本发明专利技术涉及一种发电机的制作方法，主要是将铁芯上的每个绕有线包的铁芯爪极之间、相互并拢形成一个相对闭合的铁芯环。进一步地，在产生旋转磁场的永磁体侧面设置屏蔽环，屏蔽环的总宽度与铁芯的厚度一致。本发明专利技术还公开了采用上述方法制作的发电机，包括永磁体和铁芯铁芯上设置有复数个插槽，各个单独绕制的线包通过对应的插槽安装在铁芯上，铁芯爪由复数个铁芯爪片重叠而成，各个铁芯爪片穿过线包重叠嵌插在铁芯上对应的插槽中固定线包。各个相邻铁芯爪之间相互并拢在一起形成闭合的铁芯环。采用上述技术方案，可大量减轻发电机的驱动力，大幅度高能量转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高发电机能量转换效率的发电机的制作方法及由该方法制作的发电机。
技术介绍
众所周知，现有发电机的机电能量转换效率很低。其中的一个重要原因在于当发电机输出电流时，每个线包绕组都会产生一个磁场，而磁场磁力线的循环方向正好与旋转磁场磁力线的运动方向处在同一个平面上。线包磁场的磁力线与旋转磁场的磁力线相互抵触直接阻碍旋转磁场的旋转运动。图1、图2所示是现有发电机旋转磁场磁力线与线包磁力线相互干扰的示意图。在当今能源越来越紧缺的情况下，若能提高电机的机电能量转换效率，必将具有相当重要的经济意义和社会意义。
技术实现思路
本专利技术的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种能有效提高发电机转换效率的发电机的制作方法及采用该方法制作的高效率的发电机。实现上述目的的技术方案一种发电机的制作方法，将铁芯上的每个线包绕组的相邻铁芯爪之间相互并拢在一起形成闭合的铁芯环，用于减少线包磁场的磁力线穿过槽隙对旋转磁场产生阻力。在铁芯上设置插槽，将线包单独绕制成形后通过插槽安装在铁芯上，再将片状的铁芯爪穿过线包重叠嵌插在铁芯上固定线包，形成闭合的铁芯环。一种发电机，包括永磁体和铁芯，铁芯上设置有相应数量按圆周方向上均匀排列的铁芯爪极，各个铁芯爪极上绕制有线包，所述的各个相邻铁芯爪极之间相互并拢在一起形成闭合的铁芯环。所述铁芯上设置有复数个插槽，各个单独绕制的线包通过对应的插槽安装在铁芯上，所述铁芯爪由复数个铁芯爪片重叠而成，各个铁芯爪片穿过线包重叠嵌插在铁芯上对应的插槽中固定线包。在所述产生旋转磁场的永磁体侧面设置屏蔽环，使永磁体产生的旋转磁场磁力线在线包区域之外时被挤压变形以避开线包磁场的磁力线，进一步减少线包磁场的磁力线对旋转磁场产生阻力。所述永磁体的侧面固定有屏蔽环，使旋转磁场的端面宽度小于铁芯的厚度，所述永磁体的上下两侧面与屏蔽环之间具有一间隙，用以对旋转磁场磁力线的循环幅度进行约束，使其旋转磁场的磁力线在进入铁芯时低于铁芯的厚度。所述屏蔽环材质均为纯铁、或铁氧体。发电机的机壳采用非导磁材料，使得线包磁力线可以尽量舒展的循环，而不会受发电机机壳的引导使得磁力线挤压变形。采用上述技术方案，本专利技术有益的技术效果在于根据变压器的工作原理，电磁能量的转换并非一定要切割磁力线，也可以通过电磁感应的方式将电磁能量从初级线圈感应到次级线圈，而且变压器的电磁能量转换的效率甚高。本专利技术创造性地将变压器的工作原理引入发电机中，通过减少在线包区域之外旋转磁场切割磁力线的方法，从而减少线包磁场的磁力线对旋转磁场产生的阻力，大幅度地提高了电机的能量转换效率。具体地说由于现有发电机的每个铁芯极爪之间存在有槽隙，使得每块旋转磁场的磁块在进入铁芯槽隙时必需克服线包磁场的阻力，而当每块旋转磁场磁块在离开铁芯槽隙时则要克服要那个线包磁场和铁芯极的引力。就多极无刷发电机的铁芯来讲(以YYF-300微型发电机为例)磁铁与铁芯的爪极数比是12∶9旋转磁场在任何一个位置都要面临三个进入铁芯槽隙的阻力和离开铁芯槽隙的引力。本专利技术通过使铁芯上的各个绕制有线包的相邻铁芯爪之间相互并拢在一起形成闭合的铁芯环，以便减少线包磁场的磁力线穿过槽隙对旋转磁场的运转产生的阻力。将现有发电机的爪形铁芯改成为如变压器铁芯一般的闭合铁芯，屏蔽、引导线包绕组的磁力线走向，使得线包所产生的磁力线不会由槽隙中穿出，不会直接影响旋转磁场的旋转速度、降低线包磁场切换频率(N、S极性的互换)。避免了由槽隙中穿出的那部分线包磁力线直接阻碍旋转磁场的转速，为旋转磁场铺平了一条“旋转专用通道”。采用闭合铁芯，可以将线包的磁力线由连通铁芯的表面导入相邻的线包，加大了线包的磁通量。流经线包的磁通量越大，线包中产生的电势越强。通过在所述产生旋转磁场的永磁体侧面设置屏蔽环，使永磁体产生的旋转磁场磁力线在线包区域之外时被挤压变形以避开线包磁场的磁力线，进一步减少线包磁场的磁力线对旋转磁场产生阻力。发电机的机壳采用非导磁材料，使得线包磁力线可以尽量舒展的循环，而不会受发电机机壳的引导使得磁力线挤压变形。综上所述，针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术通过合理的调整发电机线包的磁力线的走向和旋转磁场磁力线的走向，在线包磁力线和旋转磁场磁力线之间，通过屏蔽引导的方式使线包磁场的磁力线和旋转磁场的磁力线之间在线包区域之外不再相互干扰，有效地减少了在线包区域之外原有线包磁场的磁力线对旋转磁场运转的阻力，减少了不必要的能量损耗，从而达到了提高机电能量转换效率的目的。附图说明图1是现有发电机的结构立体示意图。图2是图1所示现有发电机去掉外壳和部分线包后的剖视结构示意图。图3是图1所示现有发电机的结构平面分布示意图。图4是图1所示现有发电机的线包磁力线和旋转磁场磁力线的分布示意图。图5是本专利技术对图1所示电机改进后的发电机立体结构示意图。图6是图5所示发电机闭合槽隙后的线包磁力线分布示意图。图7是图5所示发电机的旋转磁场磁力线与线包磁力线仍然干扰的情况示意图。图8是对图5进一步改进后的结构示意图。图9是图8所示安装屏蔽环结构后，旋转磁场磁力线与线包磁力线相互不干扰的情况示意图。图10是安装完毕后，旋转磁场磁力线与线包磁力线、外壳、底板之间相互关系的分布示意图。图11是改进前的发电机与本专利技术的发电机能量转换效率测试装置的结构框图。图12是本专利技术另一种改进的发电机铁芯及线包的装配结构示意图。图13是图12中铁芯的立体结构示意图。具体实施例方式图1至3所示，为现有发电机的结构示意图，包括永磁体1、铁芯2、线包3、机壳7、底板8、主轴9、主套10。环状的永磁体1旋转时产生旋转磁场。线包3绕制在铁芯2的铁芯爪21上，相邻的铁芯爪21之间存在用于安装线包3的过线槽隙5。图3是图1所示现有电机的线包磁力线和旋转磁场磁力线的平面分布示意图。由图1至4可见，由于相邻的铁芯爪21之间存在用于安装线包3的槽隙5，使得现有发电机在输出电流时，旋转磁场磁力线14与线包磁力线15之间在线包3的区域之外相互存在大量的干扰。由于其干扰的存在，线包磁场的磁力线15对旋转磁场磁力线14运转产生较大的阻力，而导致一定的能量损耗。实施例一、一种发电机及其制造方法，如图5所示是对图1所示发电机进行局部改进后的结构示意图。改进的方法是采用导磁契块13将槽隙5填平补齐。其它结构与图1所示现有结构完全相同。图6给出了线包磁力线15在被契块13屏蔽引导后的新的线包磁力线16被挤压变形的情况。图7显示，通过契块13引导后的新的线包磁场的磁力线16与旋转磁场磁力线14在线包区域之外还会存在相互干涉，因为旋转磁场1的磁力线14还没有被完全约束，仍还有待进一步的改进。需要说明的是，由于一个完全闭合的圆环会拉平旋转磁场极性的峰顶、谷底，使得旋转磁场的辐射范围受到影响。因此，应使每个相邻铁芯爪21之间的衔接部分必须处于半导通状态，槽隙闭合后仍保留一条微小的接缝。使每个接缝存在一定程度的磁阻，当旋转磁场的每个磁极磁力线经环行铁芯表面引导时，大部分的磁场会流入相应的线包3。实施例二、另一种发电机，如图8所示，是对图5所示发电机进一步改进后的局部结构示意图。其改进之处在于在环状的永磁体1的上下两侧及背面103固定有屏蔽环6，屏蔽环6呈双“L”型结构，其中永磁体1的上下两侧面(10本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发电机的制作方法，其特征在于：使铁芯上的每个绕有线包的铁芯爪极之间相互并拢形成相对闭合的铁芯环，用于减少线包磁场的磁力线穿过槽隙对旋转磁场产生阻力。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石为民，
申请(专利权)人：石为民，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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