一种发电机系统技术方案

一种发电机系统，包括控制装置、发电机驱动机构和发电机，控制装置触发发电机驱动结构启动进而起动发电机发电，其中，发电机为永磁发电机，永磁发电机包括定子、定子绕组、转子和转轴，定子内壁开有6个定子槽，6个定子槽沿定子内圆周均布，转子为4块扇形稀土永磁钢围成的圆筒状转子，转子固定套接在转轴上，转轴的半径与圆筒状转子的内半径相适应，使得该发电机系统的发电机起动阻力减小了适当的幅度，保证发电机系统中发电机的性能和使用安全。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机系统
本专利技术属于发电机
，特别涉及一种发电机系统。
技术介绍
发电机是将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。电能是现代社会最主要的能源之一。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。而目前现有的发电机，无论大型发电机，还是小型发电机都存在起动阻力大，难以起动的问题。但是如果将发电机的起动阻力减小的幅度很大，会对发电机造成损坏，并带来不安全的因素，因此将发电机的起动阻力减小到合适的范围，是专利技术人做深入研究所要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种发电机系统，由于该发电机系统采用了特定的永磁发电机，该永磁发电机的起动阻力矩较现有技术中的永磁发电机的起动阻力矩降低了 15%-31%，使得发电机系统中发电机的起动阻力减小了适当的幅度，保证了发电机的性能和使用安全。技术方案:一种发电机系统，包括控制装置、发电机驱动机构和发电机，控制装置触发发电机驱动结构启动进而起动发电机发电，其特征在于，所述发电机为永磁发电机，永磁发电机包括定子、定子绕组、转子和转轴，定子内壁开有6个定子槽，6个定子槽沿定子内圆周均布，转子为4块扇形稀土永磁钢围成的圆筒状转子，转子固定套接在转轴上，转轴的半径与圆筒状转子的内半径相适应。优选地,定子是由0.5mm厚的50W470冷轧娃钢片堆积成的定子。优选地，定子与定子绕组之间采用环氧胶整体灌封结构。优选地，转子的4块扇形稀土永磁钢的内圆周表面开有数个凹槽。优选地，凹槽内灌入环氧胶将所述转子粘接在所述转轴上，转子的两端通过环氧胶加固与所述转轴之间的连接，转子的外表面的中间部位加装铝环，铝环通过环氧胶粘接在转子上。优选地，转轴为滚花转轴。优选地，转子的4块扇形稀土永磁钢为钕铁硼稀土磁钢。优选地，钕铁硼稀土磁钢为N-33SH钕铁硼磁钢；和/或转子的外半径R为8.65mm,转子的厚度Lh为5.15mm,定子的非槽部的厚度h为18mm ;和/或定子的非槽部的内壁与转子的外壁之间留有气隙，气隙的尺寸为0.1Omm-L 35mm。优选地，发电机驱动机构包括摆头，摆头的一端与控制装置相连，控制装置用于控制摆头的运动；拉杆，拉杆通过摆头销钉连接于摆头的另一端；齿条，齿条通过齿条销钉连接于拉杆的远离摆头的一端；齿条架，齿条架用于固定齿条；齿条架置于发电机上，发电机的转轴延伸至齿条架内；弹簧，弹簧置于齿条上远离拉杆的一端与齿条架之间；齿轮，齿轮通过齿轮簧套接在发电机的转轴上，齿轮与齿条啮合；棘轮，棘轮同轴固定连接在发电机的转轴上；当控制装置工作时，控制装置推动摆头给予拉杆一定的拉力，拉杆拉动齿条，齿条带动套接在转轴上的齿轮转动，在棘轮的作用下，此时转轴不动，齿条上的弹簧被压缩并具有一定的弹力，当控制装置工作到定位时，摆头从控制装置上滑脱，齿条上的弹簧在弹力的作用下复位，弹簧的弹力通过齿条传递给齿轮，齿轮通过齿轮簧带动所述棘轮和转轴旋转，起动发电机发电。优选地，发电机系统还包括电路转换装置，该电路转换装置包括用于转换成需要线路的推杆柱，摆头上固定连有顶片，顶片与推杆柱连接，当控制装置工作时，顶片压迫推杆柱，控制装置工作到定位时，电路转换装置转换成需要的线路。技术效果:本专利技术提供了一种发电机系统，该发电机系统中的永磁发电机采用的定子内壁开有6个定子槽,6个定子槽沿所述定子内圆周均布,转子为4块扇形稀土永磁钢围成的圆环状转子，转子固定套接在所述转轴上，使得发电机的起动阻力矩较现有技术中的永磁发电机的起动阻力矩降低15%_31%，实践证明，该发电机的起动阻力减小了适当的幅度。由于转子为4块扇形稀土永磁钢，因此机械人员在制作时只需将稀土永磁钢条直接切成大小等同的扇形即可，节省很多制作步骤及工艺，节约成本。定子是由0.5mm厚的50W470冷轧硅钢片堆积成的定子，由于现有技术中发电机的定子采用的是DG310 — 0.2硅钢片，该材料主要用于高频场合，国内只有少数几个钢厂生产，产量低，价格高，订货周期长。而本专利技术发电机系统的发电机每次工作时间只有几秒钟，转速2000r/min，频率不太高，涡流造成的损失可以忽略不计。因此采用0.5mm厚的50W470冷轧硅钢片。该材料的替换没有对发电机的性能造成负面影响，还降低了材料成本的问题。定子与定子绕组之间采用环氧胶整体灌封结构，使定子绕组和定子被可靠的封闭在环氧胶中。这种结构提高了定子绕组的机械强度，改善了散热条件，不仅在潮湿环境中不会造成定子绕组绝缘的破坏，即使发电机被浸在水中的特殊恶劣环境，同样能正常工作，从而有效提高了发电机的环境适应性。转子的4块扇形稀土永磁钢的内圆周表面开有数个凹槽，凹槽内灌入环氧胶将转子粘接在转轴上，转子的两端通过环氧胶加固与转轴之间的连接，转子外表面的中间部位加装铝环，铝环通过环氧胶粘接在转子上，铝环用于加固转子与转轴的连接，优选地转轴为滚花转轴，便于转子更加牢固地固定在转轴上，不易滑脱。这种结构使转轴的加工大为简化，工艺简单，降低了加工成本。转子的4块扇形稀土永磁钢为钕铁硼稀土磁钢，优选为N-33SH钕铁硼磁钢，现有技术中的发电机的转子采用的是铸造铝镍钴磁钢。但是，它是矫顽力较低的永磁材料。在使用中一般要求整体饱和充磁，重复安装时需要再次饱和充磁，否则磁路性能显著下降。在装配过程中要严格禁止与任何铁器接触，否则也会造成局部退磁而使磁通分布发生畸变。所以该材料最大的缺点是工艺复杂，磁稳定性差。本专利技术采用的是钕铁硼稀土磁钢，其性能优异，价格低廉。优选采用的是N-33SH钕铁硼磁钢，它的磁能积达到33MG0e，是铝镍钴磁钢的六倍，N-33SH钕铁硼磁钢内禀矫顽力> 20K0e,比铝镍钴磁钢高20倍以上，是理想的“高剩磁，高矫顽力”永磁材料。它不需要整体充磁，磁稳定性好。这就为发电机在设计制造中提高性能和改进工艺提供了可能。定子的非槽部的内壁与转子的外壁之间留有气隙，该气隙的尺寸为0.lmm-1.35mm,优选气隙尺寸为1.35mm。由于现有技术中发电机所采用原材料的限制，为了保证发电机的性能，现有技术中发电机的定、转子气隙只有0.1mm，因而对发电机的零部件加工和整机装配提出了较高要求。本专利技术发电机系统中发电机由于采用了性能更优异的钕铁硼永磁材料，发电机的磁负荷得到较大提高，使得在同样的体积下发电机的性能显著提高。因此在保证本专利技术发电机系统中发电机的性能与现有技术中发电机的性能基本相同的情况下，专利技术人将本专利技术发电机系统中发电机的定、转子气隙增大至1.35_，既保证了本专利技术发电机系统中发电机的性能，还使得本专利技术发电机系统中发电机的零部件加工难度降低，装配质量提高，而发电机系统中发电机的可靠性也明显提高。经对样机的实际测试，证实了该尺寸范围的有效性和可行性。用于驱动发电机的发电机驱动机构与发电机系统的控制装置相连，当控制装置工作时，控制装置作用于发电机驱动机构进而起动发电机发电。【附图说明】图1为本专利技术发电机系统中发电机定、转子的示意图。图2为本专利技术发电机系统中发电机转子切割及组装示意图。图3为本专利技术发电机系统中发电机转子与转轴组合示意图。图4为本专利技术发电机系统中发电机与发电机驱动结构组装示意图。附图标记示例如下:1-定子，2-定子槽，3-转子，4转轴，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机系统，包括控制装置、发电机驱动机构和发电机，所述控制装置触发所述发电机驱动结构启动进而起动发电机发电，其特征在于，所述发电机为永磁发电机，所述永磁发电机包括定子、定子绕组、转子和转轴，所述定子内壁开有6个定子槽，6个定子槽沿所述定子内圆周均布，所述转子为4块扇形稀土永磁钢围成的圆筒状转子，所述转子固定套接在所述转轴上，所述转轴的半径与所述圆筒状转子的内半径相适应。

【技术特征摘要】
1.一种发电机系统，包括控制装置、发电机驱动机构和发电机，所述控制装置触发所述发电机驱动结构启动进而起动发电机发电，其特征在于，所述发电机为永磁发电机，所述永磁发电机包括定子、定子绕组、转子和转轴，所述定子内壁开有6个定子槽，6个定子槽沿所述定子内圆周均布，所述转子为4块扇形稀土永磁钢围成的圆筒状转子，所述转子固定套接在所述转轴上，所述转轴的半径与所述圆筒状转子的内半径相适应。2.根据权利要求1所述的发电机系统，其特征在于，所述定子是由0.5mm厚的50W470冷轧硅钢片堆积成的定子。3.根据权利要求1所述的发电机系统，其特征在于，所述定子与所述定子绕组之间采用环氧胶整体灌封结构。4.根据权利要求1所述的发电机系统，其特征在于，所述转子的4块扇形稀土永磁钢的内圆周表面开有数个凹槽。5.根据权利要求4所述的发电机系统，其特征在于，所述凹槽内灌入环氧胶将所述转子粘接在所述转轴上，所述转子的两端通过环氧胶加固与所述转轴之间的连接，所述转子的外表面的中间部位加装铝环，所述铝环通过环氧胶粘接在所述转子上。6.根据权利要求1-5任一所述的发电机系统,其特征在于,所述转轴为滚花转轴。7.根据权利要求1-5任一所述的发电机系统，其特征在于，所述转子的4块扇形稀土永磁钢为钕铁硼稀土磁钢。8.根据权利要求7所述的发电机系统，其特征在于，所述钕铁硼稀土磁钢为N-33SH钕铁硼磁钢；和/或所述转子的外半径R为8.65mm，所述转子的厚度Lh为5.15mm，所述定子的非槽部...

【专利技术属性】
技术研发人员：任建国，陆明旭，毕李坤，徐毅，
申请(专利权)人：北京北机机电工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：