專利名稱：無槽電機轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電機和電動機用的的轉(zhuǎn)子，更具體說是一種無槽電機轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)電機和電動機，主要包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，其定子鐵芯是用能沖槽、鐵損大的低硅鋼片疊壓而成，在每個疊片上都需要沖制若干凹槽，凹槽內(nèi)嵌有定子線圈；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套裝有用硅鋼片或鋼板沖制并疊壓而成的轉(zhuǎn)子磁極，轉(zhuǎn)子磁極上繞有勵磁線圈。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)電機和電動機，存有體積大、鐵損高、效率低、材料利用率低、維修困難等弊端。為了克服上述的弊端，專利號為97242398.2的無槽靜激磁同步發(fā)電機和專利號為97242399.0無槽同步發(fā)電機，該兩項專利對傳統(tǒng)的發(fā)電機的定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行了改進，其定子結(jié)構(gòu)包括由空心圓柱體和與該空心圓柱體的兩端連為一體的兩個圓盤構(gòu)成并用非導(dǎo)磁材料制作的定子支架，每一圓盤上設(shè)有呈輻射狀均布的缺口，在兩圓盤相對應(yīng)的每一對缺口內(nèi)裝有一用硅鋼片疊壓制成的定子鐵芯，每一定子鐵芯上繞有定子線圈；其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸上套固有轉(zhuǎn)子鐵芯和與該轉(zhuǎn)子鐵芯的兩外端面固定的兩個極盤，每一極盤用硅鋼片疊壓制成，轉(zhuǎn)子鐵芯上繞有勵磁線圈，轉(zhuǎn)子鐵芯和勵磁線圈位于空心圓柱體內(nèi)腔中，兩個極盤分別位于兩個圓盤的外側(cè)，每一極盤的外環(huán)面上均布有凸極。該兩項專利中用多片硅鋼片疊壓制成的每一極盤，其中的每片硅鋼片由于是一整體，在加工時只有一對磁極是與磁力取向方向一致、一對磁極與磁力取向方向垂直、其余的磁極與磁力取向方向都有一大小不等的夾角。由于只有與硅鋼片的磁力取向方向一致的磁極導(dǎo)磁率最高，與硅鋼片的磁力取向方向垂直的磁極導(dǎo)磁率最低，與硅鋼片的磁力取向方向構(gòu)成夾角的磁極的導(dǎo)磁率隨夾角的大小遞減，夾角越大，導(dǎo)磁率越低，因而該兩項專利的轉(zhuǎn)子鐵損大、耗能高、發(fā)電效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種效率高的無槽電機轉(zhuǎn)子。
為了實現(xiàn)上述的目的，這種無槽電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套固有皮帶輪、兩個極盤，其結(jié)構(gòu)特點是每一極盤包括呈輻射狀均勻排列的偶數(shù)個磁極，各磁極的內(nèi)段緊密鄰接、外端呈弧面，每個磁極由多片取向硅鋼片疊加并固接在一起，每片取向硅鋼片按取向方向制作，每一磁極上繞有與勵磁機構(gòu)構(gòu)成電連接的勵磁線圈，相鄰磁極上的勵磁線圈的纏繞方向相反。
上述的偶數(shù)個磁極，其優(yōu)選范圍在2個-18個之間。
上述的勵磁機構(gòu)可以是套固在轉(zhuǎn)軸上與碳刷接觸的滑環(huán)，也可以是與轉(zhuǎn)軸同軸的勵磁裝置。
為了使每個磁極與轉(zhuǎn)軸牢固地固定在一起，在轉(zhuǎn)軸上還套固有位于每一極盤正反兩個盤面外的兩對夾盤，每對夾盤由緊固件緊固在一起。
上述的緊固件可以是穿過夾盤和磁極的緊固螺栓，也可以是其它的構(gòu)件，如固定銷。
上述的轉(zhuǎn)軸呈圓柱狀階梯形，兩個極盤之間的中段最粗、兩端段最細。
本實用新型所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，適用于同步發(fā)電機、異步發(fā)電機、同步電動機、異步電動機以及單相、三相結(jié)構(gòu)的其它電機。
本實用新型的無槽電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點是1、由于兩個極盤上的每一個磁極在制作時都按照硅鋼片的取向方向選材，充分有效地利用了硅鋼片的取向特性，使轉(zhuǎn)子各磁極的導(dǎo)磁方向與硅鋼片的取向方向完全一致，優(yōu)化了導(dǎo)磁性能，使勵磁磁場強度相應(yīng)地增強，從而提高了電機的效率；2、每個極盤上的每個磁極呈輻射狀均勻排列，其極性的分布是N極、S極相間排列，并且兩個極盤在安裝時的位置分別置于定子鐵芯的兩端外側(cè)，對每塊定子鐵芯來說，它的兩端外側(cè)相對應(yīng)的極盤磁極的極性是相反的，在某一瞬間當其中一塊定子鐵芯的一端相對應(yīng)的磁極的極性是S極，則它的另一端相對應(yīng)的磁極的極性是N極，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，當相鄰的下一個磁極轉(zhuǎn)動到該定子鐵芯的外側(cè)時，該定子鐵芯兩端的極性同時改變，即由S極變?yōu)镹極、N極變?yōu)镾極，因此，繞在定子鐵芯柱塊上的線圈就感應(yīng)出交變的電動勢，產(chǎn)生交流電，若將定子鐵芯上的線圈按三相交流電的要求接線，就可得到三相交流電。同理，若將定子鐵芯柱塊上的線圈接三相交流電，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，輸出動力，成為電動機；3、由于兩個極盤上的磁極呈輻射狀均勻排列，相當于葉片，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時起到風(fēng)扇的作用，風(fēng)從電機兩端的端蓋吸入、從電機定子鐵芯上的線圈處吹出，一方面有效地冷卻定子，另一方面將轉(zhuǎn)子的熱量帶走，因此，顯著地降低了電機的溫升，從而可省去內(nèi)風(fēng)扇，既方便了制造，又提高了電機的效率。
通過以上的敘述可知，本實用新型的無槽電機轉(zhuǎn)子，其優(yōu)越之處在于1、充分有效地利用了冷軋取向硅鋼片的取向特性，即導(dǎo)磁率高，鐵損低的特點，因此，無槽電機的效率也隨之明顯提高，耗能降低。與同類發(fā)電機相比，在相同的負荷下，耗能降低20％-35％，對汽車用交流發(fā)電機，可節(jié)能5％-10％；2、由于兩個極盤上的磁極的每片取向硅鋼片的形狀近似于長方形，與圓形極盤磁極相比，提高了材料的利用率，材料利用率平均在85％一95％。


本實用新型的實施例結(jié)合附圖加以說明，其中圖1是勵磁機構(gòu)選用與碳刷接觸的滑環(huán)的無槽電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中未畫出滑環(huán)與勵磁線圈構(gòu)成電連接的導(dǎo)線；
圖2是極盤的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中只在一個磁極上畫出勵磁線圈；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是極盤結(jié)構(gòu)的分解示意圖，圖中未畫出勵磁線圈；圖5是用本實用新型的無槽電機轉(zhuǎn)子組裝成無槽電機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是極盤磁極與定子之間磁力線的走向展開示意圖。
圖中，1為轉(zhuǎn)軸，2為皮帶輪，3為極盤，4為碳刷，5為滑環(huán)，6為磁極，7為勵磁線圈，8為夾盤，9為緊固件，10為定子，11為端蓋，12為軸承，13為端蓋固定螺栓，14為導(dǎo)線，圖2和圖4中在四個磁極上的線條表示取向硅鋼片的取向方向。由于與轉(zhuǎn)子同軸的勵磁裝置和套固在轉(zhuǎn)軸上與碳刷接觸的滑環(huán)這兩種勵磁機構(gòu)都是公知技術(shù)，所以僅畫出后者為代表。
具體實施方式
參照附圖，本實施例所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸1，轉(zhuǎn)軸1上套固有皮帶輪2、兩個極盤3和與碳刷4接觸的滑環(huán)5，轉(zhuǎn)軸1呈圓柱狀階梯形，兩個極盤3之間的中段最粗、兩端段最細，每一極盤3包括呈輻射狀均勻排列的8個磁極6，各磁極6的內(nèi)段緊密鄰接得無縫隙、外端呈弧面，每個磁極6用厚度是0.25mm-0.35mm的取向硅鋼片疊加并用易凝固的膠或其它方法固接在一起，每片取向硅鋼片按取向方向制作，每一磁極6上繞有勵磁線圈7，相鄰磁極6上的勵磁線圈7的纏繞方向相反。為了使每個磁極6與轉(zhuǎn)軸1牢固地固定在一起，在轉(zhuǎn)軸1上還套固有位于每一極盤3正反兩個盤面外的兩對夾盤8，每對夾盤8由緊固件9緊固在一起，緊固件9是穿過夾盤8和磁極6的緊固螺栓。
在圖5中，定子10裝在兩個極盤3之間、其間隙為0.1mm-0.3mm，該間隙由兩端蓋11、端蓋固定螺栓13和轉(zhuǎn)軸1的臺階來保證，軸承12保證轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動靈活，當作為發(fā)電機時，原動機經(jīng)皮帶將動力傳遞給皮帶輪2，由皮帶輪2帶動轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)，當作為電動機時，由皮帶輪2輸出動力。
權(quán)利要求1.一種無槽電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸(1)，轉(zhuǎn)軸(1)上套固有皮帶輪(2)、兩個極盤(3)，其特征是每一極盤(3)包括呈輻射狀均勻排列的偶數(shù)個磁極(6)，各磁極(6)的內(nèi)段緊密鄰接、外端呈弧面，每個磁極(6)由多片取向硅鋼片疊加并固接在一起，每片取向硅鋼片按取向方向制作，每一磁極(6)上繞有與勵磁機構(gòu)構(gòu)成電連接的勵磁線圈(7)，相鄰磁極(6)上的勵磁線圈(7)的纏繞方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，其特征是偶數(shù)個磁極(6)的范圍在2個——18個之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，其特征是勵磁機構(gòu)是套固在轉(zhuǎn)軸(1)上與碳刷(4)接觸的滑環(huán)(5)，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，其特征是勵磁機構(gòu)是與轉(zhuǎn)軸(1)同軸的勵磁裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，其特征是在轉(zhuǎn)軸(1)上還套固有位于每一極盤(3)正反兩個盤面外的兩對夾盤(8)，每對夾盤(8)由緊固件(9)緊固在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，其特征是緊固件(9)是穿過夾盤(8)和磁極(6)的緊固螺栓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的無槽電機轉(zhuǎn)子，其特征是轉(zhuǎn)軸(1)呈圓柱狀階梯形，兩個極盤(3)之間的中段最粗、兩端段最細。
專利摘要本實用新型涉及一種無槽電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套固有皮帶輪、兩個極盤，每一極盤包括呈輻射狀均勻排列的偶數(shù)個磁極，各磁極的內(nèi)段緊密鄰接、外端呈弧面，每個磁極由多片取向硅鋼片疊加并固接在一起，每片取向硅鋼片按取向方向制作，每一磁極上繞有與勵磁機構(gòu)構(gòu)成電連接的勵磁線圈，相鄰磁極上的勵磁線圈的纏繞方向相反。這種無槽電機轉(zhuǎn)子，充分有效地利用了冷軋取向硅鋼片導(dǎo)磁率高、鐵損低的特性，因此，電機的效率也隨之明顯提高，耗能降低，并提高了材料的利用率。
文檔編號H02K1/24GK2660766SQ200320106068
公開日2004年12月1日 申請日期2003年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月11日
發(fā)明者肖振霞, 肖光達 申請人:肖振霞