CN2335304Y - 便携式多功能稀土节能发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种稀土发电机组,把焊接机和充电机的铁芯绕组与发电机主绕组合一,即在主绕组上进行抽头或在定子铁芯内嵌完发电机主绕组线圈,剩余的空槽中嵌焊接机和充电机绕组,实现一机多能,同时在主绕组两端并接电容来提高功率因数补偿。采用发电机、焊接机充电机的开关、指示、插座等共用一个控制盒,方便操作。本实用新型具有广泛用于工业生产,野外及船舶、部队用电及少电和停电地区使用，既可单独使用又能同时三者一齐用等特点。

Description

便携式多功能稀土节能发电机组

本实用新型属稀土发电机组

现行的传统发电机组主要都作单一的发电机用，它与其他用电设备如焊接机、充电机等都是各自独立的，如果放在一起使用不仅体积大而且笨重，若后者要独立使用则往往只能在有电地区应用，所以不但应用地区受限制，而且增加操作上的麻烦。

本实用新型的发明目的在于设计与加工工艺上都采取了一些较好的措施，从而实现发电机与焊接机、充电机做到三位一体化，进而达到减小体积与重量，节约能源，动态性能好，安全可靠，使用简便，携带方便等。

本实用新型的解决办法是将焊接机、充电机铁芯与发电机定子铁芯共用，即将焊接机、充电机的供电线圈单独绕制在发电机定子铁芯上或者从发电机主绕组供电线圈抽头弓出，为改善额定运行时功率因素，在发电机输出端或线圈绕组上连接有电容器；本实用新型同时采用“定比分磁”调压技术与性能优良的稀土磁性材料制成新的磁电系统取代现行传统的发电机励磁系统，进而去除传统发电机的电刷、集电环、旋转整流器等易损件，提高可靠性；还利用制成不同结构的稀土永磁发电机转子的发电机的高效率，低能耗及过载，抗冲击、短路能力强的性能，提供焊接机和充电机所需电能。

本实用新型的发电机的转子铁芯为园形或多边形，其上开有一对以上多边形孔，孔内嵌有矩形或梯形稀土磁钢。转子铁芯中心孔内紧紧压入一端加工成阶梯形而另一端开有锥形孔的转轴。转子铁芯两侧端面上有用螺栓固定的硬质压块，使其转子铁芯，稀土磁钢与轴紧固为一体，制成稀土永磁转子；也可用钢件将转子芯与转轴加工而成，但转轴应加工为一端阶梯形，另一端开有锥形孔。加工而成的转子芯两侧端面有用螺栓紧密固定的硬质压块压紧的稀土瓦形磁钢与转子芯组成的稀土永磁转子。

本实用新型的定子铁芯为圆形或多边形，在它的外缘或轭部上开有一对以上多边形槽口或孔，在槽口或孔内嵌有带铁芯的控磁线圈，该控磁线圈上的电压、铁芯截面积、线圈的线径与匝数由发电机组输出功率大小而确定。通常是控磁线圈铁芯的磁通φB与定子铁芯轭部通入的磁通φA所成比值(φB/φA×100％=K,K为磁通调整率)能反映出发电机组从空载到额定负载时的所有负载变化时对应的输出电压值。在发电机主绕组供电线圈上或副绕组线圈上取出反映发电机输出变化电压，经整流或经取样，比较放大与整流后，加至控磁线圈上解决用定比分磁技术调控稀土永磁发电机“稳态电压的调整”的问题。

本实用新型除解决发电机、焊接机、充电机一体化外，还在结构设计上做到了可靠、紧凑且便于操作，其作法是将发电机的开关、插座、显示器及控制装置和焊接机与充电机的开关、插座、指示器、操作键钮与控制装置等全部设置在同一操作控制盒的表板上，使电机、焊接机、充电机三机一体，成为多功能便携式，可移动安全可靠寿命长操作方便的机组。

下面结合本实用新型的附图作进一步的说明：

图1为本实用新型结构示意图之一；

图2为本实用新型结构示意图之二；

图3为本实用新型的结构示意图之三；

图4为本实用新型的结构示意图之四；

图5为定子铁芯冲片边缘开槽的结构示意图；

图6为定子铁芯冲片轭部开孔的结构示意图；

图7为采用瓦形稀土磁极的转子结构示意图；

图8为图7的右视图；

图9采用1对瓦形稀土磁极的转子结构示意图；

图10采用1对瓦形稀土磁极的转子结构示意图；

图11为采用2对矩形稀土磁极的转子结构示意图；

图12为图11的右视图；

图13为采用2对矩形稀土磁极的转子结构示意图；

图14为图13的右视图；

图15为本实用新型操作控制结构布置示意图；

图16为本实用新型单相发电机功率因数补偿电路连接方式；

图17为本实用新型三相发电机功率因数补偿电路连接方式；

图18为本实用新型的转子铁芯冲片与一对稀土磁钢布置示意图；

图19为本实用新型的转子铁芯冲片与二对稀土磁钢布置示意图。

图中：1为动力机，2为转子，3为定子，4为风叶轮，5为发电机内端盖，6为发电机外端盖，7为发电机外端盖连接件，8为转动轴承，9为螺栓，10为控制盒，11为机架，12为连接螺钉，13为减震垫

2-1为稀土磁钢，2-2为转轴，2-3为螺钉，2-4为压块，2-5为螺母，2-6为螺钉，2-7为转子铁芯冲片

3-1为定子线圈，3-2为定子铁芯冲片，3-3带铁芯控磁线圈

10为控制盒，10-1为发电机电源输出开关及停机键，10-2为发电机电源输出插座，10-3为焊接-充电机电流输出指示，10-4为交流焊接机电流输出插座，即焊枪插座，10-5为直流焊接机与充电机电流输出插座，10-6为发电机电源输出指示，10-7为发电机功率因数补偿电容器组，10-8为焊接-充电机电流输出调节器，10-9为控制器，10-10为整流器。

本实用新型的园形或多边形转子有一对以上多边形孔在其多边形孔内嵌有矩形或梯形稀土磁钢。在园形或多边形转子铁芯中心孔内紧压入一端加工成阶梯形而另一端开有锥孔形的转轴。并在转子铁芯两侧端面上用螺栓紧固有硬质压块，使其转子铁芯稀土磁钢与转轴紧固为一体，制成稀土永磁转子。或用钢件将转子芯与转轴加工成一体，转轴一端加工成阶梯形而另一端开有锥孔形。在加工成形的转子芯两侧端面上用螺栓将两侧端面上的硬质压块压牢稀土瓦形磁钢两侧的斜端面，将稀土瓦形磁钢固牢在转子芯上，制成稀土永磁转子。

本实用新型用多种结构方式的稀土永磁转子组装便携式多功能稀土节能发电机的具体实施方法如下：

在图5中，将含铁芯的控磁线圈[3-3]嵌入定子[3]外缘上的多边形槽口。

在图6中，将含铁芯的控磁线圈[3-3]嵌入定子[3]轭部的多边形孔中。

在图9-图10中，在加工成形的转子[2]两侧端面上用螺栓[2-6]紧固两侧端面上的压块[3]压牢稀土瓦形磁钢[2-1]两侧斜端面，将稀土瓦形磁钢固牢在转子上制成稀土永磁转子。

在图11-图12中，将矩形或梯形稀土磁钢[2]嵌入园形或多边形转子铁芯[2-7]上的多边形孔内，在园形或多边形转子铁芯两侧端面上压入含止口的压块[2-4]，用螺栓[2-5]固牢压块，转子铁芯及稀土磁钢。再把一端加工成阶梯形而另一端开有锥孔形的转轴[5]紧配合穿过压块与转子铁芯中心空间，将转子铁芯，稀土磁钢与转轴紧固为一体，制成稀土永磁转子。

在图13-图14中，将矩形或梯形稀土磁钢[2-1]嵌入转子[2]上的多边形孔内，在园形或多边形转子[2]中心孔内紧压入一端加工成阶梯形而另一端开有锥孔形的转轴[2-2]，用螺栓[2-5]固牢在转子[2]两侧端面上的压块[2-4]，使其转子两侧端面上的压块，将转子稀土磁钢与转轴紧固为一体，制成稀土永磁转子。

在图1中，用螺栓[2-5]把电机内端盖[5]固牢在动力(内然)机[1]功率输出轴的端面上。把稀土永磁转子事先装入绕有线圈的定子内。再将绕有线圈[3-1]的定子[3]和稀土磁转子装入外端盖[6]和内端盖[5]中，用专用螺栓[7]固牢。在稀土永磁转子的一端或两端装设风叶轮[4]，把开有锥孔形的转轴[2-2]端装在动力机输出轴上。其开有阶梯形的另一端装上轴承[8]，装入外端盖[6]内，用长螺栓[9]将稀土永磁转子与动力机输出轴固牢。最后在机组底座上装入柔性橡胶减振垫[13]，再把柔性橡胶减振垫[13]固牢在机架[14]的底座上即可。

在图2，图3及图4中与图1不同之处在于稀土永磁转子内部结构，把稀土永磁转子作为一个整件在组装图中与图1的组装方法一样，故图2、图3及图4的组装方法与图1的叙述雷同，不再重复。

下面以本实用新型实施例作进一步描述：

图1是本实用新型的实施例之一。连接螺钉[12]将动力机(如柴油机等内燃机)与发电机紧紧固牢，保证动力机输出轴紧紧地卡入发电机转轴[2-2]锥形孔内并用螺栓[9]连接牢靠。本实用新型为保证散热，在其转子轴两端均安装有风叶轮[4]，转子[2]采用图7结构，在转轴[2-2]上用螺钉[2-3]2只或4只将一对以上稀土磁钢[2-1]紧紧固在其上。图7、图8为转子结构示意图。

图2为本实用新型实施例之2，它与图1不同的是除只有一个散热风叶轮[4]外，其转子[2]的稀土磁钢[2-1]二个端面进行了倒角并紧贴在带斜面压块[2-4]，从而保证运行时磁钢不会脱落，图9、图10为其转子结构示意图。

图3为本实用新型实施例之3。它与图2不同的是它的转子[2]上使用2对以上稀土磁钢[2-1]且端面不倒角，但紧压稀土磁钢[2-1]的压块[2-4]中间带有圆形凸肩套在转轴[2-2]上时紧贴转轴面，用螺栓[2-6]使稀土磁钢[2-1]牢固地固定在转子上。图11、图12为该子转子结构示意图。

图4为本实用新型实施例之4，它与图3不同的是压块[2-4]上的圆形凸肩是套转子铁芯冲片[2-7]孔中，利用转轴[2-2]本身的凸肩上和轴另一端上螺母将稀土磁钢[2-1]固紧，图13、图14为其结构示意图。

图5图6是本实用新型定子铁芯片结构示意图。它可制成图形或多边形。图5上表示在铁芯边缘上开有一对以上多边形槽口，将含铁芯的控磁线圈[3-3]放入其中的结构。图6则为铁芯轭部开有一对以上圆孔及将含铁芯的控磁线圈[3-3]嵌入其中的结构。

图15为控制盒结构示意图，它可安装在本实用新型机架[11]任可方便操作位置上。其外形亦可根据需要制成任意多边形。

图16为本实用新型单相发电机W-C形式进行功率因补偿电路图。图中C为连接在发电机主绕组线圈两端，中间两抽头是供焊接机和充电机用抽头；同样可以将发电机主绕组与焊接机、充电机绕分别嵌在定子铁芯槽中并在两端接电容C。

图17为三相交流发机部分W-C形式进行功率因数补偿的电路图的星形接法，同样也可接成Y形。

图16图17中用W-C方式进行功率因数补偿有效提高机组额定运行时功率因数与效率。

图18、图19为转子铁芯及稀土磁钢在其上的安装形式。图18为一对矩形稀土磁钢。转子铁芯可用硅钢片等导磁材料制成。可依据需要冲制出供稀土磁钢用的矩形孔和均匀分布，弧形磁隙孔，它可在每块磁钢端两侧均布，也可只有一侧，图18为均布，图19为二对矩形磁钢且磁隙不对称的两对，依同理可制成二对以上磁隙和安装二对以上磁钢。铁芯可以根据发电机功率大小用冲制铁芯冲片叠成，中间用连接件通过其上固定后就连接成所需厚度尺寸。

本实用新型由于省去焊接机和充电机的笨重铁芯线圈，使整体结构紧凑，重量轻、成本低、且操作方便、维护简单，且能方便移动，对于少电、无电地区亦可使用，具有动态性能好，安全可靠，做到一机多能，特别适用工业生产、野外作业、部队、船舶用电、焊接与充电以无电或停电时用。它既可单独作为发电机用，能输出高质量电压，波形稳定，也可单独作为焊接与充电机用，或三者同时使用。

Claims (7)

1、一种由转子、定子、机架组成的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于供给充电机和焊接机的电源用发电机主线圈绕组进行抽头或在定子铁芯内嵌完发电机主绕组线圈剩余的空槽中嵌入焊接机和充电机线圈完成；

2、根据权利要求1所述的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于好的电压调整精度和波形是定子铁芯片用冲压机冲成外缘有一对以上对称槽口，或磁轭部分冲成多边形对称孔，在槽口或孔中嵌有带铁芯的线圈或控磁器件；

3、根据权利要求1所述的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于提高功率因数补偿是在主绕组上并接电容；

4、根据权利要求1所述的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于集发电机开关，终止键，插座，显示器控制器与焊接机和充电机开关、插座、显示器、操作键扭、控制器全部设置在同一控制盒内；

5、根据权利要求1所述的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于发电机转子的转轴一端或二端装有散热风叶轮；

6、根据权利要求1所述的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于固定稀土磁钢[2-1]用凸肩压块固定；

7、根据权利要求1所述的便携式多功能稀土节能发电机组，其特征在于瓦形稀土磁钢制成两端面倒角或矩形磁钢嵌入转子铁芯叠片孔内或槽口中，且其上固定有压块。

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