專(zhuān)利名稱(chēng)：永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用線圈繞組在勵(lì)磁繞組或電容激發(fā)下受傳動(dòng)力作用產(chǎn)生磁場(chǎng)輸出電流，但自從稀土燒結(jié)磁瓦問(wèn)世以來(lái)，采用稀土燒結(jié)的磁瓦取代轉(zhuǎn)子線圈繞組產(chǎn)生輸出電流是早已公開(kāi)的技術(shù)方案，實(shí)踐證明磁場(chǎng)的排列狀態(tài)及S、N兩極磁通量的相對(duì)等程度，是決定發(fā)電機(jī)功率發(fā)揮及波形峰值的優(yōu)劣，由于國(guó)內(nèi)外尚無(wú)合理的手段解決磁塊在轉(zhuǎn)子體上的附著方法，例如有些圓柱形磁塊直接套裝在轉(zhuǎn)子軸上，由于是剛性接觸，在應(yīng)用過(guò)程磁塊易碎，或者因定轉(zhuǎn)子間的間隙極小、由于加工精度不到位或整裝工藝不標(biāo)準(zhǔn)而造成外露磁塊與定子內(nèi)徑摩擦而發(fā)熱后使磁性下降，磁場(chǎng)退化，或因裝配方法需要改變磁塊形體而造成的磁通量變化，都會(huì)影響發(fā)電機(jī)的電質(zhì)量；也有用非磁性的螺釘將磁瓦固定在轉(zhuǎn)子芯體上，其所占位置減少了磁極鐵芯的導(dǎo)磁面積，使鐵芯表面磁場(chǎng)分布不均勻，造成波形畸變率≥20％，直接影響發(fā)電機(jī)性能，使發(fā)電機(jī)的力、電損耗約在30％左右。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題皆在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)、提高發(fā)電機(jī)高效、高電質(zhì)量、減小波形畸變率的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其包含轉(zhuǎn)子體、轉(zhuǎn)子軸和組成磁場(chǎng)極組的磁塊，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子體內(nèi)設(shè)有上、下對(duì)稱(chēng)的平行軸心線的二個(gè)磁塊槽孔，與磁塊槽孔形狀相同的具有一定圓心角α的二個(gè)磁場(chǎng)極組分別置入所述的二個(gè)磁塊槽孔內(nèi)，每一磁場(chǎng)極組的磁塊用稀土燒結(jié)后配對(duì)充磁成外S極內(nèi)N極，并由兩端壓配在轉(zhuǎn)子軸上的封蓋而內(nèi)藏。
所述的磁塊槽孔可以是圓環(huán)型或梯型，相應(yīng)組成磁場(chǎng)極組的磁塊呈圓環(huán)型或梯型。
所述的每個(gè)磁場(chǎng)極組由1～6塊磁塊組成。
所述的每個(gè)磁場(chǎng)極組以2～3塊磁塊組成為最佳。
所述的磁場(chǎng)極組圓心角α＝120°～135°。
所述的磁場(chǎng)極組與磁塊槽孔的配合間隙要求在0.2毫米以下。
所述的轉(zhuǎn)子軸圓表面滾制有花紋，并以平行軸心線的直紋為最佳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型改進(jìn)了磁塊排列結(jié)構(gòu)，解決了磁塊安裝困難，保證了S、N兩極磁通量相對(duì)等的合理組合，形成兩極均稱(chēng)的磁場(chǎng)和磁力線回流，克服了因定轉(zhuǎn)子的間隙極小或加工精度不到位而造成外露磁塊與定子內(nèi)徑摩擦發(fā)熱形成的磁場(chǎng)退化，降低了磁塊加工難度，大大節(jié)約了稀土能源和制作成本，具有高效、高電質(zhì)量?jī)?yōu)點(diǎn)，經(jīng)測(cè)試發(fā)電機(jī)功率密度提高15％，在相同功率的動(dòng)力帶動(dòng)下，輸出電流功率比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)高出15％，節(jié)能效果十分顯著，其電機(jī)的負(fù)載波形畸變率≤4％左右，能滿(mǎn)足精密電源要求，適合于高精度儀表、計(jì)算機(jī)、通訊、軍用及醫(yī)療行業(yè)的特殊需要，除此，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須勵(lì)磁繞組輔助，不產(chǎn)生火花，無(wú)射頻干擾，提高發(fā)電機(jī)工作壽命，運(yùn)行可靠不須維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型軸向局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型方案1徑向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型方案2徑向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合上述附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖1，永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括由轉(zhuǎn)子體1、轉(zhuǎn)子軸2、組成磁場(chǎng)極組4的磁塊、封蓋3等構(gòu)成。
轉(zhuǎn)子體1由厚度為0.5毫米的多片矽鋼片疊合而成，轉(zhuǎn)子體內(nèi)設(shè)有上、下對(duì)稱(chēng)的平行軸心線的二個(gè)磁塊槽孔，如圖2方案1的圓環(huán)型或圖3方案2的梯型，該磁塊槽孔在矽鋼片疊合之前按要求預(yù)先加工好，疊合裝配時(shí)可以借助工裝夾具保證二個(gè)磁塊槽孔和轉(zhuǎn)子軸孔的直線性。轉(zhuǎn)子軸2上加工有平行軸心線的直紋滾花，壓入轉(zhuǎn)子體后就緊緊結(jié)合在一起。然后將二個(gè)與磁塊槽孔形狀相同的由稀土繞結(jié)后配對(duì)充磁成外S極內(nèi)N極組成具有一定圓心角α的磁場(chǎng)極組4分別置入上述二個(gè)磁塊槽孔內(nèi)。
組成磁場(chǎng)極組4的磁塊數(shù)越少越好，磁塊數(shù)越少，波形畸變?cè)叫。庸だщy，成本提高；反之磁塊數(shù)越多波形越不好，畸變?cè)酱?，但磁塊的生產(chǎn)成本越小，加工越簡(jiǎn)單，因此當(dāng)采用如圖2的圓環(huán)形磁塊時(shí)，宜以2塊組合為佳，一是保持了磁塊外R與轉(zhuǎn)子外R相符，二是采用2塊組合相應(yīng)地節(jié)約了成本，當(dāng)然，采用1塊更好，但加工成本提高。所以每一磁場(chǎng)極組的磁塊數(shù)選用宜以2～3塊組合的方式為最佳。
在采用圖3梯形磁塊時(shí)，為使三個(gè)直線(梯形磁塊外線)聯(lián)成一個(gè)最接近轉(zhuǎn)子外徑圓弧的形狀而決定每片磁塊的夾角，盡量使它們與轉(zhuǎn)子外徑的圓弧貼近，目的是為達(dá)到與采用瓦形磁塊的效果。雖然事實(shí)上不可能達(dá)到這種效果，但成本總可大大降低，同時(shí)保證了基本優(yōu)點(diǎn)。磁場(chǎng)極組的磁塊邊緣離轉(zhuǎn)子外圓越近越好，原因是與定子線圈繞組的磁場(chǎng)距離越近，發(fā)電機(jī)的功率、波形、發(fā)電密度趨于越佳狀態(tài)，因此，本實(shí)用新型的磁場(chǎng)極組4與磁塊槽孔的配合間隙在0.2毫米以下。
磁場(chǎng)極組4的圓心角α與自身的外R長(zhǎng)度有關(guān)，可根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小、定子繞組設(shè)計(jì)和所采用的磁塊數(shù)量而選定，本實(shí)施例由3塊磁塊組成一個(gè)磁場(chǎng)極組，其圓心角α取135°。
磁場(chǎng)極組4被壓入轉(zhuǎn)子體1磁塊槽孔后，兩端以封蓋3使二個(gè)磁場(chǎng)極組內(nèi)藏于轉(zhuǎn)子體內(nèi)，封蓋3取用相同的矽鋼片，與轉(zhuǎn)子軸2壓裝，借助轉(zhuǎn)子軸上的直紋使封蓋緊緊壓配一體。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝簡(jiǎn)單，裝配也簡(jiǎn)單，適用于三相交、直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其包含轉(zhuǎn)子體(1)、轉(zhuǎn)子軸(2)和組成磁場(chǎng)極組(4)的磁塊，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子體(1)內(nèi)設(shè)有上、下對(duì)稱(chēng)的平行軸心線的二個(gè)磁塊槽孔，與磁塊槽孔形狀相同的具有一定圓心角α的二個(gè)磁場(chǎng)極組分別置入所述的二個(gè)磁塊槽孔內(nèi)，每一磁場(chǎng)極組的磁塊用稀土燒結(jié)后配對(duì)充磁成外S極內(nèi)N極，并由兩端壓配在轉(zhuǎn)子軸(2)上的封蓋(3)而內(nèi)藏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的磁塊槽孔可以是圓環(huán)型或梯型，相應(yīng)組成磁場(chǎng)極組(4)的磁塊呈圓環(huán)型或梯型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的每個(gè)磁場(chǎng)極組(4)由1～6塊磁塊組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的每個(gè)磁場(chǎng)極組(4)以2～3塊磁塊組成為最佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的磁場(chǎng)極組(4)圓心角α＝120°～135°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的磁場(chǎng)極組(4)與磁塊槽孔的配合間隙要求在0.2毫米以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子軸(2)圓表面滾制有花紋，并以平行軸心線的直紋為最佳。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出一種永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，由轉(zhuǎn)子體、轉(zhuǎn)子軸、磁場(chǎng)極組和封蓋組成，轉(zhuǎn)子體內(nèi)設(shè)有上、下對(duì)稱(chēng)的平行軸心線的二個(gè)磁塊槽孔，與磁塊槽孔形狀相同的具有一定圓心角和外S極內(nèi)N極的二個(gè)磁場(chǎng)極組分別置入上述二個(gè)磁塊槽孔內(nèi)，兩端由壓配在轉(zhuǎn)子軸上的封蓋而內(nèi)藏。本實(shí)用新型改進(jìn)了磁塊排列結(jié)構(gòu)，解決了磁塊安裝困難，保證了S、N兩極磁通量相對(duì)等的合理組合，形成兩極均稱(chēng)的磁場(chǎng)和磁力線回流，克服了磁場(chǎng)退化，降低了磁塊加工難度，具有高效、高電質(zhì)量?jī)?yōu)點(diǎn)，使發(fā)電機(jī)功率密度提高15％，輸出電流功率高出15％，節(jié)能效果十分顯著且負(fù)載波形畸變率≤4％左右，能滿(mǎn)足精密電源要求，除此還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK2760840SQ200420037580
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者王瑋 申請(qǐng)人:王瑋