环形微风发电机制造技术

环形微风发电机，由转子体（１）、定子体（２）和电机壳体（３）组成，转子体上有转子轴（１１）和永磁体（１２），电机壳体（３）上有端盖，定子体（２）为一无内槽但带有至少三个外凸齿（２２）的环形体铁芯，且有多个电枢绕组（２１）分段布置，穿绕在该环形体铁芯上。环形微风发电机是一种无槽发电机，定子铁芯上不设线槽，所以具有很小的起动阻力矩，彻底消除了齿槽效应和齿槽阻力矩，可以在微风中启动，环形微风发电机中没有齿谐波及其能量损耗，发电机的波形好、效率较高。

【技术实现步骤摘要】
环形微风发电机
本专利技术属于交流同步电机领域，具体地说，是提出一种无槽的永磁同步发电机 结构。
技术介绍
在风力发电领域，发电机是将机械能转变为电能的、必不可少的机电能量转换 装置。为了获得更多的风能，特别是也能利用微风的能量发电，发电机必须具有很小 的起动阻力矩，但是现有的小型风力发电机广泛采用永磁转子结构、定子采用“齿槽结 构”的电枢，即利用齿来引导磁流，利用线槽来安放绕组，并与齿交链，在运动中产生 感应电压。齿槽结构的存在会引起齿槽转矩，它是由转子的永磁体磁场同定子铁心的齿 槽相互作用，在圆周方向形成的阻力矩。此阻力矩与定子的电流无关，它总是试图将转 子定位在某些位置上。齿槽结构还会产生齿谐波和相关的能量损耗，降低发电机的效 率。正因为风力发电机需由永磁体产生磁场，而磁场引起的齿槽转矩极大地增加了启动 的阻力，因此无法在微风中启动发电。
技术实现思路
本专利技术的发电机是通过取消定子铁芯上的齿槽来消除齿槽阻力，实现微风起动 的，环形微风发电机由转子体(1)、定子体( 和电机壳体(3)组成，转子体上有转子轴 (11)和永磁体(1 ，电机壳体C3)上有二个端盖，其特征为，定子体( 为一无内圆槽 但带有至少三个外凸齿0 的环形体铁芯，且有多个电枢绕组分段布置，穿绕在该 环形体铁芯上。通过本专利技术的上述改进，取消了定子铁芯内环上的齿和槽，转子随便转到什么 位置，磁阻都一样大，磁力线没有变化，齿槽阻力为零，效果是很明显的；由于无齿槽 结构，齿谐波和齿部磁场挠动产生的能量损耗也同时降低至零，发电机效率有所提高。附图说明图1为本专利技术的带外凸齿的环形微风发电机结构的径向剖面示意图。图2为本专利技术的带垫块的环形微风发电机结构的径向剖面示意图。具体实施方式在图1中可以看出，本专利技术的发电机由转子体、定子体和电机壳体三大部分所 组成，转子体上有转子轴和永磁体，电机壳体上有端盖，这与现有传统发电机是相同 的。但本专利技术的定子铁芯却是无槽结构，正因为没有线槽，所以电枢绕组就无法安放在 原有电机特设的定子槽内，为此，只得将绕组穿绕在该环形体铁芯上。故本专利技术的发电 机就有环形发电机的结构名称。由于环形发电机的外环上也有绕组的一个边，就必须在环的外缘增加若干个外凸齿，定子铁芯可以靠这些外凸齿与电机壳体紧固地连接和定位，以使转子施加于定子 的力矩传递到机壳上，同时，外凸齿也起到了支承和定位作用，避免了绕组的外缘与电 机壳体相碰，外凸齿与电机壳体间形成的间隙有利于空气流通散热。外凸齿也可以用垫块来代替，这样一来，定子铁芯就成为纯环形，模具简单、 冲制方便、材料节约，有利于降低发电机的制造成本。垫块应该采用非导磁性材料，特 别是当电机壳体是铁磁性材料时，如果采用导磁性垫块，磁极就有可能通过电机壳体产 生漏磁，垫块方案必须解决好定子轴的定位问题。本专利技术的发电机绕组的个数N，与转子磁极极对数办间有着一定的关系。当N = 2p，且绕组沿环形圆周均勻分布时，绕组产生的交流感应电压的相位或者相同或者相 反，绕组可以通过串联或并联输出单相交流电压，这时的环形发电机就是一台单相发电 机。很明显，当N = 4p或N = 6p时，可以得到二相或三相发电机。当N = 2p^m(m为正整数)，当把相同(或相反)相位绕组按规则连接，则本发 明的发电机就成为一台m相的多相发电机。由于电枢绕组的一个边在定转子的气隙中，为避免转子体擦碰绕组，所以 本专利技术的发电机的电磁气隙比传统发电机大，会使气隙磁场强度B降低，为此可以采用 钕铁硼超强永磁体，可以保证环形铁芯中足够的B值，和保证发电机较高的额定功率。权利要求1.环形微风发电机，由转子体⑴、定子体⑵和电机壳体⑶组成，转子体上有转 子轴(11)和永磁体(12)，电机壳体(3)上有二个端盖，其特征为，定子体(2)为一无内 圆槽但带有至少三个外凸齿(22)的环形体铁芯，且有多个电枢绕组(21)分段布置，穿绕 在该环形体铁芯上。2.权利要求1所述的环形微风发电机，其特征为，定子体(2)为纯环形铁芯，外凸齿 为垫块所取代。3.权利要求1或2所述的环形微风发电机，其特征为，发电机为单相输出。4.权利要求1或2所述的环形微风发电机，其特征为，发电机为二相或三相输出。5.权利要求1或2所述的环形微风发电机，其特征为，发电机为多相输出。全文摘要环形微风发电机，由转子体(1)、定子体(2)和电机壳体(3)组成，转子体上有转子轴(11)和永磁体(12)，电机壳体(3)上有端盖，定子体(2)为一无内槽但带有至少三个外凸齿(22)的环形体铁芯，且有多个电枢绕组(21)分段布置，穿绕在该环形体铁芯上。环形微风发电机是一种无槽发电机，定子铁芯上不设线槽，所以具有很小的起动阻力矩，彻底消除了齿槽效应和齿槽阻力矩，可以在微风中启动，环形微风发电机中没有齿谐波及其能量损耗，发电机的波形好、效率较高。文档编号H02K3/46GK102025199SQ20091019538公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日专利技术者於岳亮 申请人:於岳亮本文档来自技高网...

【技术保护点】
环形微风发电机，由转子体（１）、定子体（２）和电机壳体（３）组成，转子体上有转子轴（１１）和永磁体（１２），电机壳体（３）上有二个端盖，其特征为，定子体（２）为一无内圆槽但带有至少三个外凸齿（２２）的环形体铁芯，且有多个电枢绕组（２１）分段布置，穿绕在该环形体铁芯上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：於岳亮，
申请(专利权)人：於岳亮，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]