CN200962542Y - 一种微型盘式永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型盘式永磁发电机，包括定子、定子轭、转子、机壳及支撑部件，其定子铁芯齿的轴线与机轴的轴线平行，形成轴向磁场，其特征在于，所述定子铁芯齿分为外齿和内齿，外齿分布在定子轭较大的圆周上，内齿分布在定子轭较小的圆周上，内外齿交替放置，定子轭呈相应的多边形，其边数是定子铁芯齿总数的一半。本实用新型可提高硅钢和铜线的利用率及生产效率，能有效地稳定输出电压，并且体积小、重量轻，尤其适用于对体积、重量有苛刻要求的场合。

Description

一种微型盘式永磁发电机

技术领域

本实用新型涉及一种微型盘式发电机，具体的说是一种采用绕组线圈的轴向磁场微型永磁发电机。

背景技术

现有的盘式永磁发电机，基本由转子、定子、支撑部件及带轮组成，其结构较为复杂。如中国专利CN 91203795.4公开的《一种花瓣式大线圈绕组盘式电机》及中国专利CN 9220307.7公开的《一种铁芯不冲槽的盘式电机》，便是此类发电机的典型形式，其铁芯结构由柱状齿6¹和环型轭7¹组成(如图6所示)，有整体型(前者)和组合型(后者)之分，齿的轴线与机轴的轴线平行，且分布在同一圆周上，这样就占据了较大的径向空间，再加上绕组元件8¹呈花瓣状嵌入铁芯槽内，或者由多个绕组元件8¹直接绕在每个铁芯的齿上(如图7所示)，这种结构不仅成型、嵌放困难，尤其是都分布在铁芯的周边上，即形成了铁芯的齿与绕组元件争占径向空间的矛盾，显然就必须加大整机的径向尺寸，导致导磁、导电材料用量的增加，增大了生产成本，并且给发电机的微型化带来诸多困难。

另外，此类发电机在性能上，虽然较径向磁路的同类产品有所提高，但仍然解决不了输出电压随转速、负载变化而大幅度波动的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种不冲槽、结构更为紧凑的微型发电机，其目的在于克服上述发电机的缺点，进一步简化结构和工艺，缩小体积、减轻重量、降低成本，更有效地稳定输出电压。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种微型盘式永磁发电机，包括定子、定子轭、转子、机壳及支撑部件，其定子铁芯齿的轴线与机轴的轴线平行，形成轴向磁场，定子铁芯齿分为外齿和内齿，外齿分布在定子轭较大的圆周上，内齿分布在定子轭较小的圆周上，内外齿交替放置，定子轭呈相应的多边形，其边数是定子铁芯齿总数的一半。

所述定子铁芯齿的外齿与内齿之间只有一个绕组线圈，内齿在线圈之内，外齿在线圈之外，绕组线圈呈相应的多边形，其边数是定子铁芯齿总数的一半，构成单线圈绕组结构。

所述定子铁芯齿的内齿上直接绕制线圈，构成电枢，线圈个数与内齿数量相等。

所述定子铁芯齿的外齿上绕有稳压线圈。

所述永磁体磁极的外端与定子铁芯齿的外齿耦合，而内端与内齿耦合。

所述转子的永磁体并联或串联连接。

所述发电机构成双定子、单转子的双气隙结构，转子居中。

所述发电机构成双转子、单定子的双气隙结构，定子居中。

本实用新型的优点在于：定子铁芯齿有半数向内缩进一定距离，解决了定子铁芯齿与电枢绕组争占空间的矛盾，并减小了定子轭的尺寸，为电机的微型化提供了方便，节约了原材料，且无冲槽、嵌线过程，特别适用于对体积、重量有苛刻要求的场合。当电枢采用一只线圈时，绕组结构更为简单，且单匝长度减短，不仅节约了铜的用量又节约了工时，当只在内齿上设置绕组元件时，则可以在外齿上单独设计稳压线圈，更好地稳定输出电压。

附图说明

图1为只有一个线圈的转子后置式发电机结构示意图；

图2为只有一个线圈的转子前置式发电机结构示意图；

图3为设有三对磁极时，定子铁芯及绕组的结构示意图；

图4为设有三对磁极时，只在内齿上装有线圈的结构示意图；

图5为设有三对磁极时，磁钢并联时转子的结构示意图；

图6为现技术的盘式发电机设置三对磁极时，定子铁芯齿及绕组的结构示意图；

图7为现技术的盘式发电机设置三对磁极时，定子铁芯齿及绕组的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

附图标记说明如下：

1——转子壳

2——磁钢

3——磁极

4——机壳

4¹——后机壳

5——气隙

6——外齿

6¹——柱状齿

7——定子轭

7¹——环型轭

8——绕组

8¹——绕组元件

9——机轴

10——轴承

11——轴承座

12——内齿

13——支架

实施例一

如图1、图5所示，该转子后置式微型发电机主要由转子、定子、机轴、，机壳及支承部体组成，其定子铁芯齿的轴线与机轴的轴线平行，形成轴向磁路，转子壳1、磁钢2、磁极3结合为一体，构成转子总成，置于电机的后端，机轴的一端以螺母与转子成为一体，由机壳4和支架13上面的轴承座11内的轴承10支承旋转，外齿6、内齿12、定子轭7及单线圈绕组8构成定子总成，由螺钉固定在支架上，外齿6分布在定子轭7较大的圆周上，内齿12分布在定子轭7较小的圆周上，内外齿交替放置，定子轭7呈相应的多边形，其边数是定子铁芯齿总数的一半，机壳4以螺钉与支架紧固一起，转子端面与定子端面有工作气隙5。显然，这样的结构在保证导磁载面的前提下减小了轭部材料的用量，由于半数的定子铁芯齿向内圆缩进一定距离，就给绕组多留出一些径向空间，绕组元件有较大的位置，不仅放置方便，更重要的是在同等条件下，可缩小体积，提高单机容量。

实施例二

如图2所示，该转子前置式微型发电机主要由转子、定子、机轴、机壳及支撑部件组成，只有一个单线圈绕组8，转子壳1、磁钢2、磁极3组成转子总成，置于电机的前端，机轴9的一端与转子以螺母紧固或铆接一起，通过承轴座11内的轴承10旋转，由外齿6、内齿12、定子轭7及单线圈8构成的定子总成，用螺钉与后机壳4¹紧固一起，轴承座11支架13及前机壳4以螺钉结合，前后机壳由螺钉紧固，定子、转子之间有工作气隙5。该发电机只有一个绕组线圈，放在内齿与外齿之间，内齿12在线圈之内，外齿6在线圈之外，线圈相应呈多边形(边数是总齿数的一半)，由于定子铁芯齿的半数向内移动一定距离形成内齿，便使线圈的单匝长度减少，即节约了铜的用量，由于单线圈成型、放置方便，亦节约了工时。

实施例三

如图3所示，该发电机有一个线圈和三对磁极，定子轭7呈三角形，上面固定着定子铁芯齿，三只外齿6分布在较大的圆上，三只内齿12分布在较小的圆上，其间放有单线圈绕组8，当转子的磁极与内外齿耦合时，绕组线圈内便会产生感生电动势，其余结构与第一或第二实施例相同，就不再赘述。

实施例四

如图4所示，该发电机有三对磁极，它在三个内齿12上直接绕有线圈绕组8，当转子转动时，绕组内便有感生电势产生，不难看出，其外齿空着，故可以在外齿6上绕制稳压线圈，这样由稳压线圈以不同形式与主绕组联络，可有效地控制输出电压，为永磁发电机的稳压提出一条新的途径。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (8)

1、一种微型盘式永磁发电机，包括定子、定子轭、转子、机壳及支撑部件，其定子铁芯齿的轴线与机轴的轴线平行，形成轴向磁场，其特征在于，所述定子铁芯齿分为外齿和内齿，外齿分布在定子轭较大的圆周上，内齿分布在定子轭较小的圆周上，内外齿交替放置，定子轭呈相应的多边形，其边数是定子铁芯齿总数的一半。

2、根据权利要求1所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述定子铁芯齿的外齿与内齿之间只有一个绕组线圈，内齿在线圈之内，外齿在线圈之外，绕组线圈呈相应的多边形，其边数是定子铁芯齿总数的一半，构成单线圈绕组结构。

3、根据权利要求1所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述定子铁芯齿的内齿上直接绕制线圈，构成电枢，线圈个数与内齿数量相等。

4、根据权利要求3所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述定子铁芯齿的外齿上绕有稳压线圈。

5、根据权利要求2或3所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述转子的永磁体并联或串联放置。

6、根据权利要求5所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述永磁体的磁极外端与定子铁芯齿的外齿耦合，而内端与内齿耦合。

7、根据权利要求1所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述发电机构成双定子、单转子的双气隙结构，转子居中。

8、根据权利要求1所述的微型盘式永磁发电机，其特征在于，所述发电机构成双转子、单定子的双气隙结构，定子居中。

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