CN106505816B - 一种盘式永磁发电机 - Google Patents

Abstract

盘式永磁发电机，包括法兰盘、飞轮、转子法兰盘、电机轴、安装在电机轴上的定子和转子，飞轮及转子法兰盘均位于法兰盘内，固定飞轮与转子法兰盘连接，法兰盘与机体连接的侧面上设有与该侧面的安装接孔相通的半圆形的让位槽孔，让位槽孔的弧形壁凸出法兰盘；在飞轮上设有九个平衡连接孔，所述转子法兰盘上设置有位于飞轮的定位槽孔内的环台，环台的外圆与定位槽孔的内壁接触，在环台上设有四个定位通孔；转子包括转子固定盘、磁钢压板及磁钢。本发明具有可在有限的切割横截面上，输出更高的电压，有效的利用转子永磁的磁场，还能从分离开的两个定子分别截取电压，散热效果好，磁钢的安装方便，互换通用性更强，可降低生产成本，提高利用率。

Description

一种盘式永磁发电机

技术领域

本发明涉及一种发电机，特别是一种用于25KW发电机组上盘式永磁发电机。

背景技术

现有的双电压发电机的连接方式主要是从定子内多增加了一组绕组或从绕组中间抽出输出端提供双电源，使其直径较大，增大了发电机的尺寸，使得占地面积较大，不便于安装，目前也有采用直径较小的盘式发电机，此类盘式发电机一般包括转子、定子、主轴及磁钢，但该类盘式发电机存在散热效果较差，磁钢不便于安装，安装后拆装不便，影响装拆效果，互换性较差，其生产及使用成本较高，利用率较低。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种盘式永磁发电机，可在有限的切割横截面上，输出更高的电压，有效的利用转子永磁的磁场，同过双定子在有限的磁场面积下增加切割量从而提高电压，降低电机的直径，还能从分离开的两个定子分别截取电压，散热效果好，磁钢的安装方便，互换通用性更强，可降低生产成本，提高利用率。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种盘式永磁发电机，包括法兰盘、飞轮、转子法兰盘，飞轮及转子法兰盘均位于法兰盘内，固定飞轮与转子法兰盘连接，在法兰盘内设置有内腔，法兰盘的两侧面均设置有与内腔相通的安装接孔，法兰盘与机体连接的侧面上设置有与该侧面的安装接孔相通的半圆形的让位槽孔，让位槽孔的弧形壁凸出法兰盘；所述飞轮的一侧面为发动机的输出端面，另一侧面为电机转子连接端面，所述飞轮的发动机的输出端面中部设置有锥台，锥台的环面设置有六个连接通孔，与锥台相反的飞轮的电机转子连接端面设置定位槽孔，在飞轮上设置有靠近齿端的九个平衡连接孔，九个平衡连接孔中以三个为一组，形成三组布置，三组平衡连接孔在飞轮圆周面上呈60°间隔布置，每组中的平衡连接孔之间相隔30°；所述转子法兰盘上设置有位于飞轮的定位槽孔内的环台，环台的外圆与定位槽孔的内壁接触，在环台上设置有四个定位通孔。

该法兰盘的重量更轻便，其上设置的半圆形的让位槽孔，让位槽孔的弧形壁凸出法兰盘在，以方便与机体部分的连接，使气流容易进入定子及转子室，便于散热，在飞轮上采用上述的方式设置平衡连接孔，可以保证飞轮转动的配重平衡更稳定可靠。

还包括电机轴、安装在电机轴上的定子和转子，以及位于定子两侧的端盖，定子由左定子及右定子构成，转子位于左、右定子之间，端盖通过轴承支撑在电机轴上，转子包括转子固定盘、磁钢压板及由钕铁硼材料制成的磁钢，所述转子固定盘呈圆盘状，转子固定盘中部固定在连接套上，连接套的两端伸出转子固定盘的两侧面，在连接套内设置有用于安装电机轴的安装孔，安装孔内设置键槽，在安装套外围的转子固定盘上均匀的布置有十二个固定孔，转子固定盘的边缘设置有与转子固定盘呈一体的凸缘，凸缘与转子固定盘的截面形成“T”字形，凸缘的两端设置有朝向连接套的凸台，凸台与转子固定盘侧面形成用于安装磁钢的卡槽；所述磁钢呈弧形的上端大下端小的梯形，在磁钢的上、下两端均设置有压块，压块与磁钢的截面呈L形；磁钢压板呈圆形，磁钢压板通过中心设置的孔套在连接套上，在磁钢压板上均匀设置有六个与转子固定盘上的其中六个固定孔相对的阶梯孔，磁钢压板通过沉头螺钉穿过阶梯孔螺纹连接在固定孔内将磁钢压板固定在转子固定盘上，在磁钢压板边缘设置压紧板，在压紧板的下端设置有用于支撑磁钢压块下端面的凸起，凸起与压紧板之间的截面呈L形构成磁钢宽度的容纳空间；所述磁钢为十六块，磁钢以四块呈扇形排列为一组形成四组，在转子固定盘的每一侧面固定两组，每组磁钢分别安装在转子固定盘的两个半圆区，且两组之间的端部具有间隙，磁钢上端的压块位于卡槽内，磁钢下端的压块位于容纳空间由压紧板与转子固定盘侧面限位，磁钢下端的压块下端面支撑在压紧板的凸起上，每组中的磁钢两端的夹角为124°。

本发明在高速旋转的时候，左定子及右定子均可产生电流，并通过左定子及右定子的串联，可在有限的切割横截面上，输出更高的电压。也可从其中一个定子连接负载，提供低压电源。可以提供110V、220V的电压。有效的利用转子永磁的磁场，同过双定子在有限的磁场面积下增加切割量从而提高电压，降低电机的直径，还能从分离开的两个定子分别截取电压。

装配时，磁钢的上端的压块位于凸台与转子固定盘侧面形成的卡槽内，磁钢的下端可以由磁钢压板的压紧板的凸起进行支撑，磁钢的侧面由压紧板与转子固定盘进行压紧，方便安装，可靠性好，磁钢压板与转子固定盘之间固定连接，转子固定盘与电机轴之间呈键连接，拆装效率高。压板本体通过连接孔与转子固定盘连接，方便安装，可靠性好，安装孔方便电机主轴穿过，拆装效率高。凸起与压紧板之间的截面呈L形构成磁钢宽度的容纳空间，方便对磁钢的压紧，凸缘与转子固定盘的截面形成“T”字形后，便于在转子固定盘的两侧提供磁钢的安装位，即由凸台与转子固定盘侧面一起形成卡槽，方便在转子固定盘两侧安装磁钢，取下磁钢压板可以进行磁钢的更换，使磁钢的安装和更换均非常方便，互换通用性更强，可降低生产成本，提高利用率，连接套的两端伸出转子固定盘的两侧面可以使定子与转子间存在间隙，方便散热。

相比于现有技术，本发明可在有限的切割横截面上，输出更高的电压，有效的利用转子永磁的磁场，同过双定子在有限的磁场面积下增加切割量从而提高电压，降低电机的直径，还能从分离开的两个定子分别截取电压，重量轻，各部分的连接更简便快捷，散热效果好，磁钢的安装方便，互换通用性更强，可降低生产成本，提高利用率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中法兰盘的结构示意图

图3为本发明中飞轮的结构示意图。

图4为图3中的e-e剖视图。

图5为本发明中转子的结构示意图。

图6为本发明中转子固定盘的结构示意图。

图7为图6的A-A剖视图。

图8为本发明中磁钢压板的结构示意图。

图9为图8的B-B剖视图。

图10为本发明中的端盖的结构示意图。

图11为图10的C-C剖视图。

图12为本发明中磁钢的结构示意图。

图13为图12的D-D剖视图。

图14为磁钢的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，本发明提出的一种盘式永磁发电机，包括法兰盘111、飞轮112、转子法兰盘113，飞轮112及转子法兰盘113均位于法兰盘111内，飞轮112与转子法兰盘113连接，在法兰盘111内设置有内腔114，法兰盘111的两侧面均设置有与内腔相通的安装接孔，法兰盘111与机体连接的侧面上设置有与该侧面的安装接孔相通的半圆形的让位槽孔115，让位槽孔115的弧形壁凸出法兰盘；所述飞轮112的一侧面为发动机的输出端面，另一侧面为电机转子连接端面，所述飞轮112的发动机的输出端面中部设置有锥台1121，锥台1121的环面设置有六个连接通孔，与锥台1121相反的飞轮的电机转子连接端面设置定位槽孔1122，在飞轮112上设置有靠近齿端的九个平衡连接孔1123，九个平衡连接孔1123中以三个为一组，形成三组布置，三组平衡连接孔在飞轮圆周面上呈60°间隔布置，每组中的平衡连接孔之间相隔30°；所述转子法兰盘113上设置有位于飞轮的定位槽孔内的环台，环台的外圆与定位槽孔的内壁接触，在环台上设置有四个定位通孔。

该法兰盘的重量更轻便，其上设置的半圆形的让位槽孔，让位槽孔的弧形壁凸出法兰盘在，以方便与机体部分的连接，使气流容易进入定子及转子室，便于散热，在飞轮上采用上述的方式设置平衡连接孔，使通过平衡连接孔连接后，可以保证飞轮转动的配重平衡更稳定可靠。

还包括电机轴1、安装在电机轴1上的定子2和转子3，以及位于定子2两侧的端盖4，定子由左定子21及右定子22构成，转子3位于左、右定子22之间，端盖4通过轴承支撑在电机轴1上，转子包括转子固定盘31、磁钢压板32及由钕铁硼材料制成的磁钢33，所述转子固定盘31呈圆盘状，转子固定盘31中部固定在连接套上，连接套的两端伸出转子固定盘31的两侧面，在连接套内设置有用于安装电机轴1的安装孔，安装孔内设置键槽，在安装套外围的转子固定盘31上均匀的布置有十二个固定孔34，转子固定盘31的边缘设置有与转子固定盘31呈一体的凸缘311，凸缘311与转子固定盘31的截面形成“T”字形，凸缘311的两端设置有朝向连接套的凸台312，凸台312与转子固定盘31侧面形成用于安装磁钢的卡槽313；参见附图4-5。

如图9-10所示，所述磁钢33呈弧形的上端大下端小的梯形，在磁钢33的上、下两端均设置有压块331，压块与磁钢的截面呈L形；

如图5-6所示，磁钢压板32呈圆形，磁钢压板32通过中心设置的孔套在连接套上，在磁钢压板32上均匀设置有六个与转子固定盘31上的其中六个固定孔34相对的阶梯孔321，磁钢压板32通过沉头螺钉穿过阶梯孔321螺纹连接在固定孔34内将磁钢压板32固定在转子固定盘31上，在磁钢压板32边缘设置压紧板322，在压紧板322的下端设置有用于支撑磁钢压块下端面的凸起，凸起与压紧板322之间的截面呈L形构成磁钢宽度的容纳空间；

所述磁钢33为十六块，磁钢33以四块呈扇形排列为一组形成四组，在转子固定盘31的每一侧面固定两组，每组磁钢分别安装在转子固定盘31的两个半圆区，且两组之间的端部具有间隙，磁钢上端的压块331位于卡槽313内，磁钢33下端的压块位于容纳空间由压紧板322与转子固定盘31侧面限位，磁钢33下端的压块下端面支撑在压紧板322的凸起上。

本发明在高速旋转的时候，左定子21及右定子22均可产生电流，并通过左定子21及右定子22的串联，可在有限的切割横截面上，输出更高的电压。也可从其中一个定子连接负载，提供低压电源。可以提供110V、220V的电压。有效的利用转子永磁的磁场，同过双定子在有限的磁场面积下增加切割量从而提高电压，降低电机的直径，还能从分离开的两个定子分别截取电压。

装配时，磁钢的上端的压块位于凸台与转子固定盘31侧面形成的卡槽内，磁钢的下端可以由磁钢压板32的压紧板322的凸起进行支撑，磁钢的侧面由压紧板322与转子固定盘31进行压紧，方便安装，可靠性好，磁钢压板32与转子固定盘31之间固定连接，转子固定盘31与电机轴1之间呈键连接，拆装效率高。压板本体通过连接孔与转子固定盘31连接，方便安装，可靠性好，安装孔方便电机主轴穿过，拆装效率高。凸起与压紧板322之间的截面呈L形构成磁钢宽度的容纳空间，方便对磁钢的压紧，凸缘与转子固定盘31的截面形成“T”字形后，便于在转子固定盘31的两侧提供磁钢的安装位，即由凸台与转子固定盘31侧面一起形成卡槽，方便在转子固定盘31两侧安装磁钢，取下磁钢压板32可以进行磁钢的更换，使磁钢的安装和更换均非常方便，互换通用性更强，可降低生产成本，提高利用率，连接套的两端伸出转子固定盘31的两侧面可以使定子与转子间存在间隙，方便散热。

本发明将采用十六块磁钢，以四块呈扇形排列为一组，以便在转子固定盘31的两侧面上分别固定两组，在磁钢同一面的两组磁钢分别安装在转子固定盘31的两个半圆区，每个半圆区的磁钢组两端的夹角为124°，使其同一侧面的两磁钢之间具有56°的空位间隙，使切割横截面得到最佳的利用，使该盘式发电机适用于25KW发电机组上。

如图7－8所示，所述端盖4呈圆盘状，端盖4的一侧面中部设置有用于支撑定子的圆形的凸起44，在凸起的外围的端盖4上设置有六个呈均匀布置的第一连接孔41，在端盖4上设置有靠近端盖4边缘的第二连接孔42，第二连接孔42的数量为四个且均匀布置，在端盖4的环面上设置有连接板45，连接板45的厚度小于端盖4的厚度，连接板45与端盖4的截面形成L形的支撑缺口43，支撑缺口43所在端盖4的侧面与凸起所在端盖4的侧面相反，在连接板45上设置有拉紧安装孔。端盖4上的凸起可以起到支撑定子的作用，在安装时，两端盖4的圆形凸起相对，第一连接可用于固定定子，第二连接孔42可以用于连接其它部件(如法兰、壳体)，端盖4上的支撑缺口43底面可起支撑作用，如左侧端盖4上的支撑缺口43可用于左于支撑法兰盘的下端面，右侧端盖4上的支撑缺口43用于支撑法兰或壳体，拉紧安装孔可进行固定起连接作用。

在转子固定盘31上凸缘的环面上均匀的设置有多个散热片，散热片在该环面上呈45°倾斜布置。为了增散热效果，减少发电机内部的发热，转子固定盘31在旋转过程中，其凸缘环面上的散热片能增加气流的流动，散热片倾斜的布置在转子上，能够减小风阻，节省更多的能量消耗，使气流一致。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种盘式永磁发电机，包括法兰盘、飞轮、转子法兰盘，飞轮及转子法兰盘均位于法兰盘内，固定飞轮与转子法兰盘连接，其特征在于：在法兰盘内设置有内腔，法兰盘的两侧面均设置有与内腔相通的安装接孔，法兰盘与机体连接的侧面上设置有与该侧面的安装接孔相通的半圆形的让位槽孔，让位槽孔的弧形壁凸出法兰盘；所述飞轮的一侧面为发动机的输出端面，另一侧面为电机转子连接端面，所述飞轮的发动机的输出端面中部设置有锥台，锥台的环面设置有六个连接通孔，与锥台相反的飞轮的电机转子连接端面设置定位槽孔，在飞轮上设置有靠近齿端的九个平衡连接孔，九个平衡连接孔中以三个为一组，形成三组布置，三组平衡连接孔在飞轮圆周面上呈60°间隔布置，每组中的平衡连接孔之间相隔30°；所述转子法兰盘上设置有位于飞轮的定位槽孔内的环台，环台的外圆与定位槽孔的内壁接触，在环台上设置有四个定位通孔；

还包括电机轴、安装在电机轴上的定子和转子，以及位于定子两侧的端盖，电机轴的端面设置有连接盘，连接盘上设置有与环台上的四个定位通孔相对应的连接通孔，电机轴通过连接盘上的连接通孔与转子法兰盘连接，定子由左定子及右定子构成，转子位于左、右定子之间，端盖通过轴承支撑在电机轴上，转子包括转子固定盘、磁钢压板及由钕铁硼材料制成的磁钢，所述转子固定盘呈圆盘状，转子固定盘中部固定在连接套上，连接套的两端伸出转子固定盘的两侧面，在连接套内设置有用于安装电机轴的安装孔，安装孔内设置键槽，在安装套外围的转子固定盘上均匀的布置有十二个固定孔，转子固定盘的边缘设置有与转子固定盘呈一体的凸缘，凸缘与转子固定盘的截面形成“T”字形，凸缘的两端设置有朝向连接套的凸台，凸台与转子固定盘侧面形成用于安装磁钢的卡槽；

所述磁钢呈弧形的上端大下端小的梯形，在磁钢的上、下两端均设置有压块，压块与磁钢的截面呈L形；

磁钢压板呈圆形，磁钢压板通过中心设置的孔套在连接套上，在磁钢压板上均匀设置有六个与转子固定盘上的其中六个固定孔相对的阶梯孔，磁钢压板通过沉头螺钉穿过阶梯孔螺纹连接在固定孔内将磁钢压板固定在转子固定盘上，在磁钢压板边缘设置压紧板，在压紧板的下端设置有用于支撑磁钢压块下端面的凸起，凸起与压紧板之间的截面呈L形构成磁钢宽度的容纳空间；

所述磁钢为十六块，磁钢以四块呈扇形排列为一组形成四组，在转子固定盘的每一侧面固定两组，每组磁钢分别安装在转子固定盘的两个半圆区，且两组之间的端部具有间隙，每组中的磁钢两端的夹角为124°，磁钢上端的压块位于卡槽内，磁钢下端的压块位于容纳空间由压紧板与转子固定盘侧面限位，磁钢下端的压块下端面支撑在压紧板的凸起上；

所述端盖呈圆盘状；

在转子固定盘上凸缘的环面上均匀的设置有多个散热片。

2.如权利要求1所述的盘式永磁发电机，其特征在于：端盖的一侧面中部设置有用于支撑定子的圆形的凸起，在凸起的外围的端盖上设置有六个呈均匀布置的第一连接孔，在端盖上设置有靠近端盖边缘的第二连接孔，第二连接孔的数量为四个且呈均匀布置，在端盖的环面上设置有连接板，连接板的厚度小于端盖的厚度，连接板与端盖的截面形成L形的支撑缺口，支撑缺口所在端盖的侧面与凸起所在端盖的侧面相反，在连接板上设置有拉紧安装孔。

3.如权利要求1所述的盘式永磁发电机，其特征在于：散热片在该环面上呈45°倾斜布置。

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