一种发电机

摘要

本发明涉及一种发电机，包括定子、在定子中可与之相对旋转的转子，用于固定定子和支承转子的机座，所述定子包括定子本体、线包绕组和贯穿的蔽磁套，所述定子本体设有通孔，所述通孔的孔壁上设有多个贯穿的线槽，所述线槽围绕于所述通孔的中心线排列，相邻两个线槽之间设有槽齿，所述线包绕组经过线槽绕在槽齿上，所述蔽磁套压紧所述线包绕组并固定于所述通孔中，所述转子穿过所述蔽磁套。发电机工作时，通过蔽磁套屏蔽掉线包绕组中的电流产生的感应磁场，避免该感应磁场的循环方向与旋转磁场的方向相互抵触而阻碍旋转磁场转动，从而大大地提高了发电机的转换效率。

权利要求

1.一种发电机，包括定子、在定子中可与之相对旋转的转子，用于固定定子和支承转子的机座，所述定子包括定子本体和线包绕组，所述定子本体设有通孔，所述通孔的孔壁上设有多个贯穿的线槽，所述线槽围绕于所述通孔的中心线排列，相邻两个线槽之间设有槽齿，所述线包绕组经过线槽绕在槽齿上，其特征在于：所述定子还包括贯穿的蔽磁套，所述蔽磁套压紧所述线包绕组并固定于所述通孔中，所述转子穿过所述蔽磁套；所述转子包括蔽磁盖、固磁壳、主轴和永久磁铁，所述蔽磁盖分别固接于所述固磁壳的两端而组成一体部件，所述一体部件固接在所述主轴上，所述永久磁铁固定在所述固磁壳上；所述一体部件不超出所述定子本体的通孔。

2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述定子的线包绕组的极数与转子的磁极数比为1:1。

3.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述蔽磁套为铁质体。

4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述一体部件位于所述定子本体的通孔内。

5.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述一体部件固接于所述主轴上是通过键与键槽的配合而固定的。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的发电机，其特征在于：所述线槽围绕所述通孔的中心线均布排列设置在所述通孔的孔壁上，所述永久磁铁围绕所述主轴的轴线均布排列固定在所述固磁壳上。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的发电机，其特征在于：所述定子本体为塑胶体。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的发电机，其特征在于：所述机座包括用于固定所述定子的壳体，所述壳体为塑胶体。

说明书

一种发电机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种发电机。

背景技术

[0002] 现有的发电机不管是内转子、外转子的，机电转换效率都很低，超负载运行差的情况。其主要原因在于：现有发电机在输出电流时，如图1所示，固定在定子本体上的每个线包绕组都会产生一个磁场1，该磁场1的循环方向与转子产生的旋转磁场2的循环方向相互抵触。旋转磁场2的目的就是按一定频率给线包绕组交换磁极方向。当旋转磁场2在旋转时，线包绕组磁场1会有效地阻碍旋转磁场2旋转，这是影响发电机机电转换效率重要因素之一。

[0003] 再加上现有的发电机在任何一个工作点上，只有正面接受磁场的三个线包绕组在工作，其他的线包绕组均处在半做功或反向做功的状态下。由于同一根导线上有正向流动的电流流动，同时又有反向流动的电流，而正向流动的电流要输出必须克服反向流动的电流，这样就产生了电子碰撞，将电能转变成了热能，而能够克服反向电流输出的正向电流寥寥无几。这就是发电机效率不高的另一重要原因。

[0004] 在当今世界能源紧缺的情况下，如果能将发电机的机电转换效率大幅的提高，将具有相当重要的经济效益和社会意义。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种机电转换效率高的发电机。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发电机，包括定子、在定子中可与之相对旋转的转子，用于固定定子和支承转子的机座，所述定子包括定子本体、线包绕组和贯穿的蔽磁套，所述定子本体设有通孔，所述通孔的孔壁上设有多个贯穿的线槽，所述线槽围绕于所述通孔的中心线排列，相邻两个线槽之间设有槽齿，所述线包绕组经过线槽绕在槽齿上，所述蔽磁套压紧所述线包绕组并固定于所述通孔中，所述转子穿过所述蔽磁套。

[0007] 进一步的，所述转子包括蔽磁盖、固磁壳、主轴和永久磁铁，所述蔽磁盖分别固接于所述固磁壳的两端而组成一体部件，所述一体部件固接在所述主轴上，所述永久磁铁固定在所述固磁壳上。

[0008] 本发明的有益效果是：发电机工作时，通过蔽磁套屏蔽掉线包绕组中的电流产生的感应磁场，避免该感应磁场的循环方向与旋转磁场的方向相互抵触而阻碍旋转磁场转动，从而大大地提高了发电机的转换效率。

[0009] 进一步的，由于永久磁铁安装在固磁壳上，背对定子本体的磁场就会被固磁壳屏蔽掉，永久磁铁的磁场就无法辐射到主轴上，形成不了磁场大循环；再加上蔽磁盖安装于固磁壳的两端，屏蔽掉永久磁铁两端的磁场，因而转子部分的磁场集中于定子本体的内壁区域，而不辐射到线包绕组露在定子本体外侧的弧形线段部分，从而又进一步大大地提高了机电转换效率。

附图说明

[0010] 图1是现有发电机磁场分析图；

[0011] 图2是本发明一种实施方式的发电机总图；

[0012] 图3是图2中A部的放大示意图；

[0013] 图4是本发明一种实施方式中的定子和转子组装后的立体示意图；

[0014] 图5是本发明一种实施方式中的定子和转子组装后的主视图；

[0015] 图6是图5中沿B-B线的剖视图；

[0016] 图7是本发明一种实施方式的定子示意图；

[0017] 图8是本发明一种实施方式的转子示意图；

[0018] 图9是本发明一种实施方式的发电机磁场分析图。

具体实施方式

[0019] 如图2至图9所示，为本发明的一种实施方式，包括定子2、在定子2中可与之相对旋转的转子3和用于固定定子2和支承转子3的机座16。其中，定子2包括定子本体4、线包绕组8和贯穿的蔽磁套6，定子本体4设有通孔7，通孔7的孔壁上设有多个贯穿的线槽5，线槽5围绕通孔7的中心线均布排列设置在通孔7的孔壁上，相邻两个线槽之间设有槽齿1，蔽磁套6压紧线包绕组8并固定于通孔7中，转子3穿过蔽磁套6；转子3包括蔽磁盖
12、固磁壳11、主轴9和永久磁铁10，蔽磁盖12分别固接于固磁壳11的两端而组成一体部件，该一体部件固接在主轴9上，固磁壳11上固定有永久磁铁10；机座16包括前端盖17、后端盖18、塑胶壳体19和金属支架20，支架20用于固定壳体19，壳体19内固定有定子2，壳体19设有前开口和后开口，方便于安装转子3，前端盖17和后端盖18分别封住前开口和后开口并固定在壳体19上，以支承转子3。

[0020] 在本实施方式中，定子本体4和壳体19所采用的材料为塑胶，重量轻，降低制造成本；蔽磁套6采用铁质材料制成，屏蔽效果好；定子2的线包绕组4的极数与转子3的磁极数比为1∶1；一体部件位于定子本体4的通孔7内，使旋转磁场更加集中；线槽5围绕通孔7的中心线均布排列设置在通孔7的孔壁上，永久磁铁10围绕主轴9的轴线均布排列固定在固磁壳11上，是为了保证旋转磁场均匀分布；一体部件固接于主轴9上采用键13与键槽的配合(见图6)，具体地说是，一体部件的蔽磁盖12设有第一键槽，主轴9设有第二键槽，键13卡在第一键槽和第二键槽内而将一体部件固定在主轴9上，装配简单，可保证一体部件与主轴9同步运动。

[0021] 当然在其它的实施方式中，还可以作一些变化，例如，蔽磁套6还可以采用其它的可屏蔽磁场的材料制成；一体部件固接于主轴9上还可以采用其它的固接方式，如焊接等。

[0022] 本实施方式的组装过程是：将线包绕组8装在定子本体4的线槽5中，然后将蔽磁套6在压紧线包绕组8的前提下插入定子本体4的通孔7中而组装成定子2，再将组装后的定子2压入机座1的壳体19内；接着，在固磁壳11的两端用螺钉15安装蔽磁盖12而组装成一体部件，然后通过键13与键槽的配合将一体部件固定在主轴9上而组装成转子3；最后，将组装好的转子3插入已经压入壳体19内的定子2，然后在前端盖17和后端盖18上分别压入轴承14而组装成前端盖部件和后端盖部件，将前端盖部件和后端盖部件套装于主轴9，使前端盖17和后端盖18分别封住壳体19的前开口和后开口并用螺钉21固定于壳体19上。

[0023] 本实施方式发电机工作时，发电机的机电转换效率高主要因为：其一，通过蔽磁套6屏蔽掉线包绕组8中的电流产生的感应磁场22，避免该感应磁场22的循环方向与旋转磁场23的方向相互抵触而阻碍旋转磁场23转动，从而大大地提高了发电机的机电转换效率，而且使得发电机的负载承受力增强。其二，通过固磁壳11和蔽磁盖12取代现有技术主轴上的矽钢片，因为矽钢片会将转子部分永久磁铁的磁场传导到主轴上，避免永久磁铁的磁场经矽钢片与主轴形成一个较大的磁场循环。本实施方式中的永久磁铁10安装在固磁壳
11上，背对定子本体4的磁场就会被固磁壳11屏蔽掉。永久磁铁10的磁场就无法辐射到主轴9上，形成不了磁场大循环。再加上蔽磁盖12安装于固磁壳11的两端，其作用是把固磁壳11固定于主轴9上，并且屏蔽掉永久磁铁10两端的磁场。一体部件不得超出定子本体4的通孔7，使转子3部分的磁场更集中地感应到定子本体4的内壁区域，而不辐射到线包绕组8露在定子本体4外侧的弧形线段部分，从而又进一步大大地提高了机电转换效率。
其三，由于定子2的线包绕组4的极数与转子3的磁极数比为1∶1；，使得本实施方式发电机的每一工作点上，所有线包绕组8同时工作，彻底改善了现有发电机在每个工作点上只有三个线包工作的弊端，因而更进一步地提高了机电转换效率。

[0024] 另外，本实施方式发电机的定子本体4和机座16的壳体19采用塑料代替金属加工而成，因而制造成本低，重量轻。由于本实施方式发电机取消了现有技术中矽钢片定子铁心部分，消除了旋转磁场在运行时的吸引力(称为铁损)，还有由于将旋转磁场于线包绕组的磁场隔开，使发电机在重载时磁损减小，因而，本实施方式发电机驱动力轻。

[0025] 以上内容是接合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。