CN201570917U - 永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的是一种永磁发电机，包括机壳，定子，转子和端盖，以其所述定子铁芯呈圆环状，线圈绕组与铁芯内圆粘接固定，铁芯外圆与机壳内圆固定装接；在覆贴在转子轴套外圆上的磁钢外圈，套装有不锈钢套为主要特征。具有无刷无槽，结构简单，体积和重量较小，发电效率较高等特点。

Description

永磁发电机

技术领域

本实用新型涉及一种永磁发电机。属于微型发电机制造技术。

背景技术

本实用新型所涉及的永磁发电机，是由流体介质诸如水流，通过驱动与所述发电机转轴同轴装接的叶轮，而发电的一种微型永磁发电机。

目前用作发电机的微电机，大部分为传统的永磁直流电机。这种类型的电机，采用电刷与换向器组合的机械式换向；铁芯上开有槽，把绕组嵌置在槽内等结构形式。上述已有技术结构形式的永磁直流电机，对于某些高精度、高性能且要求定位力矩小，电压波动小的发电机，往往是难以实现的。

这是因为，传统的永磁直流电机，由于其机械电刷与换向器是强迫性接触，而结构复杂，可靠性差，变化着的接触电阻、火花和噪音等问题比较严重；且其铁芯冲片是齿与槽相间布置的结构形式，由于齿很窄，齿磁密高，齿部发热严重，因而齿部损耗大，发电效率低；且由于其线圈绕组所需布置空间较大，而使所述电机的重量和体积相对较大。因而所述微电机用作发电机，存在着齿槽效应，定位力矩大和源动力负载大等不足。

发明内容

本实用新型旨在提供一种结构相对简单，体积相对较小，效率相对较高，适用于安装空间较小的无槽无刷的永磁发电机，以克服已有微电机用作发电机所存在的不足。

本实用新型实现其目的的技术构想是，磁极采用高矫顽力、高磁能积、高剩磁的永磁磁钢，用以提供合适的磁场，同时去掉电刷和换向器；将定子结构设计为无槽式，而将线圈绕组依序排列粘接在定子铁芯的内圆表面，以此实现本实用新型的目的。

基于上述技术构想，本实用新型实现其目的的技术方案是：

一种永磁发电机，包括呈环形的具有导线引出孔的机壳，定子，转子和与机壳敞口端可拆式连接的端盖；所述转子的转轴两端，分别与机壳的封口端和端盖动连接；转子的外圆与定子的内孔动配合，定子设在机壳内，其创新点在于：

a、所述定子的铁芯，由若干个圆环状冲片叠合组成；定子的若干个单组线圈绕组，沿铁芯内圆圆周方向按序分开布置，且与铁芯内圆面固定连接；铁芯外圆与机壳内圆紧配合固定；

b、在覆贴在转子轴套上的磁钢外圈，套装有用来防止磁钢飞脱的不锈钢套。

由以上所给出的主旨技术方案，并参读所述技术构想可以明了，本实用新型的目的得以实现。

本实用新型的进一步创新点在于：

所述端盖外圆与机壳外圆两者直径相等，在端盖内侧设有圆环状凸台，所述凸台的外径与机壳内圆相匹配；在机壳内圆的敞口端，设有圆环状凹槽，所述凹槽与机壳敞口端端面之间的距离，大于端盖所设的圆环状凸台的轴向长度，在机壳内圆的壁面上，至少有2条沿轴向布置的嵌槽，所述嵌槽与所述圆环状凹槽相贯通；还包括圆环状吊紧支架，所述吊紧支架的外圆与机壳内圆相匹配，且其外圆具有与所述嵌槽相应对布置的翅片，翅片与所述凹槽相匹配；所述机壳敞口端与端盖的连接，是由吊紧支架的翅片通过嵌槽，进入圆环状凹槽内且偏转后，由螺钉，通过端盖所设的螺钉通孔，与吊紧支架所设的螺孔拧合连接的。当然并不排除端盖用螺钉与机壳直接连接的结构形式，但制成品所述发电机的体积相对要大一些。

还包括由三相交流电转换为直流电的整流器。所述整流器，是在需要本实用新型提供直流电的条件下，方才采用的。

在定子单组线圈绕组之间，还设有绝缘材料件；

在定子的铁芯的内表面及其两端面，均涂布有熔槽绝缘材料层。

以上所述绝缘材料件和熔槽绝缘材料层的布置，都是为了进一步提高本实用新型的特性和发电效率。

所述单组线圈绕组，与铁芯内圆面的固定连接，是通过在铁芯内圆面涂布的树脂层粘接固定的。由于树脂层的存在，加上线圈绕组的导线为自粘性添包线，因而可令单组线圈绕组与铁芯内圆面牢固地粘接在一起。

所述定子线圈绕组的每一根导线，是单根自粘性漆包线，或者是多根自粘性漆包线并绕线，或者是多根自粘性漆包线绞股线。采用多根导线并绕和多根导线胶股，以进一步提高本实用新型的特性。

上述技术方案得以实施后，本实用新型所具备的无刷无槽，结构相对简单，体积重量相对较小，发电效率相对较高，制备成本相对较低等特点，是显而易见的。

附图说明

图1是本实用新型一种具体实施方式的结构示意图；图中所示17为引出导线；

图2是所述的一种整流器15的电气原理图；由该图3可见，所述整流器15是模块式两极管整流器；

图3是定子2的结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是铁芯冲片2-1-1的主视图；由该图可见所述冲片呈圆环状；

图6是在定子2单组线圈之间，所设的绝缘材料件16的主视图；

图7是转子3的结构示意图；

图8是图7的A-A剖面图。

具体实施方式

以下对照附图，通过具体实施方式的描述，对本实用新型作进一步说明。

典型的具体实施方式，如附图1～8所示。

一种永磁发电机，包括呈环形的具有导线引出孔1-5的机壳1，定子2，转子3和与机壳1敞口端可拆式连接的端盖4；所述转子3的转轴3-1两端，分别与机壳1的封口端1-1和端盖4动连接；转子3的外圆与定子2的内孔动配合，定子2设在机壳1内，所述定子2的铁芯2-1，由若干个圆环状冲片2-1-1叠合组成；定子2的若干个单组线圈绕组2-2，沿铁芯2-1内圆圆周方向按序分开布置，且与铁芯2-1内圆面固定连接；铁芯2-1外圆与机壳1内圆紧配合固定；在覆贴在转子3轴套11上的磁钢12外圈，套装有用来防止磁钢12飞脱的不锈钢套13。且所述端盖4外圆与机壳1外圆两者直径相等，在端盖4内侧设有圆环状凸台4-1，所述凸台4-1的外径与机壳1内圆1-2相匹配；在机壳1内圆1-2的敞口端，设有圆环状凹槽1-3，所述凹槽1-3与机壳1敞口端端面之间的距离，大于端盖4所设的圆环状凸台4-1的轴向长度，在机壳1内圆1-2的壁面上，设有2条沿轴向布置且相间180°的嵌槽1-4，所述嵌槽1-4与所述圆环状凹槽1-3相贯通；还包括圆环状吊紧支架5，所述吊紧支架5的外圆与机壳1内圆相匹配，且其外圆具有与所述嵌槽1-4相应对布置的翅片5-1，翅片5-1与所述凹槽1-3相匹配；所述机壳1敞口端与端盖4的连接，是由吊紧支架5的翅片5-1通过嵌槽1-4，进入圆环状凹槽1-3内且偏转后，由螺钉14，通过端盖4所设的螺钉通孔，与吊紧支架5所设的螺孔拧合连接的。还包括由三相交流电转换为直流电的整流器15。在定子2单组线圈绕组2-2之间，还设有绝缘材料件16(附图1中未画出)；在定子2的铁芯2-1的内表面及其两端面，均涂布有熔槽绝缘材料层(附图1中未画出)。所述单组线圈绕组2-2，与铁芯2-1内圆的固定连接，是通过在铁芯2-1内圆面涂布的环氧树脂层粘接固定的(附图1中未画出)。所述定子2线圈绕组2-2的每一根导线，是单根自粘性漆包线，或者是多根自粘性漆包线并绕线，或者是多根自粘性漆包线绞股线。

在上述具体实施方式中，本实用新型的长度为60mm，直径为φ45mm；所述磁钢12是具有高矫顽力、高磁能积、高剩磁的稀土永磁磁钢；所述磁钢12有4块(4极)，其中N极和S极磁钢12各2块，且N、S极沿轴套11外圆相间90°布置。当然，所述磁钢12也可以有8块(8极)。在转子3的转轴3-1的自由端，设有用来与叶轮装接的扁司(扁平台)。所述转轴3-1的一端通过轴承18与端盖4动连接，而其另一端通过耐磨球形轴承19与机壳1的封口端1-1动连接。

本实用新型初样在其转轴3-1上安装叶轮并经过封装后，在游泳池内的试验效果是很好的。

Claims (7)

1.一种永磁发电机，包括呈环形的具有导线引出孔(1-5)的机壳(1)，定子(2)，转子(3)和与机壳(1)敞口端可拆式连接的端盖(4)；所述转子(3)的转轴(3-1)两端，分别与机壳(1)的封口端(1-1)和端盖(4)动连接；转子(3)的外圆与定子(2)的内孔动配合，定子(2)设在机壳(1)内，其特征在于：

a、所述定子(2)的铁芯(2-1)，由若干个圆环状冲片(2-1-1)叠合组成；定子(2)的若干个单组线圈绕组(2-2)，沿铁芯(2-1)内圆圆周方向按序分开布置，且与铁芯(2-1)内圆面固定连接；铁芯(2-1)外圆与机壳(1)内圆紧配合固定；

b、在覆贴在转子(3)轴套(11)上的磁钢(12)外圈，套装有用来防止磁钢(12)飞脱的不锈钢套(13)。

2.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述端盖(4)外圆与机壳(1)外圆两者直径相等，在端盖(4)内侧设有圆环状凸台(4-1)，所述凸台(4-1)的外径与机壳(1)内圆(1-2)相匹配；在机壳(1)内圆(1-2)的敞口端，设有圆环状凹槽(1-3)，所述凹槽(1-3)与机壳(1)敞口端端面之间的距离，大于端盖(4)所设的圆环状凸台(4-1)的轴向长度，在机壳(1)内圆(1-2)的壁面上，至少有2条沿轴向布置的嵌槽(1-4)，所述嵌槽(1-4)与所述圆环状凹槽(1-3)相贯通；还包括圆环状吊紧支架(5)，所述吊紧支架(5)的外圆与机壳(1)内圆相匹配，且其外圆具有与所述嵌槽(1-4)相应对布置的翅片(5-1)，翅片(5-1)与所述凹槽(1-3)相匹配；所述机壳(1)敞口端与端盖(4)的连接，是由吊紧支架(5)的翅片(5-1)通过嵌槽(1-4)，进入圆环状凹槽(1-3)内且偏转后，由螺钉(14)，通过端盖(4)所设的螺钉通孔，与吊紧支架(5)所设的螺孔拧合连接的。

3.根据权利要求1或2所述的永磁发电机，其特征在于，还包括由三相交流电转换为直流电的整流器(15)。

4.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，在定子(2)单组线圈绕组(2-2)之间，还设有绝缘材料件(16)。

5.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，在定子(2)的铁芯(2-1)的内表面及其两端面，均涂布有熔槽绝缘材料层。

6.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述单组线圈绕组(2-2)，与铁芯(2-1)内圆面的固定连接，是通过在铁芯(2-1)内圆面涂布的树脂层粘接固定的。

7.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述定子(2)线圈绕组(2-2)的每一根导线，是单根自粘性漆包线，或者是多根自粘性漆包线并绕线，或者是多根自粘性漆包线绞股线。

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