无槽同步发电机
专利汇可以提供无槽同步发电机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种无槽 铁 芯动 磁场 式发 电机 ,该发电机的 定子 包括定子 支架 ,在定子支架的两个圆盘上装有均布的定子铁芯,每一定子铁芯上绕有定子线圈, 转子 包括 转轴 ,在转轴上套固有转子铁芯和与转子铁芯固定的两个极盘,转子铁芯上绕有激磁线圈,转子铁芯和激磁线圈位于空心圆柱体内,两个极盘位于两个圆盘的外侧,每一极盘的外环面上均布有凸极。这种无槽 同步发电机 的特点是体积小、铁损低、发电效率高、材料利用率高、成本低、便于维修。，下面是无槽同步发电机专利的具体信息内容。
1、一种无槽同步发电机，包括定子和转子，转子包括转轴(6)，在转 轴(6)上装有与碳刷(15)接触的滑环(14)，其特征是定子包括由空心圆柱 体(1)和与该空心圆柱体(1)的两端连为一体的两个圆盘(2)构成并用非导磁 材料制作的定子支架，每一圆盘(2)上设有呈幅射状均布的缺口，在两圆 盘相对应的每一对缺口内装有一定子铁芯(3)，每一定子铁芯(3)上绕有定 子线圈(4)，各定子线圈(4)按星形或三角形连接，转子还包括在转轴(6)上 套固的转子铁芯(7)和与该转子铁芯(7)的两外端面固定的两个极盘(8)，转 子铁芯(7)上绕有激磁线圈(5)，转子铁芯(7)和激磁线圈(5)位于空心圆柱体 (1)内腔中，两个极盘(8)分别位于两个圆盘(2)的外侧，每一极盘(8)的外环 面上均布有凸极(9)，凸极(9)与定子铁芯(3)的耦合面之间、极盘(8)与圆盘 (2)之间和转子铁芯(7)与空心圆柱体(1)之间均留有间隙。
2，根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是还包括通过轴 承的套装在转轴(6)上的左端盖(11)和右端盖(12)，在左端盖(11)和右端 盖(12)之间接有固定螺栓(13)，两圆盘(2)分别固定在左端盖(11)和右端 盖(12)上。
3、根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是凸极(9)的数量 是≥2的整数，定子铁芯(3)的数量是凸极(9)数量的3的整数倍，每个凸极 (9)弧长的圆心角是相邻的两个凸极(9)的间距所占弧长的圆心角的2倍。
4、根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是定子铁芯(3)的 截面形状与圆盘(2)上的缺口形状相对应。
5、根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是凸极(9)与定子 铁芯(3)的耦合面是弧面或平面。
6、根据权利要求5所述的无槽同步发电机，其特征是弧面包括圆柱 形弧面和圆台形弧面。
7、根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是两个极盘(8)与 转子铁芯(7)的接触面是锥面，该锥面与转轴(6)的夹角为40°-50°。
8、根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是凸极(9)与定子 铁芯(3)的耦合面之间的间隙为0.15-0.30mm，极盘(8)与圆盘(2)之间的间 隙为0.30-0.50mm，转子铁芯(7)与空心圆柱体(1)之间的间隙为0.25- 1.20mm。
9、根据权利要求1所述的无槽同步发电机，其特征是定子铁芯(3)和 极盘(8)是用高矽矽钢片叠压制成，转子铁芯(2)是用高矽矽钢带卷制。
本发明涉及一种无槽铁芯动磁场式发电机。
通用的发电机，主要包括定子和转子两大部分．其定子铁芯是由彼 此绝缘的圆形矽钢片叠压而成，在每个叠片上都需冲制若干凹槽，凹槽 内嵌有定子线圈．转子包括转轴，转轴上套装有用矽钢片或钢板冲制并 叠压而成的转子磁极．转子磁极上绕有激磁线圈。这种传统结构的发电 机存有以下的不足：
1．体积大、铁损高、发电效率低，由于定子铁芯和转子磁极都需 要冲槽，因此所用的矽钢片不能用高矽矽钢片，而只能用低矽矽钢片， 低矽矽钢片导磁率低，磁通密度小，在发电机功率相同的条件下，矽钢 片的用量大，因而造成发电机的体积大，笨重，铁损高，发电效率低；
2、材料利用率低、成本高，在制作定子铁芯时，是在长方形的矽 钢片条料上冲裁出圆形芯片，矽钢片的利用率只有60％，这是成本高的 因素之一，成本高的因素之二是定子线圈分别嵌在间隔一个节距的两个 凹槽内，线圈的跨度大，而且线圈伸出槽口外的部分不能切割磁力线， 不切割磁力线的部分占整个定子线圈的20-40％，亦即漆包线的有效利 用率低，成本高的因素之三是需要精度要求高、价格昂贵的复合冲模， 该复合冲膜在频繁使用中易损坏，使用寿命低；
3、维修困难，在三相发电机中，经常出现一相定子线圈烧坏的故 障，在维修中，大都将其余完好的两相定子线圈随同被烧坏的一相一起 拆除，重新绕制，既费工，又浪费；
申请号95105914.9公开了一种无铁芯激磁发电机，这种发电机的转 子铁芯实质上是一对磁极，其上绕有激磁线圈，无新颖性，转子部分由 于没有铁芯，磁通密度要小几十至几百倍，实用价值小，推广困难。
这种无槽同步发电机包括定子和转子，转子包括转轴，在转轴上装 有与碳刷接触的滑环，其结构特点是定子包括由空心圆柱体和与该空心 圆柱体的两端连为一体的两个圆盘构成并用非导磁材料制作的定子支架， 每一圆盘上设有呈幅射状均布的缺口，在两圆盘相对应的每一对缺口内 装有一定子铁芯，每一定子铁芯上绕有定子线圈，各定子线圈按星形或 三角形连接，转子还包括在转轴上套固的转子铁芯和与该转子铁芯的两 外端面固定的两个极盘，转子铁芯上绕有激磁线圈，转子铁芯和激磁线 圈位于空心圆柱体内腔中，两个极盘分别位于两个圆盘的外侧，每一极 盘的外环面上均布有凸极，凸极与定子铁芯的耦合面之间、极盘与圆盘 之间和转子铁芯与空心圆柱体之间均留有间隙。
上述的无槽同步发电机，凸极的数量是≥2的整数，定子铁芯的数 量是凸极数量的3的整数倍，每个凸极弧长的圆心角是相邻的两个凸极的 间距所占弧长的圆心角的2倍，凸极与定子铁芯的耦合面是弧面或平面， 弧面包括圆柱形弧面和圆台形弧面，两个极盘与转子铁芯的接触面最好 是锥面，该锥面与转轴的夹角为40°-50°，定子铁芯和极盘是用高矽 矽钢片叠压制成，转子铁芯是用高矽矽钢带卷制，定子铁芯的截面形状 与圆盘上的缺口形状相对应。为方便使用，无槽同步发电机还包括通过 轴承套装在转轴上的左端盖和右端盖，在左端盖和右端盖之间接有固定 螺栓，两圆盘分别固定在左端盖和右端盖上。
本发明的发电机，在工作时，首先通过碳刷、滑环在激磁线圈中通 入直流电流，该直流电流产生磁场，磁场的磁力线的走向是S极极盘凸 极→S极极盘→转子铁芯→N极极盘→N极极盘凸极→N极极盘凸极与定子 铁芯耦合面间隙→定子铁芯+定子线圈→定子铁芯与S极极盘凸极耦合 面间隙→S极极盘凸极，当原动机带动转轴高速旋转时，转子铁芯、 激 磁线圈和两个极盘也随之高速旋转，极盘每旋转一周，每个定子铁芯上 的定子线圈内所通过的磁力线数量呈周期性的变化，即当定子铁芯对应 每个凸极的中心部位时，定子线圈内通过的磁力线最多，左右偏离凸极 的中心部位，定子线圈内通过的磁力线减少，偏离越大，磁力线减少越 多，当定子铁芯对应于凸极之间的空隙时，定子线圈内无磁力线通过， 由于每个定子线圈内通过的磁力线呈密、疏、无、疏、密周期性的变化， 相当于定子线圈周期性地切割磁力线，于是便在每个定子线圈上产生感 应电动势，各定子线圈按星形或三角形连接，便可向负载供电。
这种无槽同步发电机具有以下的特点：
1、体积小、铁损低、发电效率高，由于定子铁芯和转子铁芯都不 需冲槽，因而可以用高矽矽钢片制作，高矽矽钢片的导磁率是低矽矽钢 片的2.5倍，在磁通密度相同的条件下，用高矽矽钢片制作的定子铁芯 和转子铁芯体积就比用低矽制作的小2.5倍，重量也相应的减轻，其铁 损低3-5倍、发电机的效率由传统结构的80-85％提高到90-95％；
2、材料利用率高、制造工艺简单、成本低，由于定子铁芯是长条 形叠片，在制作时几乎无边角废料，材料的利用率可达99％，由于定子 线圈直接绕在体积小的定子铁芯上，无跨距，而且全都切割磁力线，因 而定子线圈所用的漆包线少，与传统结构的发电机相比，可节铜40-60％， 其铜损也相应降低，由于定子铁芯和转子铁芯都不需冲槽，因而省去了 造价昂贵的复合冲模及制造中的冲压工序，使机加工手段简化，由上所 述，该发电机的成本可大幅度降低；
3、维修方便，由于各定子线圈绕在各自的定子铁芯上，彼此之间 不交叉叠压，这就大大方便了维修，维修时，只需更换损坏的定子线圈， 其余完好的定子线圈照常使用，节约了维修费用；
在附图中，图1是无槽同步发电机实施例的主视图，图2是图1的右视 图，图3是带左、右端盖的无槽同步发电机的主视图，图4是凸极与定子 铁芯的耦合面是圆台形弧面的示意图，图5是凸极与字子铁芯的耦合面是 圆柱形弧面的示意图，图6是凸极与定子铁芯的耦合面是平面的示意图。
在本实施例中，无槽同步发电机包括定子和转子，定子包括由空心 圆柱体1和与该空心圆柱体1的两端连为一体的两个圆盘2构成的定子支 架，定子支架用非导磁材料铝、塑料或胶木制作，每一圆盘2上设有呈 幅射状均布的9个方形缺口，在两圆盘2相对应的每一对方形缺口内装有 定子铁芯3，定子铁芯3用高矽矽钢片叠压制成，其截面形状与圆盘2的方 形缺口相对应，每一定子铁芯3上绕有定子线圈4，各定子线圈4按星形 或三角形连接，转子包括转轴6，在转轴6上装有与碳刷15接触的滑环14， 还套固有用高矽矽钢带卷制的转子铁芯7和与该转子铁芯7的两外端固定 并用高矽矽钢片叠压制成的两个极盘8、两个极盘8与转子铁芯7的接触面 最好是锥面，该锥面与转轴6的夹角为40°-50°，极盘8与转子铁芯7之 间的固定方式可以用固定螺丝，转子铁芯7上绕有激磁线圈5，转子铁芯 7和激磁线圈5位于空心圆柱体1内腔中，两个极盘8分别位于两个圆盘2的 外侧，每一极盘8的外环面上均布有3个凸极9，每个凸极9弧长的圆心角 是相邻的两个凸极9的间距所占弧长的圆心角的2倍，凸极9与定子铁芯 3的耦合面可以是弧面，也可以是平面，弧面包括圆柱形弧面和圆台形弧 面，凸极9与定子铁芯3的耦合面之间的间隙为0.15-0.30mm，极盘8与 圆盘2之间的间隙为0.30-0.50mm，转子铁芯7与空心圆柱体1之间的间 隙为0.25-1.20mm，为方便使用，本发电机还包括通过轴承10套装在转 轴6上的左端盖11和右端盖12，在左端盖11和右端盖12之间接有固定螺栓 13，两圆盘2分别固定在左端盖11和右端盖12上。
在工业生产中，极盘8上凸极9的具体个数，在满足≥2的条件下， 其确定的原则是：由原动机的转速决定发电机的转速，由发电机的转速 决定定子铁芯条数，定子铁芯条数÷3的商即为凸极的个数。
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