專利名稱：永磁交流微型水力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，屬于微型水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的單相交流微型水力發(fā)電機(jī)，是由異步電動(dòng)機(jī)加接輔助電容器組成，要求較高的轉(zhuǎn)速，水頭高和較大的流量，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，空載電壓很高，電容器易損壞，勵(lì)磁消失后，很難投入正常運(yùn)行發(fā)電，造價(jià)也較高等缺點(diǎn)。此外，電機(jī)碳刷、滑環(huán)磨損也較快，給用戶維護(hù)帶來不便，且發(fā)電機(jī)定子都是實(shí)體結(jié)構(gòu)，平衡飛輪也較重，所需材料較多。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理簡單、維護(hù)安裝方便、用材少、價(jià)格低廉，十分適宜農(nóng)村分散、零星居住的聯(lián)戶、個(gè)體農(nóng)戶發(fā)電的低水頭、小流量的微型水力發(fā)電機(jī)組。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由定子、轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、電樞繞組、軸、外殼和立軸斜擊式水輪機(jī)組成。
發(fā)電機(jī)的主軸垂直緊固在固定的機(jī)座上，使主軸不能旋轉(zhuǎn)，水輪機(jī)軸套套裝在發(fā)電機(jī)主軸的一端，且緊固在發(fā)電機(jī)飛輪式外轉(zhuǎn)子框架上，永久磁鐵沿飛輪式外轉(zhuǎn)子框架圓周方向呈輻射形均勻分布，依次反向排列，緊固于框架上相鄰兩塊磁鐵U形固定板的兩相鄰側(cè)板之間，形成切向磁化，電樞線圈用單線同向繞制反向連接鑲嵌于定子鐵芯線槽中，電樞線圈的兩個(gè)引出線頭從發(fā)電機(jī)主軸的軸槽中向外引出，經(jīng)外接可調(diào)電阻，接入負(fù)載。
水輪機(jī)軸套由焊接在其上的法蘭盤用螺釘緊固在發(fā)電機(jī)飛輪式外轉(zhuǎn)子框架的一端，水輪機(jī)與水輪機(jī)軸套為螺紋連接。
磁鐵U形固定板其下底邊和兩個(gè)側(cè)邊分別用螺釘與框架和永久磁鐵緊固連接，下底邊寬為9～17mm，底邊與側(cè)邊夾角為7°～22.5°，用2.5～3mm厚的普通低碳鋼板彎折制成，其數(shù)量為8～24塊。
永久磁鐵為矩形，每塊磁鐵截面積＞18×20mm2，磁感應(yīng)＞1300高斯。
本實(shí)用新型由于采取了將電樞、線圈固定，永久磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，從而省去了滑環(huán)、碳刷不需任何輔助設(shè)備，就可直接供電；由于采取了永久磁鐵切向磁場(chǎng)，采取了磁鐵U形固定板結(jié)構(gòu)，聚積了磁能，充分利用了磁能，節(jié)省了材料；由于采取了飛輪式外轉(zhuǎn)子框架結(jié)構(gòu)，省去了一般微型水力發(fā)電機(jī)組需要的飛輪。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說明

圖1發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖；圖2發(fā)電機(jī)電樞、永久磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖3發(fā)電機(jī)電樞線圈繞組示意圖；圖4發(fā)電機(jī)電樞線圈電路示意圖。
參看圖1、圖2、圖3、圖4沖壓成型的定子鐵芯(槽齒寬為9mm，鋼片疊加厚度為54mm)裝配在35mm的主軸(6)上，電樞線圈用單股線徑為0.63mm的高強(qiáng)度漆包線同方向繞制，反向連接，鑲嵌在線槽(10)中。線圈總匝數(shù)為2520匝，直流電阻10Ω，線圈的兩個(gè)外引線頭(1)從發(fā)電機(jī)主槽(6)的軸槽中向外引出，12塊用2.5mm厚普通低碳鋼板彎折制成的長200mm，下底邊寬為14mm，底邊與側(cè)邊形成夾角為30°的磁鐵U形固定板(2)分別用5×35的螺釘將其緊固在框架(8)上，12塊永久磁鐵(3)沿框架(8)圓周方向呈輻射形均勻分布，依次反向排列，分別用螺釘緊固在磁鐵U形固定板(2)上，電樞線圈(4)與永久磁鐵(3)之間的氣隙保證在0.2mm范圍內(nèi)。主軸(6)下端裝有止推軸承，上端裝有平面軸承，裝上外殼(13)，一端用法蘭盤緊固，另一端用焊有水輪機(jī)軸套(11)的法蘭盤(12)緊固在框架(8)上。將水輪機(jī)(7)旋入水輪機(jī)軸套(11)，把整個(gè)機(jī)組(水輪機(jī)向下)垂直放置在固定的機(jī)座，將主軸(6)固死在機(jī)座上，使主軸(6)不能旋轉(zhuǎn)，引出線(1)經(jīng)滑線電阻，接入負(fù)載。
引入水頭為8～10米，流量為0.0014～0.0142米／秒的水流沖擊水輪機(jī)(7)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)飛輪式外轉(zhuǎn)子框架(8)的永久磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子線圈(4)中產(chǎn)生單相交變電能，輸出功率為500瓦。
該機(jī)組適當(dāng)改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，有0.5～1.5千瓦的系列產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，其特征在于發(fā)電機(jī)主軸(6)垂直緊固在固定的機(jī)座上，水輪機(jī)軸套(11)套裝在發(fā)電機(jī)主軸(6)的一端，且緊固在發(fā)電機(jī)飛輪式外轉(zhuǎn)子框架(8)上，永久磁鐵(3)沿框架(8)圓周方向呈輻射形均勻分布，依次反向排列，緊固于框架(8)上相鄰兩塊磁鐵U形固定板(2)的兩相鄰側(cè)板之間，形成切向磁化，電樞線圈(4)用單線同向繞制反向連接鑲嵌于定子鐵芯線槽(10)中，電樞線圈(4)的兩個(gè)引出線頭(1)從發(fā)電機(jī)主軸(6)的軸槽中向外引出，經(jīng)外接可調(diào)電組，接入負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，其特征在于水輪機(jī)軸套(11)由焊接在其上的法蘭盤(12)緊固在發(fā)電機(jī)飛輪式外轉(zhuǎn)子框架(8)的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，其特征在于水輪機(jī)(7)與水輪機(jī)軸套(11)為螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，其特征在于磁鐵U形固定板(2)其下底邊和兩個(gè)側(cè)邊分別用螺釘與框架(8)和永久磁鐵(3)緊固連接，下底邊寬為9－17mm，底邊與側(cè)邊夾角為7～22.5，用2.5～3mm厚的普通低碳鋼板制做，其數(shù)量為8～24塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，其特征在于永久磁鐵(3)為矩形，每塊磁鐵截面積＞18×20mm2，磁感應(yīng)＞1300高斯。
專利摘要一種立軸斜擊式永磁單相交流微水發(fā)電機(jī)組，屬微型水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。由定子、轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、電樞繞組和立軸斜擊式水輪機(jī)組成。其特征在于發(fā)電機(jī)立軸垂直緊固在固定的機(jī)座上固定不動(dòng)，水輪機(jī)通過軸套緊固在飛輪式外轉(zhuǎn)子框架上，永久磁鐵依次反向排列緊固在框架每相鄰兩塊磁鐵U形固定板的兩相鄰側(cè)板之間，電樞線圈用單線同向繞制反向連接鑲嵌于線槽中。發(fā)電機(jī)無需炭刷、滑環(huán)、電容器等輔助設(shè)備。
文檔編號(hào)H02K21/22GK2046690SQ8820696
公開日1989年10月25日 申請(qǐng)日期1988年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月10日
發(fā)明者胡宏輝 申請(qǐng)人:胡宏輝