專利名稱：屏組式永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬電機(jī)裝置，應(yīng)用于各領(lǐng)域發(fā)電需求和電動(dòng)機(jī)應(yīng)用，能在工業(yè)及生活廣泛應(yīng)用，電機(jī)可用于車船各種領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前大多數(shù)傳統(tǒng)永磁電機(jī)導(dǎo)磁方面利用不全，永磁鐵它雖然有產(chǎn)生導(dǎo)磁性但利用不全面，傳統(tǒng)的電機(jī)機(jī)械形狀較固定而且體質(zhì)較重這就增加造價(jià)成本，而利用永磁體制做的電機(jī)都是小型設(shè)計(jì)，由于工藝限制難以設(shè)計(jì)成中大形電機(jī)，在電磁繞組和工藝受到限制電機(jī)其它很多方面也受到限制，傳統(tǒng)的永磁電機(jī)是有規(guī)律性難從進(jìn)一步再提高電機(jī)效能。

發(fā)明內(nèi)容
為進(jìn)一步提高永磁體電機(jī)效能本發(fā)明應(yīng)用了新材料、新構(gòu)造、新工藝全新設(shè)計(jì)的新型電機(jī)-屏組式永磁電機(jī)，其電機(jī)分兩類發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維修方便、制造成本底應(yīng)用廣泛等，兩種電機(jī)均可設(shè)計(jì)成大中小型，可以設(shè)計(jì)成直流或交流電機(jī)，可設(shè)計(jì)成車船所用的電機(jī)等。
本發(fā)明所用的技術(shù)及方案是電機(jī)定子導(dǎo)磁材料采用硅鐵片制做，電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永磁鐵產(chǎn)生磁鏈或產(chǎn)生磁鏈變化，構(gòu)造采用屏盤組合式機(jī)械能設(shè)計(jì)，磁通采用多變極磁通能合理地把感應(yīng)電勢應(yīng)用到最隹，利用特有的條件繞組采用直嵌式設(shè)計(jì)及繞制能明顯節(jié)省電磁線，發(fā)電機(jī)定子另一種設(shè)計(jì)是采用并極設(shè)計(jì)，并極設(shè)計(jì)繞組是采用并嵌式繞法，并極設(shè)計(jì)只適用于發(fā)電機(jī)應(yīng)用而電動(dòng)機(jī)不適用，屏組式永磁電機(jī)在應(yīng)用于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)大體原理和構(gòu)造及工藝基本相同，發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)不同區(qū)別是電動(dòng)機(jī)需增加換向器裝置而發(fā)電機(jī)是不增加，繞組線圈接法不同其它基本相同。
電機(jī)是由機(jī)腳、機(jī)殼、軸、軸承蓋、軸承、定子繞組、硅鐵片、風(fēng)扇、永磁鐵、緊固件、屏盤、緊固圈、圓環(huán)模、定位銷、隔片等主要部件組成，電動(dòng)機(jī)另增設(shè)有換向裝置。屏盤式機(jī)械能設(shè)計(jì)就是中間段由多段為轉(zhuǎn)子，兩邊分多組圓屏盤面是設(shè)計(jì)定子，定子圓屏盤面用的是非導(dǎo)磁金屬材料制做，轉(zhuǎn)軸的重心軸力點(diǎn)設(shè)計(jì)在兩邊定子圓屏盤中心的軸承上。轉(zhuǎn)子的圓環(huán)模也是由不導(dǎo)磁的金屬材料注模成形，轉(zhuǎn)子圓環(huán)模順著圓圈橫排著分塊永磁鐵，永磁鐵每一塊相隔排列之間是由不導(dǎo)磁的金屬隔片相隔，金屬隔片是與圓環(huán)模一次性注澆連接成形，每塊永磁鐵都是制做成呈弧扇形，每一塊弧扇形永磁鐵放置在圓環(huán)模的凹槽內(nèi)就形成有規(guī)律的圓圈體，每一塊永磁鐵在轉(zhuǎn)子圓形面兩邊是分成N、S兩極錯(cuò)位排列，每塊弧扇形永磁鐵直接制做成上和下都是凸形，凸出部分永磁鐵主要是緊固作用，每塊永磁鐵即是一極，而極數(shù)可設(shè)計(jì)成幾十極以上，永磁鐵順著轉(zhuǎn)子一圈排列即是一組，在排列內(nèi)凸出的永磁鐵直接放置在設(shè)有凹槽的圓環(huán)模每組在外圈定牢的緊固圈是不導(dǎo)磁金屬制做，緊固圈是成凹槽形緊夾在凸形永磁鐵再用緊固件定緊，每臺(tái)電機(jī)至少都是內(nèi)外兩組設(shè)計(jì)，兩組即是一對(duì)，兩組以上多對(duì)組成由內(nèi)向外排列，就形成了多組合電機(jī)裝置，在每一組裝置除兩端的兩組永磁鐵裝置較小外，其它中間的每一組都是相同，每一組轉(zhuǎn)子都是裝置在一根主轉(zhuǎn)軸上進(jìn)行同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，每一極永磁鐵是以N、S極錯(cuò)位對(duì)稱排列，當(dāng)每兩面轉(zhuǎn)子對(duì)稱到定子硅鐵片的永磁鐵N、S極經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)形成變換匝鏈磁通，兩邊側(cè)的定子圓屏盤面的導(dǎo)磁采用硅鐵片疊壓也是呈弧扇形，又把疊壓成的硅鐵片用緊固件定牢在先注澆成形的圓屏盤模形的凹槽內(nèi)，每凹槽內(nèi)放置硅鐵片一槽即是一極，由于凹槽是呈弧扇形在制做硅鐵片時(shí)在每一片或部分幾片需同樣做成小弧扇形，把硅鐵片做成小弧扇形目的是壓鉚緊剛好放置在凹槽內(nèi)無間隙，每一極硅鐵片中間段是用來繞制電磁線，極兩邊的位置是剛好位置在圓屏盤模形兩邊的凹槽內(nèi)，兩邊外圈是用緊固圈定位起來，緊固圈外圓是定位在機(jī)殼內(nèi)圓壁上，在緊固圈面上又設(shè)有小螺絲孔，也在機(jī)殼外也設(shè)有對(duì)稱小螺絲孔用緊固件緊固起來，一個(gè)圓屏盤是由兩邊圓環(huán)模凹槽內(nèi)的永磁鐵相對(duì)稱對(duì)吻即是一組，定子每一組圓屏盤的中間都設(shè)有一個(gè)軸承，軸承外連接定子圓屏盤內(nèi)是與轉(zhuǎn)軸相連接，這種設(shè)計(jì)主要是固定和保持定轉(zhuǎn)子穩(wěn)定運(yùn)行，與軸承連接的圓屏盤另設(shè)有黃油進(jìn)口，嘴口是安置在圓屏盤外圈面上，每一組也是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的組成見圖1中屏組式永磁電機(jī)正面剖圖所示，圖1中是由7組定子組成也是7臺(tái)電動(dòng)機(jī)合為一體，定子組數(shù)也可根據(jù)電機(jī)用途來選配制做組數(shù)，定子硅鐵片每一極與轉(zhuǎn)子永磁鐵每一極經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就產(chǎn)生磁鏈或磁通，并在定子繞組建立電壓或由定子繞組產(chǎn)生磁場與永磁鐵相排拆作用，圖1中電動(dòng)機(jī)如果電刷裝置不加裝其構(gòu)造基本與發(fā)電機(jī)相同，發(fā)電機(jī)是在定子繞組建立電壓輸出，電動(dòng)機(jī)是在定子繞組產(chǎn)生N.S極與轉(zhuǎn)子永磁鐵形成排拆作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)的繞組可根據(jù)電壓大小所需設(shè)計(jì)成串聯(lián)或者并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)可根據(jù)電壓大小輸入設(shè)計(jì)成串聯(lián)或并聯(lián)但需增加換向裝置，換向裝置是由集電環(huán)、盤式換向片、變動(dòng)電刷、電刷主要部件組成，換向裝置的盤式換向片是固定在電動(dòng)機(jī)端蓋的一邊軸孔外的面?zhèn)壬?，由于電?dòng)機(jī)定子是永磁鐵組成就不需電源的建立而換向片電源只需與定子繞組極數(shù)進(jìn)行換向即可，電源經(jīng)電刷直接輸入變相輸入到集電環(huán)，集電環(huán)采用銅鑄成，集電環(huán)又經(jīng)變動(dòng)電刷轉(zhuǎn)動(dòng)與盤式換向片進(jìn)行電極換向。定子繞組采用直嵌式繞法，把繞組的線圈及匝數(shù)直接繞在呈弧扇形硅鐵片上，直接把線圈繞在每一極硅鐵片上。發(fā)電機(jī)可采用并極式制做，其方法是把每一極硅鐵片直接并排起來，每一極并排起來同樣是把硅鐵片鉚緊呈弧扇形放置在注模成形的圓屏盤圓環(huán)模的凹槽內(nèi)，極與極間也是用連接在圓環(huán)模一體的隔片相隔，這樣設(shè)計(jì)就不像直嵌式設(shè)計(jì)因?yàn)橹鼻妒叫枇艨障段恢脕矸胖镁€圈，并極式的繞組線圈是采用并嵌式直接繞制在圓環(huán)模及硅鐵片外圈整個(gè)圓徑面上，在圓環(huán)模槽內(nèi)的硅鐵片外圈面上每一極硅鐵片是呈弧扇形在圓徑面排列面積展開較大就很有利電磁線感應(yīng)，其它的構(gòu)造基本與直嵌式相同，這種設(shè)計(jì)只適用于發(fā)電機(jī)應(yīng)用不適用于電動(dòng)機(jī)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)需要極與極不同性質(zhì)改變磁性來轉(zhuǎn)換磁能，電機(jī)都是線圈采用的是銅漆包線繞制，采用鋁絕緣線最有利繞制并嵌式應(yīng)用，由于鋁絕緣線不利制繞成較小的匝圈最適用于大的匝圈繞制，鋁絕緣線實(shí)惠又經(jīng)濟(jì)。每個(gè)定子的圓屏盤面和轉(zhuǎn)子的圓環(huán)模面上都打有小孔，小孔是為了通風(fēng)散熱作用。機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)永磁鐵的N、S錯(cuò)位極與定子繞組產(chǎn)生時(shí)變磁場引起磁鏈變化，繞組線圈匝鏈磁通產(chǎn)生時(shí)變電勢而建立電壓輸出，可根據(jù)需要的直流電源或交流電源加安裝調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)比較在材料、機(jī)械能、工藝、形狀構(gòu)造等應(yīng)用都有明顯不同，我所設(shè)計(jì)的電機(jī)在材料方面能應(yīng)用到最隹，由于極數(shù)多發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速就慢又可大大提高機(jī)械能利用時(shí)間，電動(dòng)機(jī)可根據(jù)極數(shù)來制定所需用途轉(zhuǎn)速，工藝構(gòu)造很方便維修，最重要的是它的工作效能，發(fā)電機(jī)能在機(jī)械拖動(dòng)小輸出功率大的特點(diǎn)，本發(fā)明的屏組式永磁電機(jī)能制做成中大型發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)，能彌補(bǔ)永磁體難以制做中大型電機(jī)的不足，利用永磁鐵發(fā)電機(jī)能很大利用磁能，電動(dòng)機(jī)能明顯節(jié)省用電提高效率，發(fā)電機(jī)能明顯提高功率，用于制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)最為適用，因?yàn)楸景l(fā)明可以設(shè)計(jì)成圓徑小機(jī)體長的特點(diǎn)，能減少風(fēng)的阻力，其它的能制做成小型或微型電機(jī)適用于車船等各領(lǐng)域。


圖1是屏組式永磁電動(dòng)機(jī)正面剖圖。
圖中1.機(jī)腳 2.機(jī)殼 3.通風(fēng)網(wǎng) 4.軸 5.軸承 6.定位銷 7.屏盤軸承 8.圓屏盤 9.繞組10.緊固件 11.永磁鐵 12.硅鐵片 13.風(fēng)扇 14.刷殼 15.刷架 16.電刷 17.集電環(huán) 18.變動(dòng)電刷 19.盤式換向片 20.端蓋 21.圓環(huán)模 22.線盒。
具體實(shí)施方案圖1中屏組式永磁電動(dòng)機(jī)正面剖圖，電動(dòng)機(jī)是由兩大部分組成，一是定子部分，二是轉(zhuǎn)子部分。定子包括機(jī)腳(1)、機(jī)殼(2)、通風(fēng)網(wǎng)(3)、定位銷(6)、屏盤軸承(7)、圓屏盤(8)、繞組(9)、緊固件(10)、硅鐵片(12)、刷殼(14)、刷架(15)、電刷(16)、盤式換向片(19)、端蓋(20)、線盒(22)主要部件組成，定子在電動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生磁場與轉(zhuǎn)子永磁鐵產(chǎn)生排拆作用并在定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子包括軸(4)、軸承(5)、永磁鐵(11)、風(fēng)扇(13)、集電環(huán)(17)、變動(dòng)電刷(18)、圓環(huán)模(21)主要部件組成，轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，永磁鐵(11)的N、S極錯(cuò)位排列與定子繞組(9)產(chǎn)生磁場限定硅鐵片(12)兩端磁場N、S極產(chǎn)生排拆作用并建立動(dòng)能。發(fā)電機(jī)實(shí)施方案以圖1中剖圖為基礎(chǔ)，其中刷殼(14)、刷架(15)、電刷(16)、集電環(huán)(17)、變動(dòng)電刷(18)、盤式換向片(19)組成的換向裝置不用，其它構(gòu)造基本相同，發(fā)電機(jī)是由定子永磁鐵(11)錯(cuò)位排列的N、S極徑機(jī)械能轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生磁鏈經(jīng)氣隙傳輸?shù)蕉ㄗ庸梃F片，并在硅鐵片(12)上的繞組(9)電磁線感應(yīng)到電場建立電壓輸出。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的電機(jī)采用屏盤組合，磁通采用多變極設(shè)計(jì)，繞組采用直嵌式或并嵌式設(shè)計(jì)，定子和轉(zhuǎn)子是由機(jī)腳、機(jī)殼、軸、軸承蓋、軸承、定子繞組、硅鐵片、風(fēng)扇、永磁鐵、緊固件、屏盤、緊固圈、圓環(huán)模、定位銷、隔片主要部件組成，電動(dòng)機(jī)另增設(shè)有換向裝置，其特征是定子導(dǎo)磁材料采用硅鐵片制做，電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永磁鐵產(chǎn)生磁鏈或產(chǎn)生磁鏈變化，構(gòu)造采用屏盤組合式機(jī)械能設(shè)計(jì)，磁通采用多變極磁通能合理地把感應(yīng)電勢應(yīng)用到最隹，利用特有的條件繞組采用直嵌式設(shè)計(jì)及繞制能明顯節(jié)省電磁線，發(fā)電機(jī)定子另一種設(shè)計(jì)是采用并極設(shè)計(jì)，并極設(shè)計(jì)繞組是采用并嵌式繞法，電動(dòng)機(jī)需增加換向器裝置而發(fā)電機(jī)是不增加，繞組線圈接法不同其它基本相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)，其特征是屏盤式機(jī)械能設(shè)計(jì)就是中間段由多段為轉(zhuǎn)子，兩邊分多組圓屏盤面是設(shè)計(jì)定子，定子圓屏盤面用的是非導(dǎo)磁金屬材料制做，轉(zhuǎn)軸的重心軸力點(diǎn)設(shè)計(jì)在兩邊定子圓屏盤中心的軸承上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征是轉(zhuǎn)子主要是圓環(huán)模組成是不導(dǎo)磁的金屬材料注模成形，轉(zhuǎn)子圓環(huán)模順著圓圈橫排著分塊永磁鐵，永磁鐵每一塊相隔排列之間是由不導(dǎo)磁的金屬隔片相隔，金屬隔片是與圓環(huán)模一次性注澆連接成形，每塊永磁鐵都是制做成呈弧扇形，每一塊弧扇形永磁鐵放置在圓環(huán)模的凹槽內(nèi)就形成有規(guī)律的圓圈體，每一塊永磁鐵在轉(zhuǎn)子圓形面兩邊是分成N、S兩極錯(cuò)位排列，每塊弧扇形永磁鐵直接制做成上和下都是凸形，凸出部分永磁鐵主要是緊固作用，永磁鐵順著轉(zhuǎn)子一圈排列即是一組，在排列內(nèi)凸出的永磁鐵直接放置在設(shè)有凹槽的圓環(huán)模每組在外圈定牢的緊固圈是不導(dǎo)磁金屬制做，緊固圈是成凹槽形緊夾在凸形永磁鐵再用緊固件定緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)定子，其特征是定子圓屏盤面的導(dǎo)磁采用硅鐵片疊壓也是呈弧扇形，又把疊壓成的硅鐵片用緊固件定牢在先注澆成形的圓屏盤模形的凹槽內(nèi)，每凹槽內(nèi)放置硅鐵片一槽即是一極，由于凹槽是呈弧扇形在制做硅鐵片時(shí)在每一片或部分幾片需同樣做成小弧扇形，每一極硅鐵片中間段是用來繞制電磁線，極兩邊的位置是剛好位置在圓屏盤模形兩邊的凹槽內(nèi)，兩邊外圈是用緊固圈定位起來，緊固圈外圓是定位在機(jī)殼內(nèi)圓壁上，在緊固圈面上又設(shè)有小螺絲孔，也在機(jī)殼外也設(shè)有對(duì)稱小螺絲孔用緊固件緊固起來，一個(gè)圓屏盤是由兩邊圓環(huán)模凹槽內(nèi)的永磁鐵相對(duì)稱對(duì)吻即是一組，定子每一組圓屏盤的中間都設(shè)有一個(gè)軸承，軸承外連接定子圓屏盤內(nèi)是與轉(zhuǎn)軸相連接，或與軸承連接的圓屏盤另設(shè)有黃油進(jìn)口，嘴口是安置在圓屏盤外圈面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)，其特征是定子組數(shù)也可根據(jù)電機(jī)用途來選配制做組數(shù)，定子硅鐵片每一極與轉(zhuǎn)子永磁鐵每一極經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就產(chǎn)生磁鏈或磁通，并在定子繞組建立電壓或由定子繞組產(chǎn)生磁場與永磁鐵相排拆作用，發(fā)電機(jī)是在定子繞組建立電壓輸出，電動(dòng)機(jī)是在定子繞組產(chǎn)生N.S極與轉(zhuǎn)子永磁鐵形成排拆作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)的繞組可根據(jù)電壓大小所需設(shè)計(jì)成串聯(lián)或者并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī)，其特征是可根據(jù)電壓大小輸入設(shè)計(jì)成串聯(lián)或并聯(lián)但需增加換向裝置，換向裝置是由集電環(huán)、盤式換向片、變動(dòng)電刷、電刷主要部件組成，換向裝置的盤式換向片是固定在電動(dòng)機(jī)端蓋的一邊軸孔外的面?zhèn)壬希捎陔妱?dòng)機(jī)定子是永磁鐵組成就不需電源的建立而換向片電源只需與定子繞組極數(shù)進(jìn)行換向即可，電源經(jīng)電刷直接輸入變相輸入到集電環(huán)，集電環(huán)采用銅鑄成，集電環(huán)又經(jīng)變動(dòng)電刷轉(zhuǎn)動(dòng)與盤式換向片進(jìn)行電極換向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)，其特征是定子繞組采用直嵌式繞法，把繞組的線圈及匝數(shù)直接繞在呈弧扇形硅鐵片上，直接把線圈繞在每一極硅鐵片上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機(jī)，其特征是并極式是把每一極硅鐵片直接并排起來，每一極并排起來同樣是把硅鐵片鉚緊呈弧扇形放置在注模成形的圓屏盤圓環(huán)模的凹槽內(nèi)，極與極間也是用連接在圓環(huán)模一體的隔片相隔，這樣設(shè)計(jì)就不像直嵌式設(shè)計(jì)因?yàn)橹鼻妒叫枇艨障段恢脕矸胖镁€圈，并極式的繞組線圈是采用并嵌式直接繞制在圓環(huán)模及硅鐵片外圈整個(gè)圓徑面上，線圈采用的是銅漆包線繞制或鋁絕緣線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)，其特征是每個(gè)定子的圓屏盤面和轉(zhuǎn)子的圓環(huán)模面上都打有小孔，小孔是為了通風(fēng)散熱作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)，其特征是機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)永磁鐵的N、S錯(cuò)位極與定子繞組產(chǎn)生時(shí)變磁場引起磁鏈變化，繞組線圈匝鏈磁通產(chǎn)生時(shí)變電勢而建立電壓輸出，可根據(jù)需要的直流電源或交流電源加安裝調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明是屬電機(jī)裝置，應(yīng)用于各領(lǐng)域發(fā)電需求和電動(dòng)機(jī)應(yīng)用，能在工業(yè)及生活廣泛應(yīng)用，能用于車船各種電機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。電機(jī)定子導(dǎo)磁材料采用硅鐵片制做，電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永磁鐵產(chǎn)生磁鏈或產(chǎn)生磁鏈變化，構(gòu)造采用屏盤組合式機(jī)械能設(shè)計(jì)，磁通采用多變極磁通能合理地把感應(yīng)電勢應(yīng)用到最佳，利用特有的條件繞組采用直嵌式設(shè)計(jì)及繞制能明顯節(jié)省電磁線，發(fā)電機(jī)定子另一種設(shè)計(jì)是采用并極設(shè)計(jì)，并極設(shè)計(jì)繞組是采用并嵌式繞法。機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)永磁鐵的N、S錯(cuò)位極與定子繞組產(chǎn)生時(shí)變磁場引起磁鏈變化，匝鏈磁通產(chǎn)生時(shí)變電勢而建立電壓輸出，可根據(jù)需要的直流電源或交流電源加安裝調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1866676SQ200610010839
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者戴文育 申請(qǐng)人:戴文育