專利名稱：無刷式三相同步發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電機(jī)，特別是一種三相同步發(fā)電機(jī)。
(二)、技術(shù)背景現(xiàn)有的三相同步發(fā)電機(jī)一般包括有定子和轉(zhuǎn)子，定子上設(shè)置有主繞組、副繞組和控制繞組，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有能產(chǎn)生磁場的線圈，轉(zhuǎn)子上還設(shè)置有永磁鐵，副繞組通過調(diào)壓器、電刷與轉(zhuǎn)子上的線圈連接。這種發(fā)電機(jī)是這樣工作的發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，定子上的副繞組通過轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子上的永磁鐵感應(yīng)出感生電流，感生電流經(jīng)調(diào)壓器進(jìn)行處理后通過電刷向轉(zhuǎn)子上的線圈進(jìn)行供電，以產(chǎn)生更大的穩(wěn)定的磁場，由于轉(zhuǎn)子處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)，定子上的主繞組必然切割該磁場的磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，并向外輸出，形成三相交流電。傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)存在的最大問題就是電刷，由于電刷與轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子相接觸，電刷容易磨損，而且因內(nèi)燃機(jī)的高溫高熱使刷架容易產(chǎn)生熱變形，刷架會松動及損壞；在運(yùn)行過程中，刷架會經(jīng)常性的振動而使電刷與轉(zhuǎn)子接觸不良，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)工作不可靠，而且這種似接觸而非接觸的現(xiàn)象會使電流瞬間增大，導(dǎo)致調(diào)壓器失控而燒壞發(fā)電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、故障率低和使用壽命長的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)。
本實用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它包括有定子總成、轉(zhuǎn)子總成和轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)子軸上的風(fēng)扇，其特征在于轉(zhuǎn)子總成是在同一個轉(zhuǎn)子軸上并列地設(shè)置有勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯和主轉(zhuǎn)子鐵芯，勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有感應(yīng)繞組，主轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有產(chǎn)生磁場的生磁繞組，感應(yīng)繞組通過設(shè)置于轉(zhuǎn)子總成上的整流電路與生磁繞組連接，定子總成包括有分別與主轉(zhuǎn)子鐵芯、勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的主定子鐵芯和副定子鐵芯，主定子鐵芯上設(shè)置有產(chǎn)生交流電的三相對稱主繞組，副定子鐵芯上設(shè)置有與感應(yīng)繞組相對應(yīng)的永久磁鋼。
本實用新型是這樣工作的發(fā)動機(jī)通過轉(zhuǎn)子軸帶動轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯上的感應(yīng)繞組切割副定子鐵芯上永久磁鋼產(chǎn)生磁場的磁力線，感應(yīng)出感生電流，該感生電流經(jīng)整流電路整流濾波后為生磁繞組供電，使生磁繞組產(chǎn)生較大而穩(wěn)定的磁場，由于主轉(zhuǎn)子鐵芯是隨轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動的，因此生磁繞組所產(chǎn)生的磁場也是轉(zhuǎn)動的，致使主定子的鐵芯上的三相呈星形連接的主繞組必然切割該磁場的磁力線，感應(yīng)出較強(qiáng)的三相交流電并以此向外供電。由于本實用新型沒有電刷，完全避免了原有發(fā)電機(jī)的電刷所產(chǎn)生的所有缺陷，而且工作穩(wěn)定可靠，故障率低，維護(hù)方便，使用壽命長。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護(hù)方便和使用壽命長的優(yōu)點，由于沒有電刷，避免因電刷磨損和刷架變形帶來的隱患，顯著降低了故障發(fā)生率，而且節(jié)省了大量的維修成本及人工成本。


本實用新型的附圖說明如下圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的A-A剖視圖；圖4為本實用新型中的主定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的右視圖；圖6為本實用新型中的副定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為整流電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為主轉(zhuǎn)子上的硅鋼轉(zhuǎn)子片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.轉(zhuǎn)子軸；2.風(fēng)扇；3.勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯；4.主轉(zhuǎn)子鐵芯；5.感應(yīng)繞組；6.生磁繞組；7.主定子鐵芯；8.副定子鐵芯；9.主繞組；10.永久磁鋼；11副繞組.；12.控制生磁繞組；13.調(diào)壓器；14.硅鋼轉(zhuǎn)子片；15.槽；16.阻尼條；17.加固條；18.繞組；19.二極管；20.濾波電容；21.分流電阻。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明如圖1所示，本實用新型包括有定子總成、轉(zhuǎn)子總成和轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)子軸1上的風(fēng)扇2，其特征在于結(jié)合圖2、3、4、5、6可知，轉(zhuǎn)子總成是在同一個轉(zhuǎn)子軸1上并列地設(shè)置有勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯3和主轉(zhuǎn)子鐵芯4，勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯3上設(shè)置有感應(yīng)繞組5，主轉(zhuǎn)子鐵芯4上設(shè)置有產(chǎn)生磁場的生磁繞組6，感應(yīng)繞組5通過設(shè)置于轉(zhuǎn)子總成上的整流電路與生磁繞組6連接，定子總成包括有分別與主轉(zhuǎn)子鐵芯4、勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯3相對應(yīng)的主定子鐵芯7和副定子鐵芯8，主定子鐵芯7上設(shè)置有產(chǎn)生交流電的三相對稱主繞組9，副定子鐵芯8上設(shè)置有與感應(yīng)繞組5相對應(yīng)的永久磁鋼10。
本實用新型是這樣工作的發(fā)動機(jī)通過轉(zhuǎn)子軸1帶動轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯3上的感應(yīng)繞組5切割副定子鐵芯8上永久磁鋼10產(chǎn)生磁場的磁力線，感應(yīng)出感生電流，該感生電流經(jīng)整流電路整流濾波后為生磁繞組6供電，使生磁繞組6產(chǎn)生較大而穩(wěn)定的磁場，由于主轉(zhuǎn)子鐵芯4是隨轉(zhuǎn)子軸1轉(zhuǎn)動的，因此生磁繞組6所產(chǎn)生的磁場也是轉(zhuǎn)動的，致使主定子鐵芯4上的三相呈星形連接的主繞組9必然切割該磁場的磁力線，感應(yīng)出較強(qiáng)的三相交流電并以此向外供電。由于本實用新型沒有電刷，完全避免了原有發(fā)電機(jī)的電刷所產(chǎn)生的所有缺陷，而且工作穩(wěn)定可靠，故障率低，維護(hù)方便，使用壽命長。
如圖1所示，為了讓本實用新型不斷恒定的產(chǎn)生三相交流電，以滿足用電設(shè)備的需要，主定子鐵芯7上設(shè)置有副繞組11，副定子鐵芯8上設(shè)置有產(chǎn)生磁場的控制生磁繞組12，副繞組11通過控制調(diào)壓器13與控制生磁繞組12連接。副繞組11感應(yīng)出的感生電流通過調(diào)壓器13調(diào)整后向副定子鐵芯8上的控制生磁繞組12供電，使控制生磁繞組12產(chǎn)生更大而穩(wěn)定的磁場，為感應(yīng)繞組提供強(qiáng)度充足而穩(wěn)定的磁場，以便其感應(yīng)出穩(wěn)定的感生電流。
如圖8所示，主轉(zhuǎn)子鐵芯4是由多個硅鋼轉(zhuǎn)子片14相疊而成，主轉(zhuǎn)子鐵芯4上對稱設(shè)置了與軸平行的用以嵌放生磁繞組的槽15。
如圖1、2或3所示，為了增加主轉(zhuǎn)子鐵芯的阻抗，主轉(zhuǎn)子鐵芯4上外沿設(shè)置有平行于軸的阻尼條16。，阻尼條16的個數(shù)可以是1根或者1根以上，本實用新型采用六根呈對稱設(shè)置的阻尼條16。
如圖1、2或3所示，為了避免發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組因高速旋轉(zhuǎn)的離心力的作用產(chǎn)生主轉(zhuǎn)子鐵芯變形，主轉(zhuǎn)子鐵芯上4設(shè)置有平行于軸的加固條17。加固條的個數(shù)可以是1根或1根以上，本實用新型采用四根呈對稱設(shè)置的加固條17。
如圖6所示，控制生磁繞組12是由六個彼此串聯(lián)的繞組18并呈六邊形設(shè)置于副定子鐵芯8上。
結(jié)合圖7可知，感應(yīng)繞組5是由三個呈星形連接的繞組構(gòu)成，其輸出端有A、B、C三相，所述的整流電路是由八個二極管19構(gòu)成，將這八個二極管19以四個為一組分別構(gòu)成第一、第二橋式整流電路，第一、第二兩個橋式整流電路的輸出端彼此并接構(gòu)成整個整流電路的總輸出端，該總輸出端與生磁繞組6連接，感應(yīng)繞組5的A相、B相輸出端分別與第一橋式整流電路的輸入端連接，感應(yīng)繞組5的C相輸出端與第二橋式整流電路的一個輸入端連接。
如圖7所示，為了濾除過高的峰值電壓或電流，防止燒毀生磁繞組，所述的整流電路總輸出端上并接有濾波電容20。
如圖7所示，為了分擔(dān)生磁繞組的電流，防止因生磁繞組電流過大而燒毀，所述的整流電路總輸出端上并接有分流電阻21。
權(quán)利要求1.一種無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，包括有定子總成、轉(zhuǎn)子總成和轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)子軸(1)上的風(fēng)扇(2)，其特征在于轉(zhuǎn)子總成是在同一個轉(zhuǎn)子軸(1)上并列地設(shè)置有勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯(3)和主轉(zhuǎn)子鐵芯(4)，勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯(3)上設(shè)置有感應(yīng)繞組(5)，主轉(zhuǎn)子鐵芯(4)上設(shè)置有產(chǎn)生磁場的生磁繞組(6)，感應(yīng)繞組(5)通過設(shè)置于轉(zhuǎn)子總成上的整流電路與生磁繞組(6)連接，定子總成包括有分別與主轉(zhuǎn)子鐵芯(4)、勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯(3)相對應(yīng)的主定子鐵芯(7)和副定子鐵芯(8)，主定子鐵芯(7)上設(shè)置有產(chǎn)生交流電的三相對稱主繞組(9)，副定子鐵芯(8)上設(shè)置有與感應(yīng)繞組(5)相對應(yīng)的永久磁鋼(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于主定子鐵芯(7)上設(shè)置有副繞組(11)，副定子鐵芯(8)上設(shè)置有產(chǎn)生磁場的控制生磁繞組(12)，副繞組(11)通過控制調(diào)壓器(13)與控制生磁繞組(12)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于主轉(zhuǎn)子鐵芯(4)是由多個硅鋼轉(zhuǎn)子片(14)相疊而成，主轉(zhuǎn)子鐵芯(4)上對稱設(shè)置了與軸平行的用以嵌放生磁繞組的槽(15)。
4.如權(quán)利要求3所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于主轉(zhuǎn)子鐵芯上(4)外沿設(shè)置有平行于軸的阻尼條(16)。
5.如權(quán)利要求3所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于主轉(zhuǎn)子鐵芯上(4)設(shè)置有平行于軸的加固條(17)。
6.如權(quán)利要求2所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于控制生磁繞組(12)是由六個彼此串聯(lián)的繞組(18)并呈六邊形設(shè)置于副定子鐵芯(8)上。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于感應(yīng)繞組(5)是由三個呈星形連接的繞組構(gòu)成。其輸出端有A、B、C三相，所述的整流電路是由八個二極管(19)構(gòu)成，將這八個二極管(19)以四個為一組分別構(gòu)成第一、第二橋式整流電路，第一、第二兩個橋式整流電路的輸出端彼此并接構(gòu)成整個整流電路的總輸出端，該總輸出端與生磁繞組(6)連接，感應(yīng)繞組(5)的A相、B相輸出端分別與第一橋式整流電路的輸入端連接，感應(yīng)繞組(5)的C相輸出端與第二橋式整流電路的一個輸入端連接。
8.如權(quán)利要求7所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的整流電路總輸出端上并接有濾波電容(20)。
9.如權(quán)利要求7所述的無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的整流電路總輸出端上并接有分流電阻(21)。
專利摘要一種無刷式三相同步發(fā)電機(jī)，包括有定子總成、轉(zhuǎn)子總成和轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)子軸上的風(fēng)扇，其特征在于轉(zhuǎn)子總成是在同一個轉(zhuǎn)子軸上并列地設(shè)置有勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯和主轉(zhuǎn)子鐵芯，勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有感應(yīng)繞組，主轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有產(chǎn)生磁場的生磁繞組，感應(yīng)繞組通過設(shè)置于轉(zhuǎn)子總成上的整流電路與生磁繞組連接，定子總成包括有分別與主轉(zhuǎn)子鐵芯、勵磁轉(zhuǎn)子鐵芯相對應(yīng)的主定子鐵芯和副定子鐵芯，主定子鐵芯上設(shè)置有產(chǎn)生交流電的三相對稱主繞組，副定子鐵芯上設(shè)置有與感應(yīng)繞組相對應(yīng)的永久磁鋼。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護(hù)方便和使用壽命長的優(yōu)點，由于沒有電刷，避免因電刷磨損和刷架變形帶來的隱患，顯著降低了故障發(fā)生率。
文檔編號H02K1/17GK2754264SQ20042006031
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者周森林 申請人:重慶市巴南區(qū)吉力電裝品廠