲片内圆边均布六十个槽，槽形为小开口平底槽，永磁机定子
铁心斜半槽叠压焊接成型，安装在后端盖内侧支架上，永磁转子由十六块扇形永磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐剑萍，刘旭，杨家国，
申请(专利权)人：江西清华泰豪三波电机有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36