專利名稱：磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁單相同步發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)子鐵心和定子鐵心上采用磁元磁化分極措施使發(fā)電機(jī)適合以風(fēng)力和水力低速轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)電要求。
背景技術(shù)：
永磁同步發(fā)電機(jī)是一種采用永磁體勵(lì)磁的交流同步發(fā)電機(jī)。目前，這種發(fā)電機(jī)發(fā)展迅速，大有取代電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的趨勢(shì)，尤其在當(dāng)前電能緊缺，用電受限的時(shí)期作為民用或小型獨(dú)立供電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)具有廣闊前景。
現(xiàn)有永磁單相同步發(fā)電機(jī)主要由帶電樞繞組的定子和帶永磁體的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子包括定子鐵心和定子繞組，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體。由于稀土永磁體的高磁能積和高矯頑力(特別是高內(nèi)稟矯頑力)，稀土永磁同步發(fā)電機(jī)與其它無(wú)刷和有刷同步發(fā)電機(jī)相比，具有體積小、重量輕、效率高、特性好等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)。通常這種小型發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)速較高的內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力進(jìn)行工作，但是，當(dāng)采用轉(zhuǎn)速較低的其它動(dòng)力，比如風(fēng)力和水力時(shí)，其發(fā)電的效果較差。
另一方面，人類社會(huì)的發(fā)展與對(duì)能源的開(kāi)發(fā)利用有直接關(guān)系。電能是今天人類利用能源的主要形式。傳統(tǒng)熱力發(fā)電消耗有限的化石材料，發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生有害氣體，污染環(huán)境；水力發(fā)電一次性投資巨大，易導(dǎo)致生態(tài)失衡；核電的輻射潛在危害令人心有余悸；潮汐發(fā)電投入大，有些關(guān)鍵技術(shù)尚未解決。而風(fēng)能無(wú)污染、可再生，被譽(yù)為“干凈的再生能源”。
然而，風(fēng)能有時(shí)候難以利用?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作風(fēng)速大多不能低于3米/秒，額定風(fēng)速一般也在6米/秒以上。而很多地區(qū)大部份時(shí)間達(dá)不到這樣的風(fēng)速，因而風(fēng)能得不到很好的利用。因此，如何設(shè)計(jì)一種能適應(yīng)低轉(zhuǎn)速的小型發(fā)電機(jī)成為當(dāng)前風(fēng)能和水能開(kāi)發(fā)和利用中的一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本，而且能夠適應(yīng)低轉(zhuǎn)速動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小型永磁單相同步發(fā)電機(jī)，以適合于家庭、建筑作業(yè)、野外用電等場(chǎng)合利用風(fēng)力和水力進(jìn)行發(fā)電。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，由帶電樞繞組的定子和帶永磁體的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述定子包括定子鐵心和電樞繞組，定子鐵心上設(shè)有電樞槽，電樞繞組嵌在電樞槽內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)有槽，永磁體嵌在槽內(nèi)，其特征在于所述定子鐵心的內(nèi)緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽，該凹槽在內(nèi)緣周向均勻分布，以此在定子鐵心內(nèi)圈形成定子磁元磁化齒極；所述轉(zhuǎn)子鐵心的外緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽，該凹槽在外緣周向均勻分布，以此在轉(zhuǎn)子鐵心外圈形成轉(zhuǎn)子磁元磁化齒極。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述轉(zhuǎn)子鐵心外緣的凹槽的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行。
2、上述方案中，所述轉(zhuǎn)子鐵心外緣的凹槽的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線夾銳角，其中，較好的銳角角度在10°～40°范圍。
3、上述方案中，所述轉(zhuǎn)子采用轉(zhuǎn)子鐵心與永磁體組合構(gòu)成一種軟磁性的轉(zhuǎn)子，而現(xiàn)有的小型永磁發(fā)電機(jī)中也有一種轉(zhuǎn)子是采用硬磁結(jié)構(gòu)的，即整個(gè)轉(zhuǎn)子由永磁體構(gòu)成。
本實(shí)用新型工作原理是利用磁元磁化分極的方法，將定子鐵心的內(nèi)緣和轉(zhuǎn)子鐵心的外緣設(shè)計(jì)成按圓周分布的許多齒極，通過(guò)這樣的改進(jìn)使轉(zhuǎn)子與定子之間的產(chǎn)生多極磁化磁元，當(dāng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的轉(zhuǎn)速較低時(shí)，發(fā)電機(jī)仍能保持正常工作，以達(dá)到適合低轉(zhuǎn)速風(fēng)力和水力作為動(dòng)力的要求。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型將定子鐵心的內(nèi)緣和轉(zhuǎn)子鐵心的外緣設(shè)計(jì)成按圓周分布的許多齒極，使轉(zhuǎn)子與定子之間的產(chǎn)生多極磁化磁元，因此可以低轉(zhuǎn)速風(fēng)力和水力作為動(dòng)力的要求。
2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，特別是可以利用現(xiàn)有大量廢舊小型電機(jī)通過(guò)改造來(lái)獲得，因此具有很高的利用價(jià)值。
3、本實(shí)用新型解決了小型永磁單相同步發(fā)電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下工作的問(wèn)題，尤其適合于家庭、建筑作業(yè)、野外用電等場(chǎng)合利用風(fēng)力和水力進(jìn)行發(fā)電。


附圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
以上附圖中1、電樞繞組；2、永磁體；3、定子鐵心；4、電樞槽；5、轉(zhuǎn)子鐵心；6、槽；7、凹槽；8、定子磁元磁化齒極；9、凹槽；10、轉(zhuǎn)子磁元磁化齒極。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見(jiàn)附圖1所示，一種磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，由帶電樞繞組1的定子和帶永磁體2的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述定子包括定子鐵心3和電樞繞組1，定子鐵心3上設(shè)有電樞槽4，電樞繞組1嵌在電樞槽4內(nèi)。所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心5和永磁體2，轉(zhuǎn)子鐵心5上設(shè)有槽6，永磁體2嵌在槽6內(nèi)。所述定子鐵心3的內(nèi)緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽7，該凹槽7在內(nèi)緣周向均勻分布，以此在定子鐵心3內(nèi)圈形成定子磁元磁化齒極8。所述轉(zhuǎn)子鐵心5的外緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽9，該凹槽9在外緣周向均勻分布，以此在轉(zhuǎn)子鐵心5外圈形成轉(zhuǎn)子磁元磁化齒極10。
所述轉(zhuǎn)子鐵心外緣的凹槽的方向可以設(shè)計(jì)成與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行，也可以設(shè)計(jì)成與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線夾銳角，且銳角在30°范圍效果較好。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，由帶電樞繞組的定子和帶永磁體的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述定子包括定子鐵心和電樞繞組，定子鐵心上設(shè)有電樞槽，電樞繞組嵌在電樞槽內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)有槽，永磁體嵌在槽內(nèi)，其特征在于所述定子鐵心的內(nèi)緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽，該凹槽在內(nèi)緣周向均勻分布，以此在定子鐵心內(nèi)圈形成定子磁元磁化齒極；所述轉(zhuǎn)子鐵心的外緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽，該凹槽在外緣周向均勻分布，以此在轉(zhuǎn)子鐵心外圈形成轉(zhuǎn)子磁元磁化齒極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子鐵心外緣的凹槽的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子鐵心外緣的凹槽的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線夾銳角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，其特征在于所述銳角在10°～40°范圍。
專利摘要一種磁元磁化分極低速發(fā)電機(jī)，由帶電樞繞組的定子和帶永磁體的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述定子包括定子鐵心和電樞繞組，定子鐵心上設(shè)有電樞槽，電樞繞組嵌在電樞槽內(nèi)；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)有槽，永磁體嵌在槽內(nèi)，其特征在于所述定子鐵心的內(nèi)緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽，該凹槽在內(nèi)緣周向均勻分布，以此在定子鐵心內(nèi)圈形成定子磁元磁化齒極；所述轉(zhuǎn)子鐵心的外緣沿軸向開(kāi)設(shè)凹槽，該凹槽在外緣周向均勻分布，以此在轉(zhuǎn)子鐵心外圈形成轉(zhuǎn)子磁元磁化齒極。本方案提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本，而且能夠適應(yīng)低轉(zhuǎn)速動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小型永磁單相同步發(fā)電機(jī)，以適合于家庭、建筑作業(yè)、野外用電等場(chǎng)合利用風(fēng)力和水力進(jìn)行發(fā)電。特別是這種發(fā)電機(jī)可以利用現(xiàn)有大量廢舊小型電機(jī)通過(guò)改造來(lái)獲得。
文檔編號(hào)H02K21/14GK2786860SQ20052007081
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者王繼杰 申請(qǐng)人:王繼杰