專利名稱：一種發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)電才幾。
背景技術：
傳統(tǒng)發(fā)電機錠子或轉子上設置的磁極數(shù)通常比較少，這樣，為了保
證發(fā)電機達到輸出所需的電壓和電流，與磁極相對的轉子或4定子鐵心上 必須纏繞大量的線圈，同時為了 線圈工作時能夠與》茲才及在空間上相匹 配，滿足有效切割磁力線的要求，鐵心上不同部位上纏繞的線圈之間在 空間上還需要進行大量的跨接連接，尤其是三相發(fā)電機，線圈之間的跨 接連接非常復雜，而大量的線圏需要占用大量的空間，并且這樣會產(chǎn)生 大量的磁損、鐵損，從而使發(fā)電效率低。
實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、 空間利用率高，磁損小、鐵損小、線損小，發(fā)電效率高的發(fā)電機。
為達到上述目的，本實用新型一種單相發(fā)電機包括中心錠子、外轉 子；所述外轉子里側圓周面上周向等間隔設置有若干個極性均沿徑向設 置的永磁磁極，該永磁磁極的個數(shù)為偶數(shù)，相鄰磁極的極性相反；所述 中心錠子包括鐵心和繞組，所述鐵心外表面上周向均布有若干個繞軸線 呈放射狀排列的軸向通槽，通槽數(shù)量為所述磁極數(shù)量的一倍至兩倍；所 述繞組以單層導線沿所述鐵心徑向分層設置在所述通槽內(nèi)，該導線依次 繞過所述軸向通道，每層繞組由一根導線或由多根平行排列的導線組成 的一組導線繞制而成，不同層繞組中的導線根據(jù)所需輸出電壓及電流的 要求，相應地采用串聯(lián)或并聯(lián)連接；所述永磁磁極的軸向長度與所述鐵 心的軸向長度相適配，所述每個通槽的兩側壁與其內(nèi)穿過的導線之間均 設置有絕緣層。
進一步，所迷通槽的寬度不大于兩相鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)?度，所述兩相鄰磁極之間的間隙不大于兩相鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)挾取?br>
進一步，所述每層繞組由多根平行排列的導線組成一組導線繞制時， 該組中的各導線之間根據(jù)所需輸出電壓或電流要求，相應地進行串聯(lián)或 并聯(lián)連接。
進一步，所述鐵心上沿周向分段設置有多個所述繞組，每個繞組均 由一根導線或所述一組導線繞制而成，根據(jù)所需輸出電壓及電流的要求， 各繞組之間的導線相應地進行串聯(lián)或并聯(lián)連接輸出。
進一 步，所述繞組通過樹脂固定在所述鐵心上的所述通槽內(nèi)。 進一步，所述通槽兩側壁相互平行并且其底面與兩側壁直角相才妄。 為達到上述目的，本實用新型一種三相發(fā)電機包括中心錠子、外轉
子；所述外轉子里側圓周面上周向等間隔設置有若干個極性均沿徑向設
置的永磁磁極，該永磁磁極的個數(shù)為偶數(shù)，相鄰磁極的極性相反；所述
中心錠子包括鐵心和繞組，所述鐵心外表面上周向均布有若千個繞軸線 呈放射狀排列的軸向通槽，通槽數(shù)量為所述磁極數(shù)量的一倍至三倍，相 鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)挾炔恍∮谒鱿噜彺艠O之間的間晚所述 繞組包括三相繞組，每相繞組均由若干層以單層導線繞制的繞組構成， 三相繞組的層數(shù)相同并且沿所述鐵心徑向依次設置，每相繞組均由一根
導線或每組由多根平行排列的導線組成的一組導線繞制而成，其中第 一相繞組中每層繞組的一根導線或一組導線依次穿過…1、 2、 3、 4、 5、 6…號通槽；第二相繞組中每層繞組的一根導線或一組導線依次穿過…2、 3、 4、 5、 6、 7…號通槽；第三相繞組中每層繞組的一#^導線或一組導線 依次穿過…3、 4、 5、 6、 7、 8…號通槽；上述每相繞組中的一根或一組 導線根據(jù)所需輸出電壓及電流的要求，相應地采用串聯(lián)或并聯(lián)連接后， 再與其他兩相導線相連以l俞出三相電；所述永^茲f茲才及的軸向長度與所述 鐵心的軸向長度相適配，所述每個通槽的兩側壁與其內(nèi)穿過的導線之間 均設置有絕緣層。
進一步，所述繞組沿所述鐵心周向分段繞制，每^:繞組均由三相繞 組構成，根據(jù)所需輸出電壓及電流的要求，各段繞組各自獨立輸出三相 電，或?qū)⒏骼@組中的同相導線進行串聯(lián)或并聯(lián)連接后輸出三相電。 進一步，所述繞組通過樹脂固定在所述鐵心上的所述通槽內(nèi)。 進一步，所述通槽兩側壁相互平行并且其底面與兩側壁直角相接-。本實用新型發(fā)電機通過設置大量的磁極并采用特有的繞組繞制方式 后，簡化了發(fā)電機的結構，減小了發(fā)電機的體積，同時降低了磁損、鐵
損、線損，提高了發(fā)電機的發(fā)電效率。 '附鯛說明
圖l為本實用新型單相發(fā)電機斷面結構示意圖2為單相發(fā)電機單根導線繞組斷面結構局部放大示意圖3為三相發(fā)電機多根導線繞組斷面結構局部放大示意圖4為單相發(fā)電機單層繞組展開示意圖5為單相發(fā)電機多層繞組展開示意, 圖6為三相發(fā)電機單層繞組展開示意圖； 圖7為三相發(fā)電機多層繞組展開示意圖。
具體實施方式
如
圖1、圖2、圖3所示，本實用新型發(fā)電機的結構包括外轉子l、 錠子2、磁極3、繞組4，若干偶數(shù)個磁極3沿周向均布在外轉子1上， 磁極3的極性沿鐵心徑向設置，相鄰磁極的極性相反，錠子2包括鐵心 和繞組，^鐵心外表面上繞其軸線呈放射狀均布若干個軸向通槽21，通槽 21內(nèi)設置有繞組4;發(fā)電機為單相時，通槽21的數(shù)量為磁極3數(shù)量的一 倍至兩倍，發(fā)電機為三相時，通槽21的數(shù)量為磁極3數(shù)量的一倍至三倍， 通槽21的寬度不大于兩相鄰通槽21之間所夾鐵心的周向?qū)挾?，兩相?磁極3之間的間隙不大于兩相鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)掲饫@組4 沿鐵心徑向以單層導線分層設置在通槽21中，繞組4可由單根導線繞制， 也可由多根導線繞制，當采用多根導線繞制時，該多根導線依次平行排 列，并且繞制每層繞組時均排列在同一徑向圓周面上，以保證每層繞組 均為單層導線；通槽21的斷面形狀為徑向外端開口的矩形，通槽21兩 側壁相互平行并且其底面與兩側壁直角相接，通槽21兩側壁與其內(nèi)繞組 導線之間設置有絕緣層5，繞制后的繞組4通過樹脂(圖中未示出)固定 在通槽21中。
將通槽21的斷面設置成帶開口的矩形后，可有效保證繞組導線在通 槽21內(nèi)的單層導線的分層繞制；采用單層導線分層繞制，既可提高空間 的利用率，減小整個發(fā)電機的體積，又可有效減少繞組中跨接線的數(shù)量和跨接線的長度，簡化繞組的結構；另外，使兩通槽21之間所夾鐵心的 周向?qū)挾炔恍∮趦上噜彺艠O3之間的間隙，可有效保證繞組中線圈對》茲 場磁力線的切割，保證發(fā)電機的發(fā)電效率。
如圖4所示，本實用新型單相發(fā)電機的每層繞組均由一根導線41繞 制而成，每層繞組中均包含開口分別朝向鐵心軸向兩側的兩組線圈42、 43，整個繞組4的繞制方式只是圖示結構的簡單疊加，這種情況下，導 線41的起始端直接引出，而每層繞組均由一根導線或一組導線的自由端 沿鐵心徑向依次纏繞即可，然后將繞制完成后的導線端頭根據(jù)需要進行 頭、尾或尾、尾相連，即可輸出所需的單相電。
如圖5所示，圖4所示的每層繞組中的導線41也可由每組包括多根 導線的一組導線41來替代，這時為了保證每層繞組均為單層導線需要一 組導線中的各導線要沿鐵心軸向依序排列。采用一組導線繞制繞組時， 可根據(jù)需要首先對組中的各導線進行串聯(lián)或并聯(lián)連接，然后再將各導線 的端頭進行串聯(lián)或并聯(lián)后輸出。當導線起始端參與繞組的繞制，并使其 繞制的繞組中的線圈開口方向與導線尾端繞制的線圈開口方向相反后， 可使每層繞組中位于軸向外側的線圏跨接線交錯排列，這樣不但方便繞 組的繞制，還可提高空間的利用率，而且降低導線的排列密度后還有助 于繞組的散熱。另外，導線起始端、尾端交錯繞制繞組后，還無須設置 跨接線，簡化了繞組結構，減少對空間不必要的占用。
本實用新型單相發(fā)電機也可將錠子鐵心按其周角分成幾^0然后在 各段上分別繞制相對獨立的繞組，各段繞組的繞制方法與圖4、圖5所示 相同，需要指出的是，當分段繞制并且同樣采用一根或一組導線繞制每 段整個繞組時，由于導線尾端不能沿鐵心旋轉一圏后自然回到導線起始 端，因此需將導線尾端與其起始端同等對待，并采取與前述相同的方式 進行處理，既將導線尾端往回纏繞時，須使其纏繞的繞組中的線圈與第 一層繞組中的線圈徑向上重疊。
在鐵心上按周角分段設置多個繞組后，可根據(jù)需要將每個繞組單獨 輸出，或進行適當串聯(lián)或并聯(lián)后輸出。
圖6所示為本實用新型三相發(fā)電機繞組結構展開示意圖。本實用新 型三相發(fā)電機中的繞組包括三個單相繞組，每相繞組各自包含若干層繞 組，三相繞組的繞組層數(shù)相同，三個單相繞組沿鐵心徑向依次繞制，既先繞制一相繞組中的各層繞組，然后在第一相繞組表面再繞組第二相繞 組中的各層繞組，最后繞制第三層繞組中的各層繞組。
如圖6所示第一相繞組中每層繞組的一根導線或一組導線依次穿 過…1、 2、 3、 4、 5、 6…號通槽；第二相繞組中每層繞組的一根導線或 一組導線依次穿過…2、 3、 4、 5、 6、 7…號通槽；第三相繞組中每層繞 組的一根導線或一組導線依次穿過…3、 4、 5、 6、 7、 8…號通槽；每相 繞組中的三根或三組導線根據(jù)所需輸出電壓及電流的要4^相應地采用 串聯(lián)或并聯(lián)連接后，再與其他兩相導線相連以輸出三相電；所述永磁磁 極的軸向長度與所述鐵心的軸向長復相適配，所述每個通槽的兩側壁與 其內(nèi)穿過的導線之間均設置有絕緣層。
如圖7所示，上述每相繞組當采用三組導線來繞制時，需要指出的 是，每組導線所包含的導線的根數(shù)相同。每相繞組的繞制完成后，根據(jù) 需要，每組導線可首先進行串聯(lián)或并聯(lián)連接，然后再將三組導線進行串 聯(lián)或并聯(lián)連接，并將最后得到的6個端頭作為引出端引出。
本實用新型三相發(fā)電機中的三相繞組根據(jù)需要也可將鐵心按周角分 成數(shù)段，并在每段鐵心上繞制獨立的三相繞組，這時只須將每層繞組中 三根或三組導線的尾端回引來繞制后續(xù)的各層繞組即可。
將繞組分段繞制后，在對各段繞組中的導線進行適當?shù)拇?lián)或并聯(lián) 連接后，根據(jù)需要再對各段繞組進行串聯(lián)或并聯(lián)，以得到所需的三相電。
權利要求1、一種單相發(fā)電機包括中心錠子、外轉子，其特征在于，所述外轉子里側圓周面上周向等間隔設置有若干個極性均沿徑向設置的永磁磁極，該永磁磁極的個數(shù)為偶數(shù)，相鄰磁極的極性相反；所述中心錠子包括鐵心和繞組，所述鐵心外表面上周向均布有若干個繞軸線呈放射狀排列的軸向通槽，通槽數(shù)量為所述磁極數(shù)量的一倍至兩倍；所述繞組以單層導線沿所述鐵心徑向分層設置在所述通槽內(nèi)，該導線依次繞過所述軸向通道，每層繞組由一根導線或由多根平行排列的導線組成的一組導線繞制而成，不同層繞組中的導線根據(jù)所需輸出電壓及電流的要求，相應地采用串聯(lián)或并聯(lián)連接；所述永磁磁極的軸向長度與所述鐵心的軸向長度相適配，所述每個通槽的兩側壁與其內(nèi)穿過的導線之間均設置有絕緣層。
2、 如權利要求1所述的一種單相發(fā)電機，其特征在于，所述通槽的寬 度不大于兩相鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)捗馑鰞上噜彺艠O之間 的間隙不大于兩相鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)抜
3、 如權利要求1所述的一種單相發(fā)電機，其特征在于，所述每層繞組 由多根平行排列的導線組成一組導線繞制時,該組中的各導線之間根 據(jù)所需輸出電壓或電流要求，相應地進行串聯(lián)或并聯(lián)連4妄。
4、 如權利要求1所述的一種單相發(fā)電機，其特征在于，所述鐵心上沿 周向分段設置有多個所述繞組，每個繞組均由一^^導線或所述一組導 線繞制而成，根據(jù)所需輸出電壓及電流的要求，各繞組之間的導線相 應地進行串聯(lián)或并聯(lián)連4妻輸出。
5、 如權利要求1所述的一種單相發(fā)電機，其特征在于，所述繞組通過 樹脂固定在所述鐵心上的所述通槽內(nèi)。
6、 如權利要求1所述的一種單相發(fā)電機，其特征在于，所述通槽兩側 壁相互平行并且其底面與兩側壁直角相4妄。
7、 一種三相發(fā)電機包括中心錠子、外轉子，其特征在于，所述外轉子 里側圓周面上周向等間隔設置有若干個極性均沿徑向設置的永磁磁 極，該永磁磁極的個數(shù)為偶數(shù)，相鄰磁極的極性相反；所述中心錠子 包括鐵心和繞組,所述鐵心外表面上周向均布有若干個繞軸線呈放射 狀排列的軸向通槽，通槽數(shù)量為所述磁極數(shù)量的一倍至三倍，相鄰通槽之間所夾鐵心的周向?qū)挾炔恍∮谒鱿噜彺艠O之間的間晚所述繞 組包括三相繞組，每相繞組均由若干層以單層導線繞制的繞組構成， 三相繞組的層數(shù)相同并且沿所述鐵心徑向依次設置,每相繞組均由一 根導線或每組由多根平行排列的導線組成的一組導線繞制而成，其中第一相繞組中每層繞組的一根導線或一組導線依次穿過...l、 2、 3、 4、 5、 6…號通槽；第二相繞組中每層繞組的一根導線或一組導線 依次穿過…2、 3、 4、 5、 6、 7…號通槽；第三相繞組中每層繞組的一 根導線或一組導線依次穿過…3、 4、 5、 6、 7、 8…號通槽；上述每相 繞組中的一根或一組導線根據(jù)所需輸出電壓及電流的要求，相應地采 用串聯(lián)或并聯(lián)連接后，再與其他兩相導線相連以輸出三相電；所述永 磁-茲極的軸向長度與所述鐵心的軸向長度相適配，所述每個通槽的兩 側壁與其內(nèi)穿過的導線之間均設置有絕緣層。
8、 如權利要求7所述的一種三相發(fā)電機，其特征在于，所述繞組沿所 述鐵心周向分段繞制，每段繞組均由三相繞組構成，根據(jù)所需輸出電 壓及電流的要求，各段繞組各自獨立輸出三相電，或?qū)⒏骼@組中的同 相導線進行串聯(lián)或并聯(lián)連接后輸出三相電。
9、 如權利要求7所述的一種三相發(fā)電機，其特征在于，所述繞組通過 樹脂固定在所述鐵心上的所述通槽內(nèi)。
10、 如權利要求7所述的一種三相發(fā)電才幾，其特征在于，所述通槽兩側 壁相互平行并且其底面與兩側壁直角相4妄。
專利摘要本實用新型公開了一種單相發(fā)電機包括中心錠子、外轉子，外轉子里側圓周面上周向等間隔設置有若干個極性均沿徑向設置的永磁磁極，該永磁磁極的個數(shù)為偶數(shù)，相鄰磁極的極性相反；中心錠子包括鐵心和繞組，鐵心外表面上周向均布有若干個繞軸線呈放射狀排列的軸向通槽，通槽數(shù)量為磁極數(shù)量的一倍至兩倍；繞組以單層導線沿鐵心徑向分層設置在通槽內(nèi)，該導線依次繞過軸向通道，每層繞組由一根導線或由多根平行排列的導線組成的一組導線繞制而成。本實用新型發(fā)電機通過設置大量的磁極并采用特有的繞組繞制方式后，簡化了發(fā)電機的結構，減小了發(fā)電機的體積，同時降低了磁損、鐵損、線損，提高了發(fā)電機的發(fā)電效率。
文檔編號H02K1/12GK201247978SQ20082007954
公開日2009年5月27日 申請日期2008年3月24日 優(yōu)先權日2008年3月24日
發(fā)明者白賀冰 申請人:白賀冰