專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬稀土發(fā)電機(jī)組現(xiàn)行的傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組主要都作單一的發(fā)電機(jī)用，它與其他用電設(shè)備如焊接機(jī)、充電機(jī)等都是各自獨(dú)立的，如果放在一起使用不僅體積大而且笨重，若后者要獨(dú)立使用則往往只能在有電地區(qū)應(yīng)用，所以不但應(yīng)用地區(qū)受限制，而且增加操作上的麻煩。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于設(shè)計(jì)與加工工藝上都采取了一些較好的措施，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與焊接機(jī)、充電機(jī)做到三位一體化，進(jìn)而達(dá)到減小體積與重量，節(jié)約能源，動(dòng)態(tài)性能好，安全可靠，使用簡(jiǎn)便，攜帶方便等。
本實(shí)用新型的解決辦法是將焊接機(jī)、充電機(jī)鐵芯與發(fā)電機(jī)定子鐵芯共用，即將焊接機(jī)、充電機(jī)的供電線(xiàn)圈單獨(dú)繞制在發(fā)電機(jī)定子鐵芯上或者從發(fā)電機(jī)主繞組供電線(xiàn)圈抽頭弓出，為改善額定運(yùn)行時(shí)功率因素，在發(fā)電機(jī)輸出端或線(xiàn)圈繞組上連接有電容器；本實(shí)用新型同時(shí)采用“定比分磁”調(diào)壓技術(shù)與性能優(yōu)良的稀土磁性材料制成新的磁電系統(tǒng)取代現(xiàn)行傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，進(jìn)而去除傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的電刷、集電環(huán)、旋轉(zhuǎn)整流器等易損件，提高可靠性；還利用制成不同結(jié)構(gòu)的稀土永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)的高效率，低能耗及過(guò)載，抗沖擊、短路能力強(qiáng)的性能，提供焊接機(jī)和充電機(jī)所需電能。
本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯為園形或多邊形，其上開(kāi)有一對(duì)以上多邊形孔，孔內(nèi)嵌有矩形或梯形稀土磁鋼。轉(zhuǎn)子鐵芯中心孔內(nèi)緊緊壓入一端加工成階梯形而另一端開(kāi)有錐形孔的轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)子鐵芯兩側(cè)端面上有用螺栓固定的硬質(zhì)壓塊，使其轉(zhuǎn)子鐵芯，稀土磁鋼與軸緊固為一體，制成稀土永磁轉(zhuǎn)子；也可用鋼件將轉(zhuǎn)子芯與轉(zhuǎn)軸加工而成，但轉(zhuǎn)軸應(yīng)加工為一端階梯形，另一端開(kāi)有錐形孔。加工而成的轉(zhuǎn)子芯兩側(cè)端面有用螺栓緊密固定的硬質(zhì)壓塊壓緊的稀土瓦形磁鋼與轉(zhuǎn)子芯組成的稀土永磁轉(zhuǎn)子。
本實(shí)用新型的定子鐵芯為圓形或多邊形，在它的外緣或軛部上開(kāi)有一對(duì)以上多邊形槽口或孔，在槽口或孔內(nèi)嵌有帶鐵芯的控磁線(xiàn)圈，該控磁線(xiàn)圈上的電壓、鐵芯截面積、線(xiàn)圈的線(xiàn)徑與匝數(shù)由發(fā)電機(jī)組輸出功率大小而確定。通常是控磁線(xiàn)圈鐵芯的磁通φB與定子鐵芯軛部通入的磁通φA所成比值(φB/φA×100％=K,K為磁通調(diào)整率)能反映出發(fā)電機(jī)組從空載到額定負(fù)載時(shí)的所有負(fù)載變化時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓值。在發(fā)電機(jī)主繞組供電線(xiàn)圈上或副繞組線(xiàn)圈上取出反映發(fā)電機(jī)輸出變化電壓，經(jīng)整流或經(jīng)取樣，比較放大與整流后，加至控磁線(xiàn)圈上解決用定比分磁技術(shù)調(diào)控稀土永磁發(fā)電機(jī)“穩(wěn)態(tài)電壓的調(diào)整”的問(wèn)題。
本實(shí)用新型除解決發(fā)電機(jī)、焊接機(jī)、充電機(jī)一體化外，還在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做到了可靠、緊湊且便于操作，其作法是將發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)、插座、顯示器及控制裝置和焊接機(jī)與充電機(jī)的開(kāi)關(guān)、插座、指示器、操作鍵鈕與控制裝置等全部設(shè)置在同一操作控制盒的表板上，使電機(jī)、焊接機(jī)、充電機(jī)三機(jī)一體，成為多功能便攜式，可移動(dòng)安全可靠壽命長(zhǎng)操作方便的機(jī)組。
下面結(jié)合本實(shí)用新型的附圖作進(jìn)一步的說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖之二；圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之三；圖4為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之四；圖5為定子鐵芯沖片邊緣開(kāi)槽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為定子鐵芯沖片軛部開(kāi)孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為采用瓦形稀土磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的右視圖；圖9采用1對(duì)瓦形稀土磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖10采用1對(duì)瓦形稀土磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為采用2對(duì)矩形稀土磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖12為圖11的右視圖；圖13為采用2對(duì)矩形稀土磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為圖13的右視圖；圖15為本實(shí)用新型操作控制結(jié)構(gòu)布置示意圖；圖16為本實(shí)用新型單相發(fā)電機(jī)功率因數(shù)補(bǔ)償電路連接方式；圖17為本實(shí)用新型三相發(fā)電機(jī)功率因數(shù)補(bǔ)償電路連接方式；圖18為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯沖片與一對(duì)稀土磁鋼布置示意圖；圖19為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯沖片與二對(duì)稀土磁鋼布置示意圖。
圖中1為動(dòng)力機(jī)，2為轉(zhuǎn)子，3為定子，4為風(fēng)葉輪，5為發(fā)電機(jī)內(nèi)端蓋，6為發(fā)電機(jī)外端蓋，7為發(fā)電機(jī)外端蓋連接件，8為轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，9為螺栓，10為控制盒，11為機(jī)架，12為連接螺釘，13為減震墊2-1為稀土磁鋼，2-2為轉(zhuǎn)軸，2-3為螺釘，2-4為壓塊，2-5為螺母，2-6為螺釘，2-7為轉(zhuǎn)子鐵芯沖片3-1為定子線(xiàn)圈，3-2為定子鐵芯沖片，3-3帶鐵芯控磁線(xiàn)圈10為控制盒，10-1為發(fā)電機(jī)電源輸出開(kāi)關(guān)及停機(jī)鍵，10-2為發(fā)電機(jī)電源輸出插座，10-3為焊接-充電機(jī)電流輸出指示，10-4為交流焊接機(jī)電流輸出插座，即焊槍插座，10-5為直流焊接機(jī)與充電機(jī)電流輸出插座，10-6為發(fā)電機(jī)電源輸出指示，10-7為發(fā)電機(jī)功率因數(shù)補(bǔ)償電容器組，10-8為焊接-充電機(jī)電流輸出調(diào)節(jié)器，10-9為控制器，10-10為整流器。
本實(shí)用新型的園形或多邊形轉(zhuǎn)子有一對(duì)以上多邊形孔在其多邊形孔內(nèi)嵌有矩形或梯形稀土磁鋼。在園形或多邊形轉(zhuǎn)子鐵芯中心孔內(nèi)緊壓入一端加工成階梯形而另一端開(kāi)有錐孔形的轉(zhuǎn)軸。并在轉(zhuǎn)子鐵芯兩側(cè)端面上用螺栓緊固有硬質(zhì)壓塊，使其轉(zhuǎn)子鐵芯稀土磁鋼與轉(zhuǎn)軸緊固為一體，制成稀土永磁轉(zhuǎn)子?；蛴娩摷⑥D(zhuǎn)子芯與轉(zhuǎn)軸加工成一體，轉(zhuǎn)軸一端加工成階梯形而另一端開(kāi)有錐孔形。在加工成形的轉(zhuǎn)子芯兩側(cè)端面上用螺栓將兩側(cè)端面上的硬質(zhì)壓塊壓牢稀土瓦形磁鋼兩側(cè)的斜端面，將稀土瓦形磁鋼固牢在轉(zhuǎn)子芯上，制成稀土永磁轉(zhuǎn)子。
本實(shí)用新型用多種結(jié)構(gòu)方式的稀土永磁轉(zhuǎn)子組裝便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)的具體實(shí)施方法如下在圖5中，將含鐵芯的控磁線(xiàn)圈[3-3]嵌入定子[3]外緣上的多邊形槽口。
在圖6中，將含鐵芯的控磁線(xiàn)圈[3-3]嵌入定子[3]軛部的多邊形孔中。
在圖9-圖10中，在加工成形的轉(zhuǎn)子[2]兩側(cè)端面上用螺栓[2-6]緊固兩側(cè)端面上的壓塊[3]壓牢稀土瓦形磁鋼[2-1]兩側(cè)斜端面，將稀土瓦形磁鋼固牢在轉(zhuǎn)子上制成稀土永磁轉(zhuǎn)子。
在圖11-圖12中，將矩形或梯形稀土磁鋼[2]嵌入園形或多邊形轉(zhuǎn)子鐵芯[2-7]上的多邊形孔內(nèi)，在園形或多邊形轉(zhuǎn)子鐵芯兩側(cè)端面上壓入含止口的壓塊[2-4]，用螺栓[2-5]固牢壓塊，轉(zhuǎn)子鐵芯及稀土磁鋼。再把一端加工成階梯形而另一端開(kāi)有錐孔形的轉(zhuǎn)軸[5]緊配合穿過(guò)壓塊與轉(zhuǎn)子鐵芯中心空間，將轉(zhuǎn)子鐵芯，稀土磁鋼與轉(zhuǎn)軸緊固為一體，制成稀土永磁轉(zhuǎn)子。
在圖13-圖14中，將矩形或梯形稀土磁鋼[2-1]嵌入轉(zhuǎn)子[2]上的多邊形孔內(nèi)，在園形或多邊形轉(zhuǎn)子[2]中心孔內(nèi)緊壓入一端加工成階梯形而另一端開(kāi)有錐孔形的轉(zhuǎn)軸[2-2]，用螺栓[2-5]固牢在轉(zhuǎn)子[2]兩側(cè)端面上的壓塊[2-4]，使其轉(zhuǎn)子兩側(cè)端面上的壓塊，將轉(zhuǎn)子稀土磁鋼與轉(zhuǎn)軸緊固為一體，制成稀土永磁轉(zhuǎn)子。
在圖1中，用螺栓[2-5]把電機(jī)內(nèi)端蓋[5]固牢在動(dòng)力(內(nèi)然)機(jī)[1]功率輸出軸的端面上。把稀土永磁轉(zhuǎn)子事先裝入繞有線(xiàn)圈的定子內(nèi)。再將繞有線(xiàn)圈[3-1]的定子[3]和稀土磁轉(zhuǎn)子裝入外端蓋[6]和內(nèi)端蓋[5]中，用專(zhuān)用螺栓[7]固牢。在稀土永磁轉(zhuǎn)子的一端或兩端裝設(shè)風(fēng)葉輪[4]，把開(kāi)有錐孔形的轉(zhuǎn)軸[2-2]端裝在動(dòng)力機(jī)輸出軸上。其開(kāi)有階梯形的另一端裝上軸承[8]，裝入外端蓋[6]內(nèi)，用長(zhǎng)螺栓[9]將稀土永磁轉(zhuǎn)子與動(dòng)力機(jī)輸出軸固牢。最后在機(jī)組底座上裝入柔性橡膠減振墊[13]，再把柔性橡膠減振墊[13]固牢在機(jī)架[14]的底座上即可。
在圖2，圖3及圖4中與圖1不同之處在于稀土永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，把稀土永磁轉(zhuǎn)子作為一個(gè)整件在組裝圖中與圖1的組裝方法一樣，故圖2、圖3及圖4的組裝方法與圖1的敘述雷同，不再重復(fù)。
下面以本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步描述圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例之一。連接螺釘[12]將動(dòng)力機(jī)(如柴油機(jī)等內(nèi)燃機(jī))與發(fā)電機(jī)緊緊固牢，保證動(dòng)力機(jī)輸出軸緊緊地卡入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸[2-2]錐形孔內(nèi)并用螺栓[9]連接牢靠。本實(shí)用新型為保證散熱，在其轉(zhuǎn)子軸兩端均安裝有風(fēng)葉輪[4]，轉(zhuǎn)子[2]采用圖7結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)軸[2-2]上用螺釘[2-3]2只或4只將一對(duì)以上稀土磁鋼[2-1]緊緊固在其上。圖7、圖8為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例之2，它與圖1不同的是除只有一個(gè)散熱風(fēng)葉輪[4]外，其轉(zhuǎn)子[2]的稀土磁鋼[2-1]二個(gè)端面進(jìn)行了倒角并緊貼在帶斜面壓塊[2-4]，從而保證運(yùn)行時(shí)磁鋼不會(huì)脫落，圖9、圖10為其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例之3。它與圖2不同的是它的轉(zhuǎn)子[2]上使用2對(duì)以上稀土磁鋼[2-1]且端面不倒角，但緊壓稀土磁鋼[2-1]的壓塊[2-4]中間帶有圓形凸肩套在轉(zhuǎn)軸[2-2]上時(shí)緊貼轉(zhuǎn)軸面，用螺栓[2-6]使稀土磁鋼[2-1]牢固地固定在轉(zhuǎn)子上。圖11、圖12為該子轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例之4，它與圖3不同的是壓塊[2-4]上的圓形凸肩是套轉(zhuǎn)子鐵芯沖片[2-7]孔中，利用轉(zhuǎn)軸[2-2]本身的凸肩上和軸另一端上螺母將稀土磁鋼[2-1]固緊，圖13、圖14為其結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5圖6是本實(shí)用新型定子鐵芯片結(jié)構(gòu)示意圖。它可制成圖形或多邊形。圖5上表示在鐵芯邊緣上開(kāi)有一對(duì)以上多邊形槽口，將含鐵芯的控磁線(xiàn)圈[3-3]放入其中的結(jié)構(gòu)。圖6則為鐵芯軛部開(kāi)有一對(duì)以上圓孔及將含鐵芯的控磁線(xiàn)圈[3-3]嵌入其中的結(jié)構(gòu)。
圖15為控制盒結(jié)構(gòu)示意圖，它可安裝在本實(shí)用新型機(jī)架[11]任可方便操作位置上。其外形亦可根據(jù)需要制成任意多邊形。
圖16為本實(shí)用新型單相發(fā)電機(jī)W-C形式進(jìn)行功率因補(bǔ)償電路圖。圖中C為連接在發(fā)電機(jī)主繞組線(xiàn)圈兩端，中間兩抽頭是供焊接機(jī)和充電機(jī)用抽頭；同樣可以將發(fā)電機(jī)主繞組與焊接機(jī)、充電機(jī)繞分別嵌在定子鐵芯槽中并在兩端接電容C。
圖17為三相交流發(fā)機(jī)部分W-C形式進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)碾娐穲D的星形接法，同樣也可接成Y形。
圖16圖17中用W-C方式進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償有效提高機(jī)組額定運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)與效率。
圖18、圖19為轉(zhuǎn)子鐵芯及稀土磁鋼在其上的安裝形式。圖18為一對(duì)矩形稀土磁鋼。轉(zhuǎn)子鐵芯可用硅鋼片等導(dǎo)磁材料制成?？梢罁?jù)需要沖制出供稀土磁鋼用的矩形孔和均勻分布，弧形磁隙孔，它可在每塊磁鋼端兩側(cè)均布，也可只有一側(cè)，圖18為均布，圖19為二對(duì)矩形磁鋼且磁隙不對(duì)稱(chēng)的兩對(duì)，依同理可制成二對(duì)以上磁隙和安裝二對(duì)以上磁鋼。鐵芯可以根據(jù)發(fā)電機(jī)功率大小用沖制鐵芯沖片疊成，中間用連接件通過(guò)其上固定后就連接成所需厚度尺寸。
本實(shí)用新型由于省去焊接機(jī)和充電機(jī)的笨重鐵芯線(xiàn)圈，使整體結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、成本低、且操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，且能方便移動(dòng)，對(duì)于少電、無(wú)電地區(qū)亦可使用，具有動(dòng)態(tài)性能好，安全可靠，做到一機(jī)多能，特別適用工業(yè)生產(chǎn)、野外作業(yè)、部隊(duì)、船舶用電、焊接與充電以無(wú)電或停電時(shí)用。它既可單獨(dú)作為發(fā)電機(jī)用，能輸出高質(zhì)量電壓，波形穩(wěn)定，也可單獨(dú)作為焊接與充電機(jī)用，或三者同時(shí)使用。
權(quán)利要求1.一種由轉(zhuǎn)子、定子、機(jī)架組成的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于供給充電機(jī)和焊接機(jī)的電源用發(fā)電機(jī)主線(xiàn)圈繞組進(jìn)行抽頭或在定子鐵芯內(nèi)嵌完發(fā)電機(jī)主繞組線(xiàn)圈剩余的空槽中嵌入焊接機(jī)和充電機(jī)線(xiàn)圈完成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于好的電壓調(diào)整精度和波形是定子鐵芯片用沖壓機(jī)沖成外緣有一對(duì)以上對(duì)稱(chēng)槽口，或磁軛部分沖成多邊形對(duì)稱(chēng)孔，在槽口或孔中嵌有帶鐵芯的線(xiàn)圈或控磁器件；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于提高功率因數(shù)補(bǔ)償是在主繞組上并接電容；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于集發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)，終止鍵，插座，顯示器控制器與焊接機(jī)和充電機(jī)開(kāi)關(guān)、插座、顯示器、操作鍵扭、控制器全部設(shè)置在同一控制盒內(nèi)；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸一端或二端裝有散熱風(fēng)葉輪；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于固定稀土磁鋼[2-1]用凸肩壓塊固定；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能稀土節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于瓦形稀土磁鋼制成兩端面倒角或矩形磁鋼嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯疊片孔內(nèi)或槽口中，且其上固定有壓塊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種稀土發(fā)電機(jī)組,把焊接機(jī)和充電機(jī)的鐵芯繞組與發(fā)電機(jī)主繞組合一,即在主繞組上進(jìn)行抽頭或在定子鐵芯內(nèi)嵌完發(fā)電機(jī)主繞組線(xiàn)圈,剩余的空槽中嵌焊接機(jī)和充電機(jī)繞組,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能,同時(shí)在主繞組兩端并接電容來(lái)提高功率因數(shù)補(bǔ)償。采用發(fā)電機(jī)、焊接機(jī)充電機(jī)的開(kāi)關(guān)、指示、插座等共用一個(gè)控制盒,方便操作。本實(shí)用新型具有廣泛用于工業(yè)生產(chǎn),野外及船舶、部隊(duì)用電及少電和停電地區(qū)使用，既可單獨(dú)使用又能同時(shí)三者一齊用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K3/04GK2335304SQ9724711
公開(kāi)日1999年8月25日 申請(qǐng)日期1997年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者于波 申請(qǐng)人:于波