交流发电机制造技术

本发明专利技术提供了一种交流发电机，包括：机壳、前端盖、后端盖组装成的机体及通过轴承穿装前、后端盖上转轴；还包括：圆环状结构的定子，其间隔安装在机壳内壁上，定子包括多个与无铁芯线圈座压铸成型的线圈，各线圈之间采用接线连接；转子，其穿装在转轴上，并且转子与定子依次相间分布，转子包括基座以及多个安装在基座两侧互为异性的永磁体，相邻转子间的永磁体互为异性；在驱动转轴旋转时，定子线圈切割转子形成的磁力线进而产生电动势。与传统的交流发电机相比，本产品的体积和重量均减小数倍，结构更为简单，安装、拆卸更为方便，且发电效率大大提升，运行转矩小，驱动转速低，整体更节能、高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机领域，尤其是涉及一种交流发电机。
技术介绍
交流发电机是将机械能转换成交流形式的电能的机电设备。交流发电机可包括静止电枢或定子，静止电枢或定子可以是包括缠绕在线圈中的静止导体组(也被称为“定子绕组”或“导电线圈”)。交流发电机还可包括旋转电枢或转子，旋转电枢或转子可被定位在定子中或被定位在恒定磁场中。在一些交流发电机中，恒定磁场可由永磁体形成。旋转电枢或转子可由内燃机驱动、转动或旋转。传统的交流发电机的电枢或转子大都采用硅钢材质铁芯，利用电励磁的方式进行运转。定子的每匝线圈都需要嵌入硅钢线槽内，在运行时，传统的交流发电机存在着以下缺陷:1、转子每转过一个磁极都发生磁滞、磁阻现象，温升快，并且产生铜损和铁损，一定程度上浪费了钢材和铜材，驱动发电机所需的转矩大的缺陷。2、传统发电机的励磁绕组需要电流励磁，消耗了一定能源，精确控制难度大。3、传统发电机整体的体积和重量较大，运转需要转速高(1500-3000转/分)，发电效率低下，结构较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型的交流发电机，以解决现有技术中传统的采用电流励磁的交流发电机存在的体积大、重量大、耗能大、发电效率低等技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了的一种交流发电机，包括:机体，所述机体包括机壳以及通过螺钉安装机壳两端的前端盖和后端盖；转轴，所述转轴通过轴承穿装在机壳的前端盖和后端盖上；所述转轴的轴体为阶梯状，方便于转子的定位于安装；还包括:定子，所述定子为圆环状结构，多个定子间隔安装在机壳内壁上，定子包括多个与无铁芯线圈座压铸成型的线圈，所述线圈之间采用接线连接；转子，所述转子穿装在转轴上，并且转子与定子依次相间分布，转子包括基座以及多个安装在基座两侧互为异性的永磁体，相邻转子间的永磁体互为异性；在驱动转轴旋转时，定子线圈切割转子形成的磁力线进而产生电动势。进一步的，所述机壳为铝合金材质，使交流发电整体具备强度大、质量轻的特点，机壳的内壁设有若干个阶梯状端面，方便于定子的定位与安装。进一步的，所述定子通过螺栓固定在机壳上，优选的固定方式为，在机壳上开设有多个通孔，螺栓穿过通孔将定子螺装在机壳的内壁上，这样更便于对定子的拆卸与更换；进一步的，所述转子的基座中心设有键槽孔，转子通过基座上的键槽孔穿装在转轴上，在转轴上螺装螺帽对基座进行锁紧固定。转轴优选为阶梯状，转子一侧抵靠在阶梯面上，只需要在转子另一侧螺帽锁紧即可，安装更便捷。进一步的，所述永磁体通过高分子材料粘结在基座上。进一步的，所述定子的线圈呈圆环状分布在无铁芯线圈座上。进一步的，所述多个线圈之间采用星型接线连接，每3个线圈为一组三相输出，线圈共有数量为3的整数倍。进一步的，所述安装在基座同侧的多个永磁体呈圆环状分布，且相邻永磁体互为异性。进一步的，通过增加或减少线圈的个数，进而增高或降低电机的输出频率；通过增加或减少线圈的匝数，进而增大或减小电机的输出电压。进一步的，在同等的转速下，通过增加或减少转子永磁体的数量，进而增高或减低电机的输出频率；在同等频率下，通过增加或减少转子永磁体数量，进而减小或增大驱动转速。本专利技术提供的交流发电机，定子部分的线圈和线圈座采用了无铁芯式设计，励磁部分采用了高强度永磁励磁方式，无需励磁电源，无线槽磁滞现象，运行时无转矩磁滞；并且，本专利技术的转子与转轴呈垂直固态连接，转子采用了高强度的永磁体，节省了传统的交流发电机的励磁电流，将传统发电机的径向磁场改变为轴向磁场，且高强度永磁体的磁场密度更高；与传统的交流发电机相比，本产品的体积和重量均减小数倍，结构更为简单，安装、拆卸更为方便，且发电效率大大提升，运行转矩小，驱动转速低(400转/分左右)，整体更节能、低速、高效。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的交流发电机的结构示意图；图2为图1所示的交流发电机的定子结构示意图；图3为图1所示的交流发电机的转子结构示意图；图4为图3所示的交流发电机转子另一面的结构示意图；附图标记:1-机体；2-转轴；3-轴承；4-定子；5-油封座；6-转子；7-螺栓；8-螺帽；11_机壳；12-如端盖；13-后端盖；14-阶梯状端面；41-线圈；42-无铁芯线圈座；61-基座；62-永磁体；611-键槽孔；612-凹形槽；621-N极永磁体；622-S极永磁体。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1所示，本专利技术实施例提供的交流发电机的结构示意图；本专利技术的交流发电机包括:机体I和转轴2，机体I包括机壳11、前端盖12和后端盖13，机壳11为圆筒状，前端盖12和后端盖13分别通过螺栓固定安装机壳11的两端；优选地，机壳11为招合金材质，具备强度大、质量轻的特点；机壳11的内壁设有若干阶梯状端面，方便于定子的定位安装。在前端盖12和后端盖13中部的通孔内分别套装有轴承3，转轴2通过轴承3穿装在机体I的前端盖12和后端盖13上，转轴2的轴体设置为阶梯状，并且自下至上轴径依次减小，阶梯状的转轴2更便于对转子6的定位与穿装。另外，为了保障交流发电机的密封性能，在前端盖12上还安装有油封座5，用于对转轴2进行密封。本专利技术还包括:定子4，定子4为圆环状结构，定子4通过螺栓7安装在机壳11内壁上(本实施例中，在机壳11上开设有多个通孔，螺栓穿过通孔将定子螺装在机壳11的内壁上)，并且，多个定子4沿轴向间隔分布在机壳11内；如图2所示，本专利技术实施例的交流发电机的定子结构示意图；本专利技术的定子4包括多个与无铁芯线圈座42压铸成型的线圈41，无铁芯线圈座42为高分子材料压铸成型，所采用的高分子材料为市面上购得的高分子胶，即型号为KH5319的结构胶。本专利技术定子的制作过程为:首先，采用模具定型定位，用玻璃纤维末、不饱和树指、电木粉末与高分子结构胶均匀混合浸泡、烘干成形，再经精加工成品。本专利技术的定子4的线圈41呈圆环状分布在无铁芯线圈座42上，线圈41之间采用接线连接。为实现在同一发电机内输出多种不同的电压，本专利技术可做成二相、三相以及多相输出，以广泛适用于任何需求的用电场合。本实施例以三项输出为例，为便于叙述，将相邻的三个线圈在图2中分别标记为线圈A、线圈B和线圈C，所述的线圈A、线圈当前第1页本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流发电机，包括：机体和转轴，所述机体包括机壳以及安装机壳两端的前端盖和后端盖；所述转轴通过轴承穿装在机壳的前端盖和后端盖上；其特征在于，还包括：定子，所述定子为圆环状结构，多个定子间隔安装在机壳内壁上，定子包括多个与无铁芯线圈座压铸成型的线圈，所述线圈之间采用接线连接；转子，所述转子穿装在转轴上，并且转子与定子依次相间分布，转子包括基座以及多个安装在基座两侧互为异性的永磁体，相邻转子间的永磁体互为异性；在驱动转轴旋转时，定子的线圈切割转子形成的磁力线进而产生电动势。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张万斌，
申请(专利权)人：张万斌，
类型：发明
国别省市：湖北;42