專利名稱：高效永磁交流發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于交流發(fā)電機器類。
交流發(fā)電機廣泛地應用在水力、火力、風力發(fā)電等電力工業(yè)中?，F(xiàn)有交流發(fā)電機基本上可分為兩種結(jié)構(gòu)形式其一是由定子、轉(zhuǎn)子、電刷、端蓋、軸承等部件及勵磁電源等組成；其二是由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承等部件及勵磁發(fā)電機等組成。前者稱有刷勵磁交流發(fā)電機，后者稱無刷勵磁交流發(fā)電機。這兩種交流發(fā)電機的定子都是由定子鐵心、定子繞組、機座等組成有刷勵磁的轉(zhuǎn)子由磁軛、磁極鐵心、勵磁繞組、換向器及主軸等組成無刷勵磁的轉(zhuǎn)子是由磁軛、磁極鐵心、勵磁繞組、整流二極管等組成。當勵磁繞組通以勵磁電流轉(zhuǎn)子并被外部動力轉(zhuǎn)動時，由定子繞組輸出交流電?，F(xiàn)有的交流發(fā)電機的缺點是(一)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復雜，零部件多，制造工藝繁雜，生產(chǎn)成本高；(二)由于轉(zhuǎn)子勵磁需要電刷、換向器、電源或勵磁發(fā)電機、整流二極管等一套勵磁系統(tǒng)，所以故障多，可靠性差，維修量大，用戶使用成本較高(三)勵磁消耗電能，故其效率也不高；(四)難以做成多極低轉(zhuǎn)數(shù)。
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長，維修量小，效率高(比現(xiàn)有交流發(fā)電機效率高2～8％)，噪音低(比現(xiàn)有交流發(fā)電機低2～8dB)，生產(chǎn)成本和使用成本低，應用范圍廣的新型交流發(fā)電機。尤其適用于風力發(fā)電用的多極低轉(zhuǎn)數(shù)的交流發(fā)電機。
本實用新型的技術(shù)措施是高效永磁交流發(fā)電機是定子鐵心和定孔繞組及機座等所組成的定子及端蓋、軸承和由主軸、轉(zhuǎn)子轂及鑲粘在轉(zhuǎn)子轂上的永磁體等組成的轉(zhuǎn)子等構(gòu)成的。在轉(zhuǎn)子轂的外圓上沿軸向均布有與發(fā)電機極數(shù)相同數(shù)量的鑲粘槽，槽中鑲粘高剩磁、高矯頑力、高內(nèi)稟矯頑力、高磁能積的永磁體塊組，并在每個鑲粘槽的兩側(cè)分別加工出一個隔磁槽，永磁體塊沿轉(zhuǎn)子轂軸向并聯(lián)，沿轉(zhuǎn)子轂圓周按N—S—N—S—……排列。
本實用新型的交流發(fā)電機，由于設計了用高物理性能的永磁體鑲粘在轉(zhuǎn)子轂的鑲粘槽內(nèi)所構(gòu)成的磁極和轉(zhuǎn)子轂及軸所組成的新型的發(fā)電機轉(zhuǎn)子，所以取得了結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長，維修量小，效率高(比現(xiàn)有交流發(fā)電機效率高2～8％)，噪音低(比現(xiàn)有交流發(fā)電機噪音低2～8dB)，生產(chǎn)和使用成本低的積極效果。
圖一是本實用新型結(jié)構(gòu)橫剖示意圖。
圖二是本實用新型燕尾型鑲粘槽放大剖面示意圖。
圖三是本實用新型直槽型鑲粘槽放大剖面示意圖。
圖面說明及實施例敘述如下圖中1是轉(zhuǎn)子轂，2是主軸，3是永磁體塊組，4是定子，5是燕尾型鑲粘槽，6是直槽型鑲粘槽，7是隔磁槽。定子4是由定子鐵心、定子繞組和機座等組成轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子轂1和鑲粘在轉(zhuǎn)子轂上的燕尾型鑲粘槽5或直槽型鑲粘槽6中的高剩磁、高矯頑力、高內(nèi)稟矯頑力、高磁能積的永磁體塊組3和主軸等組成的。轉(zhuǎn)子轂由高導磁的低碳鋼、硅鋼等材料制作。在轉(zhuǎn)子轂的外圓上沿軸向加工出與發(fā)電機極數(shù)相同的并均布的燕尾型鑲粘槽5或直槽型鑲粘槽6，并在每個鑲粘槽的兩側(cè)沿軸向加工出隔磁槽7。永磁體塊沿軸向并聯(lián)，在轉(zhuǎn)子轂圓周上按N—S—N—S—……排列鑲粘在鑲粘槽內(nèi)，氣隙磁密大于8000G。永磁體物理特性(1)剩磁Br(min)＞12.0KG(2)矯頑力Hc(min)＞899KA/m/11.3KOe；( 3)內(nèi)稟矯頑力Hcj(min)＞1194KA/m/15KOe；(4)磁能積BH＞278～310KJ/m3/35～39MG；(5)要求水磁體在發(fā)電機允許的溫升內(nèi)不退磁。
本實用新型由定子4及由轉(zhuǎn)子轂1、主軸2、永磁體塊組3等所構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和端蓋、軸承等部件構(gòu)成的高效永磁交流發(fā)電機，當外動力驅(qū)動主軸2轉(zhuǎn)動時，從定子繞組輸出交流電。
本實用新型的發(fā)明在于用由轉(zhuǎn)子轂1、主軸2及鑲粘在轉(zhuǎn)子轂上的鑲粘槽內(nèi)的永磁體塊組所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)簡單的轉(zhuǎn)子取代了現(xiàn)有交流發(fā)電機有刷勵磁由磁軛、磁極鐵心、勵磁繞組、換向器等組成的轉(zhuǎn)子和勵磁電源等組成的勵磁系統(tǒng)；或取代了無刷勵磁由磁軛、磁極鐵心、勵磁繞組、整流二極管等構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和勵磁發(fā)電機等勵磁系統(tǒng)，從而大大簡化了交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，提高了交流發(fā)電機的可靠性，增長了使用壽命，減少了維修量，同時節(jié)省了材料，簡單了工藝，降低了交流發(fā)電機的生產(chǎn)和使用成本，并且省去了勵磁所需的電能，提高了交流發(fā)電機的效率，使本實用新型比現(xiàn)有交流發(fā)電機效率高2～8％，噪音降低了2～8dB。
權(quán)利要求1.高效永磁交流發(fā)電機是定子鐵心和定子繞組及機座等所組成的定子及端蓋、軸承和由主軸、轉(zhuǎn)子轂及鑲粘在轉(zhuǎn)子轂上的永磁體等組成的轉(zhuǎn)子等構(gòu)成的；其特征是在轉(zhuǎn)子轂的外圓上沿軸向均布有與發(fā)電機極數(shù)相同數(shù)量的鑲粘槽，槽中鑲粘高剩磁、高矯頑力、高內(nèi)稟矯頑力、高磁能積的永磁體塊組。
2.按權(quán)利要求1所述的高效永磁交流發(fā)電機，其特征是在每個鑲粘槽的兩側(cè)分別加工出一個隔磁槽。
3.按權(quán)利要求1所述的高效永磁交流發(fā)電機，其特征是永磁體塊沿轉(zhuǎn)子轂軸向并聯(lián)，沿轉(zhuǎn)子轂圓周按N—S—N—S—……排列。
專利摘要高效永磁交流發(fā)電機，屬于交流發(fā)電機器類，廣泛地應用在水力、火力、風力發(fā)電等電力工業(yè)中。它由定子鐵心、繞組及機座等組成的定子和轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承等部件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子轂和鑲粘在沿轉(zhuǎn)子轂軸向與發(fā)電機極數(shù)相同的鑲粘槽內(nèi)的高物理性能的永磁體塊組及主軸組成。當主軸被外動力轉(zhuǎn)動時，由定子繞組輸出交流電。這種新型結(jié)構(gòu)的交流發(fā)電機，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，壽命長，效率高，噪音低(比現(xiàn)有交流發(fā)電機效率高2～8%，噪音低2～8dB)，生產(chǎn)和使用成本低，可實現(xiàn)多極低轉(zhuǎn)數(shù)。
文檔編號H02K1/12GK2355493SQ9821114
公開日1999年12月22日 申請日期1998年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月11日
發(fā)明者蘇紹禹 申請人:蘇紹禹