專利名稱：一種交直流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交直流發(fā)電機(jī)，特別是涉及一種配用電子調(diào)節(jié)裝置的轉(zhuǎn)子無磁發(fā)電機(jī)。
《中國實(shí)用新型專利公報(bào)》公開了一種公告號(hào)為CN2221264Y的稱為“端面交直流發(fā)電機(jī)”的實(shí)用新型專利，包括圓桶狀的定子和轉(zhuǎn)子，定子端面的柱狀鐵芯上鉗放有主繞組線圈，與定子的柱狀鐵芯相對(duì)的轉(zhuǎn)子的端面上固定有永磁鐵氧體，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后即可發(fā)電。這種發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用鐵氧體永磁材料，這種材料受時(shí)間、高溫、振動(dòng)等因素的影響會(huì)逐漸失磁，致使發(fā)電機(jī)的輸出功率逐漸減弱，影響正常工作；另外這種永磁材料轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)受轉(zhuǎn)速的影響比較大，內(nèi)燃機(jī)在最低速和最高速工作時(shí)，輸出電壓差幅大，不僅影響工作，還有損壞電器元件的可能；還有就是利用永磁體進(jìn)行勵(lì)磁發(fā)電，由于磁場強(qiáng)度有一定的限制，發(fā)電機(jī)功率不可能做得太大，因而使永磁發(fā)電機(jī)的使用范圍受到一定限制。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種轉(zhuǎn)子無磁，輸出電壓穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)、工藝簡單的交直流發(fā)電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明創(chuàng)造的目的，本實(shí)用新型采用了一種交直流發(fā)電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)的端面上固定有2N個(gè)柱狀鐵芯，柱狀鐵芯上鉗放有2N個(gè)主繞組線圈，主繞組線圈依次相互串聯(lián)，使相鄰兩個(gè)鉗有主繞組線圈的柱狀鐵芯的端面的極性相反，另外定子上的2N個(gè)主繞組線圈兩兩之間還有另外2N個(gè)柱狀鐵芯，這些柱狀鐵芯上還鉗放有勵(lì)磁副繞組線圈，勵(lì)磁副繞組線圈之間依次串聯(lián)，使得每兩個(gè)相鄰的勵(lì)磁副繞組線圈的柱狀鐵芯端部的N、S極性相反。在鉗放有勵(lì)磁副繞組線圈的其中一個(gè)柱狀鐵芯內(nèi)嵌有一塊磁場方向與柱狀鐵芯磁場方向一致的永磁塊；在與定子相對(duì)一側(cè)轉(zhuǎn)子的端面上固定有與主繞組線圈或勵(lì)磁副繞組線圈個(gè)數(shù)相等的2N個(gè)軟磁導(dǎo)磁塊，每個(gè)軟磁導(dǎo)磁塊的寬度和位置與定子上相鄰兩個(gè)柱狀鐵芯所占的寬度和位置相對(duì)應(yīng)；柱狀鐵芯之間的間隔寬度等于主繞組線圈鐵芯的寬度；主繞組和勵(lì)磁副繞組之間通過一電壓控制模塊相互聯(lián)接，電壓控制模塊與定子相固定安裝。
本實(shí)用新型的柱狀鐵芯和轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)磁塊的截面可以為扇面形。本實(shí)用新型的電壓控制模塊的整流橋的交流輸入端與主繞組的兩端相連，整流橋的直流輸出端通過電容濾波后，加在穩(wěn)壓管和電阻的串聯(lián)電路上；穩(wěn)壓管與電阻的串聯(lián)點(diǎn)通過一電阻連在一個(gè)三極管的基極上，此三極管的發(fā)射極與整流橋的負(fù)極短接后接在勵(lì)磁副繞組的一端，其集電極與另一三極管的基極相連，該另一三極管的發(fā)射極與勵(lì)磁副繞組的另一端相連，其集電極與整流橋的正極相連，并且其集電極與基極之間還并聯(lián)有一電阻。
從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型具有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)子無磁，其作用僅在于傳導(dǎo)磁場并在定子主繞組線圈中產(chǎn)生交變磁場，從而發(fā)電，因而不存在退磁問題，這樣就使得發(fā)電機(jī)的壽命大大延長；(2)定子鐵芯用硅鋼帶繞成盤圈，在盤圈的端面上徑向開槽，在形成的柱狀鐵芯上交替鉗放繞好的主繞組線圈和勵(lì)磁副繞組線圈，這就使得加工方便，布線簡單，可以大幅度提高工作效率；(3)轉(zhuǎn)子上固定的導(dǎo)磁塊的加工精度不需很高，從而降低了發(fā)電機(jī)的加工成本；(4)由于電壓控制模塊通過檢測主繞組的電壓來反向調(diào)節(jié)勵(lì)磁副繞組的電流，因而可以起到平抑主繞組電壓的作用；(5)由于主、副繞組與電壓控制模塊均與定子固定于一起，人們可以從電壓控制模塊的整流橋的兩側(cè)引出直流電壓和交流電壓，從而省去了機(jī)械換流裝置；(6)由于采用勵(lì)磁副繞組進(jìn)行電力勵(lì)磁，因而本實(shí)用新型的發(fā)電功率可以做得比較大。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述與說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的定子端面柱狀鐵芯分布示意圖；圖3為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子端面的導(dǎo)磁塊分布示意圖；圖4為本實(shí)用新型柱狀鐵芯及線圈連接展開示意圖；圖5為圖4的另一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的電路連接示意圖。
實(shí)施例，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，定子外殼1和轉(zhuǎn)子外殼2用鋼板沖拉成環(huán)狀溝槽形，定子外殼1的環(huán)狀溝槽內(nèi)用環(huán)氧樹脂澆鑄固定有一圈迭層硅鋼鐵芯3，迭層硅鋼鐵芯3的端部開槽，形成8個(gè)柱狀鐵芯，每個(gè)柱狀鐵芯上均鉗放有一個(gè)線圈，線圈L1、L3、L5、L7相互串聯(lián)構(gòu)成主繞組，其連接方法使其每兩個(gè)相鄰的線圈在柱狀鐵芯的端面上的磁極性相反；繞圈L2、L4、L6、L8相互串聯(lián)構(gòu)成勵(lì)磁副繞組，其連接方法使其每兩個(gè)相鄰的線圈在柱狀鐵芯的端面上的磁極性相反。在鉗放有勵(lì)磁副線圈L2的柱狀鐵芯內(nèi)嵌有永磁體4，永磁體的N極朝向柱狀鐵芯的端面。轉(zhuǎn)子外殼2的環(huán)形溝槽內(nèi)均勻固定有四個(gè)導(dǎo)磁塊5，每個(gè)導(dǎo)磁塊由硅鋼片迭壓而成，其端面制成與定子上相鄰兩個(gè)柱狀鐵芯所占的弧度相等的扇面形。使用本實(shí)用新型，一般把轉(zhuǎn)子外殼2通過其內(nèi)徑上的三個(gè)定位孔6固定在單缸內(nèi)燃機(jī)的飛輪上，而把定子外殼1固定在與轉(zhuǎn)子外殼2正對(duì)的單缸內(nèi)燃機(jī)機(jī)體上，轉(zhuǎn)子與定子端面之間留有一個(gè)0.8mm-1.5mm的很小的氣隙。
如圖4所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子外殼2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)磁塊5隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，主繞組線圈L1內(nèi)的磁通量逐漸減少，在L1內(nèi)將產(chǎn)生如圖4所示方向的電壓和電流，同理在L3、L5、L7內(nèi)也產(chǎn)生與L1相疊加的電壓和電流。如圖5所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子外殼2內(nèi)的導(dǎo)磁塊5轉(zhuǎn)動(dòng)到此狀態(tài)時(shí)、主繞組線圈L1內(nèi)的磁場方向發(fā)生變化，在L1內(nèi)將產(chǎn)生如圖5所示的反向電壓和電流，同理在L3、L5、L7內(nèi)產(chǎn)生的電壓和電流也產(chǎn)生相同的變化。
另外，定子上的主繞組與副繞組的電路連接如圖6所示，這個(gè)電路使得因轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過高而在主繞組中產(chǎn)生的超過限額的電壓由于虛框內(nèi)所示電壓控制模塊7的抑制作用而使流過勵(lì)磁副繞組中的電流相應(yīng)減小，從而降低勵(lì)磁磁場的強(qiáng)度，使主繞組中的發(fā)電電壓隨之降低；相反，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速過低而使主繞組中的發(fā)電電壓過低時(shí)，由于電壓控制模塊7中三極管T2的截止和三極管T1的放大作用而使勵(lì)磁副繞組中的電流增加，加大了發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁磁場強(qiáng)度，從而使主繞組發(fā)電電壓得到提升。
權(quán)利要求1.一種交直流發(fā)電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，在定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)的端面上固定有2N個(gè)柱狀鐵芯，柱狀鐵芯上鉗放有主繞組線圈，其特征在于a、定子上2N個(gè)主繞組線圈兩兩之間還有另2N個(gè)柱狀鐵芯，柱狀鐵芯上鉗放有勵(lì)磁副繞組線圈，勵(lì)磁副繞組線圈之間依次串聯(lián)使每兩個(gè)相鄰的勵(lì)磁副繞組線圈的柱狀鐵芯的端部的N、S極性相反；b、在鉗放有勵(lì)磁副繞組線圈的其中一個(gè)柱狀鐵芯內(nèi)嵌有一塊磁場方向與柱狀鐵芯磁場方向一致的永磁塊；c、在與定子相對(duì)一側(cè)轉(zhuǎn)子的端面上固定有與主繞組線圈或勵(lì)磁副繞組線圈個(gè)數(shù)相等的2N個(gè)軟磁導(dǎo)磁塊，每個(gè)軟磁導(dǎo)磁塊的寬度和位置與定子上相鄰兩個(gè)柱狀鐵芯所占的寬度和位置相對(duì)應(yīng)，柱狀鐵芯之間的間隔寬度等于主繞組線圈鐵芯的寬度；d、主繞組和勵(lì)磁副繞組之間通過一電壓控制模塊相互聯(lián)接，電壓控制模塊與定子相固定安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的定子上的柱狀鐵芯和轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)磁塊的截面可以為扇面形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的電壓控制模塊的整流橋(D1-D4)的交流輸入端與主繞組的兩個(gè)端頭(A、B)相連，整流橋的直流輸出端(E、D)通過電容(C1)的濾波后加在穩(wěn)壓管(DW1)和電阻(R1)的串聯(lián)電路上；穩(wěn)壓管與電阻的串接點(diǎn)(G)通過電阻(R2)連在三極管(T1)的基極上；三極管(T1)的發(fā)射極與整流橋的負(fù)極(D)短接后連在勵(lì)磁副繞組的一端(D)上，其集電極與另一三極管(T1)的基極相連，三極管(T1)的發(fā)射極與勵(lì)磁副繞組的另一端(C)相連；三極管(T1)的集電極與整流橋的正極(E)相連，并且其集電極與基極之間還并聯(lián)有一電阻(R3)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種交直流發(fā)電機(jī)，用于產(chǎn)生交直流工作電源，包括同軸線端面相對(duì)裝配的定子和轉(zhuǎn)子，在與轉(zhuǎn)子相對(duì)的定子端面的柱狀鐵芯上鉗放有主繞組線圈和副繞組線圈，兩者之間通過電壓控制模塊相連，在與定子柱狀鐵芯相對(duì)的轉(zhuǎn)子端面上固定有軟磁導(dǎo)磁塊，每兩個(gè)柱狀鐵芯對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)磁塊，并且在鉗放副繞組繞圈的其中一個(gè)柱狀鐵芯內(nèi)嵌有一個(gè)永磁塊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)子無磁，發(fā)電電壓穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H02P9/14GK2264437SQ9621140
公開日1997年10月8日 申請(qǐng)日期1996年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月18日
發(fā)明者冉平安 申請(qǐng)人:冉平安