专利名称：交流弧焊发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及配合柴、汽油动力机的永磁发电机组，更具体地说，涉及柴、汽油动力机驱动的交流弧焊用发电机组。
背景技术：
现有柴、汽油动力机驱动弧焊用发电机组的发电机与动力机的组成基本上是两个独立体的并合。电机本身采用常规结构，体积大、重量重、效率低。
本发明要解决的技术问题是改进发电机的结构，其单位体积的功率值增高、重量减轻，与动力机构成不可分割的一体式结构，大大改善了使用性能。
发明内容
本发明的技术方案是一种交流弧焊发电机组，发电机的转轴直接连接动力机的输出轴，发电机的定子固定在动力机上；定子设槽，槽内嵌设绕组，其特征是所述定子槽的槽形为以发电机横截面中心为圆心设定假设圆，该圆直径在内定子情形时为内定子直径的(1/3-2/3)或在外定子情形时为外定子直径的(3-3/2)，从槽口向所述假设圆作假设圆的切线，限定槽壁，由槽深限定槽底，该槽深及槽壁共同限定槽形；槽口宽约等于齿宽；转子为永磁型，幅向磁化的N、S永磁块在圆周上交替设置，相邻永磁块之间的距离是永磁块周向宽度的(0.5-0.8)；全定子上的绕组等分成组，每组绕组的第一端连接在一起，为发电机输出端之一，每组绕组的另一端分别与独立多绕组电抗器的对应绕组一端连接，电抗器各绕组的另一端连接在一起为发电机另一输出端，电抗器各组绕组在铁芯中产生方向一致的磁通。
进一步，所述发电机定子轴向上槽口相对轴线扭斜，在定子全长上扭斜量为槽宽的(1.1-1.3)。
本方案实现的弧焊发电机组相比现有技术的机组，不仅功率体积比高，整体体积小，重量轻，转换效率高，而且有很好的弧焊特性。
图1是本发明发电机组和动力机联接示意图。
图2是定子开槽示意图。
图3是定子槽透视示意图。
图4是发电机定子绕组连接电抗器连结线路图。
具体实施例方式
以下结合附图详细叙述实施例。
图1是本发明发电机组和动力机联接示意图。发电机组包括动力机1、直接连在动力机转轴上的发电机转子3、和固定在动力机机壳上的发电机定子2。即，本发明发电机组是动力机和发电机一体化的机器。动力机是汽油机或柴油机。
本例中的发电机功率为5KW，56极，发电机转速3000rpm，是一种外转子式的发电机，但并非必须如此。一般地说，对于对应发电机的转速为3000-4000rpm时，其极数为40-70；1500-2500rpm时为70-100。
定子2是由硅钢片叠成的圆柱体，在其外圆周内设有多个槽，图2是槽形成的结构示意图，R1为定子外半径，R2为决定槽深的半径，R3为开槽用假设圆的半径，R4为定子内径。所述假设圆半径R3为定子外径R1的(1/3-2/3)，当发电机为内转子结构时，所述假设圆在定子内圆外面，这个比值当然将反过来，是(3-1.5)。在本例中R1为90mm，R3为60mm。在定子外周上多个齿槽均布，AB为槽口宽度、BC为齿宽度、AB≈BC，即齿宽约等于槽宽。从槽口的A和B点出发，向假设圆作切线，所得两线限定了该槽的槽壁，槽深限定槽底。转子内腔圆周面上均布多个永磁极，它是幅向充磁的N、S极性永磁块沿周向交替地排列形成，本例中取相邻永磁块之间的距离对永磁块宽度的比为0.5，一般地说，此比值可以是(0.5-0.8)，即转子一个极距是永磁块宽度的(1.5-1.8)。在每个极距范围内占有的定子槽数视设计要求而定，本例为2，有较好的发电机性能指标。定子硅钢片叠成的圆柱体具有扭斜的槽口，参见图3，即对在定子一端的槽口位置A，其在定子另一端处相应的槽口位置A″相对平行于定子轴线的A-A′线移过一个扭斜量(A′-A″)，该扭斜量为槽宽的(1.1-1.3)，本例中为1.2。定子槽内嵌绕组，本例中该绕组是单相绕组，全部的绕组均分成组，本例中分成4组，参见图4，其中A表示发电机定子，定子铁芯为S和其上绕制的绕组为M，共4组绕组的每组由其中各线圈首尾相接而成，绕组的一端和所有其他各组的相应在端连接在一起，作为发电机的输出端之一T1。图4中的B是一个电抗器，铁芯上绕有与发电机定子绕组组数相同的线圈MC，每组定子绕组的另一端分别接到电抗器C的对应线圈MC的一端上，线圈MC的另一端连接在一起作为发电机的第2个输出端T2。各个电抗器线圈在电抗器铁芯里产生的磁通方向一致。加入电抗器C可以改善弧焊特性，和平衡各绕组的工作电流。
本发明的发电机组中，发电机重量输出功率比可达1kg-1.3kg/kw，全载率高于80％。
权利要求
1.一种交流弧焊发电机组，发电机的转轴直接连接动力机的输出轴，发电机的定子固定在动力机上；定子设槽，槽内嵌设绕组，其特征是所述定子槽的槽形为以发电机横截面中心为圆心设定假设圆，该圆直径在内定子情形时为内定子直径的(1/3-2/3)或在外定子情形时为外定子直径的(3-3/2)，从槽口向所述假设圆作假设圆的切线，限定槽壁，由槽深限定槽底，该槽深及槽壁共同限定槽形；槽口宽约等于齿宽；转子为永磁型，幅向磁化的N、S永磁块在圆周上交替设置，相邻永磁块之间的距离是永磁块周向宽度的(0.5-0.8)；全定子上的绕组等分成组，每组绕组的第一端连接在一起为发电机输出端之一，每组绕组的另一端分别与独立多绕组电抗器的对应绕组一端连接，电抗器各绕组的另一端连接在一起为发电机另一输出端，电抗器各组绕组在铁芯中产生方向一致的磁通。
2.根据权利要求1所述的发电机组，其特征是发电机定子轴向上槽口相对轴线扭斜，在定子全长上扭斜量为槽宽的(1.1-1.3)。
3.根据权利要求1所述的发电机组，其特征是对应发电机的转速为3000-4000rpm时其极数为40-70；1500-2500时为70-100。
4.根据权利要求1-3中任一个所述的发电机组，其特征是发电机每极下占有定子槽数为2。
5.根据权利要求1-3中任一个所述的发电机组，其特征是所述定子绕组为单相绕组。
6.根据权利要求4所述的发电机组，其特征是所述定子绕组为单相绕组。
7.根据权利要求6所述的发电机组，其特征是所述定子绕组所分的组数为4。
8.根据权利要求5所述的发电机组，其特征是所述定子绕组所分的组数为4。
全文摘要
交流弧焊发电机组的发电机，其一例为永磁外转子型，周向永磁块间距是其宽度的(0.5－0.8)；定子槽内嵌单相绕组；定子槽形为设定直径为定子外直径(1/3－2/3)的假设圆，从槽口向所述假设圆作切线以限定槽壁，由槽深限定槽底；槽口宽约等于齿宽；每极槽数2；定子轴向上槽口相对轴线扭斜，在定子全长上扭斜量为槽宽的(1.1－1.3)；定子绕组等分成组，每组绕组的一端接在一起为发电机输出端之一，另一端分别接独立多绕组电抗器，电抗器各绕组另一端接在一起为发电机另一输出端，电抗器各绕组在铁芯中产生方向一致的磁通。本发电机功率体积比高、重量轻、转换效率高，而且有很好的弧焊特性，机组整体体积小。
文档编号H02K3/00GK1527460SQ0310503
公开日2004年9月8日 申请日期2003年3月3日 优先权日2003年3月3日
发明者白贺斌, 肖兴华, 王云 申请人:中国国际科技促进会