專利名稱：立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交流同步發(fā)電機(jī)中的水輪發(fā)電機(jī)，是一種微型的多極式的立式單相交流永磁發(fā)電機(jī)，特別適用于山區(qū)缺水少電的農(nóng)村家庭使用。
目前，全世界的發(fā)電量幾乎全部是由交流發(fā)電機(jī)，其中絕大多數(shù)是汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)發(fā)出來的。在本世紀(jì)六十年代末，世界上水輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量已達(dá)50萬千瓦?，F(xiàn)有的大型的水輪發(fā)電機(jī)是三相交流勵(lì)磁型，僅適合于水源充足，工業(yè)發(fā)展集中的地區(qū)，而適用于山區(qū)缺水少電單家獨(dú)戶的農(nóng)村家庭的立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)卻無人問津，從現(xiàn)有的資料來看，還沒有這樣的水輪發(fā)電機(jī)。永磁發(fā)電機(jī)只是作為大型汽輪發(fā)電機(jī)的副勵(lì)磁機(jī)(其頻率為400或500HZ)，近年來才引起國內(nèi)外各電機(jī)制造廠的研究和重視。我國廣大農(nóng)村現(xiàn)在解決單家獨(dú)戶用電問題，較為普遍采用的是用已有的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子繞組上并聯(lián)電容的辦法，將異步電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，由于設(shè)計(jì)上的先天缺陷，這種辦法的缺點(diǎn)是發(fā)電不穩(wěn)，需充電勵(lì)磁，而且耗水量大，只是一種權(quán)宜之計(jì)。
本實(shí)用新型就是要制造一種適合于山區(qū)缺水少電，農(nóng)村單家獨(dú)戶使用的立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型是一種由軸承蓋，上蓋、下蓋，滾動(dòng)軸承，推力軸承，定子，水輪機(jī)殼，聯(lián)接桿，飛輪和葉片組合成一體的水輪，以及由長條形永久磁鐵沿軸向均勻地排列在轉(zhuǎn)子軸的園柱面上的轉(zhuǎn)子構(gòu)成的立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)，軸承蓋是用來密封保護(hù)發(fā)電機(jī)滾動(dòng)軸承的。上蓋用來保護(hù)發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子，定子固定在下蓋上，滾動(dòng)軸承固定在轉(zhuǎn)子的軸的上端，推力軸承固定在轉(zhuǎn)子的軸的下端，用來減少摩擦和承受軸向荷載。聯(lián)接桿用來連接下蓋和水輪機(jī)殼。水輪機(jī)殼用來罩住水輪，其上通常有一個(gè)水流進(jìn)水口。水輪的弧形葉片均勻地焊裝在飛輪四周的園柱面上，在水流的沖擊下，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這種水輪結(jié)構(gòu)，簡化了發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)，減少了體積，節(jié)約了鋼材。由長條形永久磁鐵沿軸向均勻地排列在轉(zhuǎn)子軸的園柱面上的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在定子繞組中感生電勢(shì)，使發(fā)電機(jī)發(fā)電，用永久磁鐵做發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子磁極無需勵(lì)磁繞組。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，本實(shí)用新型的電機(jī)極對(duì)數(shù)P在5～12之間。本實(shí)用新型永久磁鐵的這種排列方式，便于在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上牢固固定如此眾多的磁極，適合于發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，電能損耗小。發(fā)電機(jī)發(fā)熱少，電勢(shì)波形好，運(yùn)行可靠，噪音小。
本實(shí)用新型的水輪機(jī)殼上的水流進(jìn)水口可以是三個(gè)，均勻地分布在水輪機(jī)殼的園周上，這種均勻排列的多個(gè)進(jìn)水口，使小水流的水也能沖動(dòng)水輪，使發(fā)電機(jī)起動(dòng)容易。在進(jìn)水口上安裝閘門后，可根據(jù)水流大小方便地啟、閉進(jìn)水口，便于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
本實(shí)用新型的水輪葉片可以是半球面形，這種形狀的葉片便于用模具批量生產(chǎn)，制好的球形葉片可焊接在水輪的飛輪上，使水輪的制作更加簡單。
本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、簡單的小容量立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)。電機(jī)極對(duì)數(shù)P選擇在5～12之間，可以設(shè)計(jì)出容量為100～250瓦的交流發(fā)電機(jī)。在缺水的山區(qū)，只要有10米高的水頭，5～12毫米粗的水流就可以使發(fā)電機(jī)發(fā)電。這樣使我國山區(qū)分散的小水流的水能不致白白流失，又為千家萬戶的山區(qū)農(nóng)民送來了電能，為分散地單家獨(dú)戶的山區(qū)農(nóng)民使用家用電器提供了現(xiàn)實(shí)的可能，為加速我國四化建設(shè)和改變山區(qū)落后面貌，必將起著不可估量的貢獻(xiàn)。


和實(shí)施例如下圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖圖3本實(shí)用新型定子結(jié)構(gòu)示意圖圖4本實(shí)用新型的又一種水輪機(jī)殼結(jié)構(gòu)示意圖圖5本實(shí)用新型的又一種水輪結(jié)構(gòu)示意圖編號(hào)1軸承蓋
2上蓋3滾動(dòng)軸承4轉(zhuǎn)子5推力軸承6定子7下蓋8水輪機(jī)殼9水輪10葉片11飛輪12進(jìn)水口13長條形永久磁鐵14磁鐵壓板15軟鐵環(huán)16定子繞組17聯(lián)接桿18噴嘴圖1～圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。12個(gè)長條形的永久磁鐵(13)的長為53毫米，寬為25毫米，厚為10毫米，材料是經(jīng)磁化后的Fe3O4。用開口螺釘將磁鐵壓板(14)和長條形永久磁鐵(13)固定在軟鐵環(huán)(15)上，再把軟鐵環(huán)(15)固定在轉(zhuǎn)子軸上，構(gòu)成轉(zhuǎn)子(4)，安裝好的長條形永久磁鐵(13)的磁極沿轉(zhuǎn)子徑向，每個(gè)磁鐵N、S極交錯(cuò)排列。在轉(zhuǎn)子(4)的軸上裝上滾動(dòng)軸承(3)和推力軸承(5)，定子(6)的鐵心為12個(gè)，與轉(zhuǎn)子(4)的磁極數(shù)一致。鐵心橫截面長40毫米，寬14毫米，12個(gè)定子繞組(16)嵌在鐵心上，用直徑為0.4毫米的漆包線繞成，每個(gè)繞組525匝，繞組總共6300匝，各個(gè)繞組按正、反纏繞方向首尾依次串接。將定子(6)固定在下蓋(7)上，用聯(lián)接桿(17)把下蓋(7)和水輪機(jī)殼(8)連接在一起。將轉(zhuǎn)子(4)裝配在定子(7)中，在轉(zhuǎn)子(4)軸的下端裝上水輪(9)，再裝上上蓋(2)和軸承蓋(1)。
圖4是本實(shí)用新型水輪機(jī)殼(8)的又一種實(shí)施例。水輪機(jī)殼(8)用厚2毫米的A3鐵板卷制焊接而成，其上設(shè)計(jì)有三個(gè)內(nèi)徑為55毫米的水流進(jìn)水口(12)，進(jìn)水口(12)中嵌入噴嘴(18)，噴嘴(18)的噴水孔的直徑為5.3毫米，水流經(jīng)噴嘴(18)的噴水孔噴向水輪。
圖5是本實(shí)用新型水輪(9)的又一種實(shí)施例。飛輪(11)的直徑為280毫米，其上焊有24個(gè)直徑為35毫米的半球面形葉片(10)，半球面形葉片(10)用厚2毫米的A3鐵板沖壓成型。
圖1指定為說明書摘要的附圖。
權(quán)利要求1.一種立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)，具有軸承蓋，上蓋，下蓋，滾動(dòng)軸承，推力軸承，定子，水輪機(jī)殼，聯(lián)接桿，其特征在于有飛輪和葉片組合成一體的水輪，轉(zhuǎn)子由長條形永久磁鐵沿軸向均勻地排列在轉(zhuǎn)子軸的園柱面上構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于水輪機(jī)殼上的水流進(jìn)水口可以是三個(gè)，均勻地分布在水輪機(jī)殼的園周上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于水輪的葉片可以是半球面形。
專利摘要本實(shí)用新型是一種由軸承蓋，上、下蓋，滾動(dòng)軸承，推力軸承，定子，水輪機(jī)殼，聯(lián)接桿，飛輪和葉片組合成一體的水輪，以及由長條形永久磁鐵沿軸向均勻地排列在轉(zhuǎn)子軸的圓柱面上的轉(zhuǎn)子構(gòu)成的立式單相交流永磁水輪發(fā)電機(jī)。只要有10米高的水頭，5～12毫米粗的水流就可以使發(fā)電機(jī)發(fā)出100～250瓦的電，非常適合于缺水少電的分散地單家獨(dú)戶的山區(qū)農(nóng)民家庭使用。
文檔編號(hào)F03B13/00GK2035804SQ8821881
公開日1989年4月12日 申請(qǐng)日期1988年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月19日
發(fā)明者王新前 申請(qǐng)人:四川省儀隴縣校辦企業(yè)公司