一种同极轴向磁通发电机制造技术

本发明专利技术提供了一种同极轴向磁通发电机，其可以有效减小涡流，降低了电能的损耗，且其自散热效果好，可以保证发电机的运行效率和良好性能。其包括转轴、转子和定子，所述转子包括两个固定盖和凸极叶片组，其中一个所述固定盖相对另一所述固定盖的相向面上设有凸台，两个所述固定盖扣合后沿外周形成有环形插槽，所述凸极叶片组的凸极叶片均匀分布于两个所述固定盖的外周、且其尾部插装入所述插槽内通过卡合结构固定，所述凸极叶片由与其表面形状相同的径向的冲片叠合制成。径向的冲片叠合制成。径向的冲片叠合制成。

【技术实现步骤摘要】
一种同极轴向磁通发电机


[0001]本专利技术涉及发电机
，具体为一种同极轴向磁通发电机。

技术介绍

[0002]同极式轴向磁通发电机的结构中，由于励磁和电枢均布置在定子侧，转子部分无励磁，仅包含导磁材料，因而使得该同极式发电机具有高转速、高可靠性等优良性能。传统的发电机结构中，为了减少铁耗，则转子采用硅钢片叠压而成，而同极式轴向磁通发电机，由于其为轴向磁通，同时考虑到高转速，高可靠性要求的转子强度问题，因而往往将转子极设计为一整块铁磁材料，将其固定在非导磁的转子整体支架内或固定在轴衬套上来实现转子结构。然而采用该种结构，运行时，转子极内产生较大涡流损耗，使得电机运行效率低且发热大，另外转子结构复杂，其自散热效果差，也会导致发电机持续高温而产生烧坏的隐患。

技术实现思路

[0003]针对现有的同极式轴向磁通发电机转子运行时，易产生较大的涡流，使得电极运行效率低且发热量大，同时自散热效果差，易导致发电机持续高温而烧坏的问题，本专利技术提供了一种同极轴向磁通发电机，其可以有效减小涡流，降低了电能的损耗，且其自散热效果好，可以保证发电机的运行效率和良好性能。
[0004]其技术方案是这样的：一种同极轴向磁通发电机，其包括转轴、转子和定子，其特征在于：所述转子包括两个固定盖和凸极叶片组，其中一个所述固定盖相对另一所述固定盖的相向面上设有凸台，两个所述固定盖扣合后沿外周形成有环形插槽，所述凸极叶片组的凸极叶片均匀分布于两个所述固定盖的外周、且其尾部插装入所述插槽内通过卡合结构固定，所述凸极叶片由与其表面形状相同的径向的冲片叠合制成。
[0005]其进一步特征在于：所述卡合结构包括沿所述插槽边缘处设置的相对的凸齿，相邻的两个所述凸齿的间隔距离与所述凸极叶片的厚度相同，所述凸极叶片的尾部插装于所述插槽内、且通过所述凸齿防止所述凸极叶片松动；所述插槽为燕尾槽形，所述凸极叶片的尾部呈与所述插槽截面形状相适应的燕尾形；沿所述凸极叶片的头部的内端面、尾部的外端面上分别设有径向的焊料槽，通过内端面的所述焊料槽将凸极叶片与所述插槽的底部焊接连接，通过外端面的所述焊料槽将凸极叶片的冲片焊接连接；所述凸极叶片的两个外表面设有与其冲片形状相同的导磁钢板；所述定子由N个模块化定子单元结构组成、且N为自然数，每个所述模块化定子单元结构包括设于所述转子两侧的定子导磁板，两个所述定子导磁板一端分别与所述转轴连接，两个所述定子导磁板的另一端通过励磁绕组连接，两个所述定子导磁板的相向面上分别设有三个定子齿，定子线圈嵌装于所述定子齿的外周形成U、V、W三相线圈；
所述定子导磁板内部还嵌装有永磁体；所述定子包括设于所述转子两侧的两个定子铁心，两个所述定子铁心安装于两侧的外端盖上，所述定子铁心上设有电枢绕组，两个所述定子铁心外部、两个所述外端盖之间布置有环形励磁绕组或分布式励磁磁极，其还包括外部的外壳，所述外壳由上下两部分机壳板组成、且与所述外端盖连接，所述上机壳板上设有出线盒安装台，出线盒安装在所述出线盒安装台，所述转轴上还套装有风扇，所述风扇外部设有风扇罩，所述风扇罩安装于所述机壳板上。
[0006]采用了上述结构后，由于转子的凸极叶片组的凸极叶片通过径向的冲片叠合制成，沿凸极叶片表面产生的磁通为轴向磁通，因而可以大幅减小电枢反应磁通在转子转动时产生的涡流损耗，使得发电机效率提高；另外，则转子高速运转时，也使得转子凸极产生风压，插槽空隙作为散热风路来形成径向通风，保证了其散热冷却能力，因而可以保证发电机使用过程中具有良好散热性能。
[0007]同时通过凸齿和燕尾槽形的插槽可以来固定转子叶片，可以有效保证转子凸极的轴向和径向定位的稳定性，保证了转子叶片的强度。
[0008]同时凸极叶片组的每片凸极叶片外侧分别设有高强度导磁钢板、且通过内外焊料槽处的焊料焊接成一个整体，保证其机械强度性能。
附图说明
[0009]图1为本专利技术第一种模块化定子单元结构的示意图；图2为本专利技术图1中定子导磁板结构示意图；图3为本专利技术第二种包括8个模块化定子单元结构的发电机的示意图；图4为本专利技术转子的示意图；图5为本专利技术转子的爆炸图；图6为本专利技术转子的剖视图；图7为本专利技术凸极叶片及其导磁钢板的结构示意图；图8为本专利技术第三种发电机的结构示意图；图9为本专利技术第四种发电机的结构示意图；图10为本专利技术第四种发电机的结构爆炸图；图11为本专利技术第四种发电机的剖视图；图中：1、转轴；2、固定盖；21、插槽；22、凸缘；23、凸齿；3、凸极叶片；4、插槽；5、定位件；6、导磁钢板；7、定子导磁板；71、定子齿；72、定子线圈；73、永磁体；8、励磁绕组；9、定子铁心；10、端盖；11、励磁磁极；12、外壳；13、风扇；14、风扇罩。
具体实施方式
[0010]如图1至图8所示，第一种、第二种结构的同极轴向磁通发电机，其包括转轴1、转子和定子，转子套装于转轴1上，具体的，转子包括两个固定盖2和凸极叶片组，其中一个固定盖2相对另一固定盖2的相向面上设有一体化成型的凸台21，两个固定盖2扣合后沿外周形成有环形插槽4，凸极叶片组的凸极叶片3均匀分布于两个固定盖2的外周、且其尾部插装入插槽4内通过卡合结构固定。通过环形插槽21的空隙处形成冷却腔，转子在转轴1的带动下
高速运转时则形成冷却风路，从而可以保证转子的散热性，有效防止热量堆积影响发电机运行。同时凸极叶片3由与其表面形状相同的径向的冲片叠合制成，两个固定盖2则由钢制成，由于凸极叶片3由径向冲片叠合制成，从而产生的磁通呈轴向，对比现有结构沿转子径向面的径向磁通，其产生的涡流要小的多，因此可以有效降低电能损耗，也可以进一步降低发热。具体的，定子则由N个模块化定子单元结构组成、且N为自然数，每个模块化定子单元结构包括设于转子两侧的定子导磁板7，两个定子导磁板7的一端分别与转轴1连接，两个定子导磁板7的另一端通过励磁绕组8连接，两个定子导磁板7的相向面上分别设有三个定子齿71，定子线圈72嵌装于所述定子齿71的外周形成U、V、W三相线圈。模块化定子单元结构可以是1个或者多个，当模块化定子结构为1个时，则其对应的转子仅包括两个凸极叶片3，且单个转子凸极片3的宽度为0.4
‑
0.6倍的定子齿宽度，通电时，励磁绕组8产生磁场，磁场传输路径为：由励磁绕组8先经一个定子导磁板7及其上的定子齿71进入转子的凸极叶片3，再进入另一个定子导磁板7及其上的定子齿71回到励磁绕组8。转子旋转过程中，使得定子线圈72内磁通发生变化，产生电势，在定子线圈72接通负载的情况下，产生电流。
[0011]当模块化定子单元结构为N个时、且N大于2，则其具有3N个定子线圈72，其中N个属于U相、N个属于V相、N个属于W相，交替均匀分布，同时具有N个励磁绕组8、且励磁磁场方向一致，并且具有2N个转子磁极，均匀分布。每个模块化电子单元结构均可以独立发电，且不受其他单元的影响，即可以独立运行，也可以串联运行或并联运行，具有冗余特性。
[0012]具体的，卡合结构包括沿插槽4边缘处设置的相对的凸齿22，相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同极轴向磁通发电机，其包括转轴、转子和定子，其特征在于：所述转子包括两个固定盖和凸极叶片组，其中一个所述固定盖相对另一所述固定盖的相向面上设有凸台，两个所述固定盖扣合后沿外周形成有环形插槽，所述凸极叶片组的凸极叶片均匀分布于两个所述固定盖的外周、且其尾部插装入所述插槽内通过卡合结构固定，所述凸极叶片由与其表面形状相同的径向的冲片叠合制成。2.根据权利要求1所述的一种同极轴向磁通发电机，其特征在于：所述卡合结构包括沿所述插槽边缘处设置的相对的凸齿，相邻的两个所述凸齿的间隔距离与所述凸极叶片的厚度相同，所述凸极叶片的尾部插装于所述插槽内、且通过所述凸齿防止所述凸极叶片松动。3.根据权利要求2所述的一种同极轴向磁通发电机，其特征在于：所述插槽为燕尾槽形，所述凸极叶片的尾部呈与所述插槽截面形状相适应的燕尾形。4.根据权利要求3所述的一种同极轴向磁通发电机，其特征在于：沿所述凸极叶片的头部的内端面、尾部的外端面上分别设有径向的焊料槽，通过内端面的所述焊料槽将凸极叶片与所述插槽的底部焊接连接，通过外端面的所述焊料槽将凸极叶片的冲片焊接连接。5.根据权利要求4所述的一种同极轴向磁通发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：高纯军，吴晓顺，
申请(专利权)人：江苏全电新能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：