专利名称：一种发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电才几。
背景技术：
传统发电机锭子或转子上设置的磁极数通常比较少，这样，为了保
证发电机达到输出所需的电压和电流，与磁极相对的转子或4定子铁心上 必须缠绕大量的线圈，同时为了 线圈工作时能够与》兹才及在空间上相匹 配，满足有效切割磁力线的要求，铁心上不同部位上缠绕的线圈之间在 空间上还需要进行大量的跨接连接，尤其是三相发电机，线圈之间的跨 接连接非常复杂，而大量的线圏需要占用大量的空间，并且这样会产生 大量的磁损、铁损，从而使发电效率低。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、 空间利用率高，磁损小、铁损小、线损小，发电效率高的发电机。
为达到上述目的，本实用新型一种单相发电机包括中心锭子、外转 子；所述外转子里侧圓周面上周向等间隔设置有若干个极性均沿径向设 置的永磁磁极，该永磁磁极的个数为偶数，相邻磁极的极性相反；所述 中心锭子包括铁心和绕组，所述铁心外表面上周向均布有若干个绕轴线 呈放射状排列的轴向通槽，通槽数量为所述磁极数量的一倍至两倍；所 述绕组以单层导线沿所述铁心径向分层设置在所述通槽内，该导线依次 绕过所述轴向通道，每层绕组由一根导线或由多根平行排列的导线组成 的一组导线绕制而成，不同层绕组中的导线根据所需输出电压及电流的 要求，相应地采用串联或并联连接；所述永磁磁极的轴向长度与所述铁 心的轴向长度相适配，所述每个通槽的两侧壁与其内穿过的导线之间均 设置有绝缘层。
进一步，所迷通槽的宽度不大于两相邻通槽之间所夹铁心的周向宽 度，所述两相邻磁极之间的间隙不大于两相邻通槽之间所夹铁心的周向宽度。
进一步，所述每层绕组由多根平行排列的导线组成一组导线绕制时， 该组中的各导线之间根据所需输出电压或电流要求，相应地进行串联或 并联连接。
进一步，所述铁心上沿周向分段设置有多个所述绕组，每个绕组均 由一根导线或所述一组导线绕制而成，根据所需输出电压及电流的要求， 各绕组之间的导线相应地进行串联或并联连接输出。
进一 步，所述绕组通过树脂固定在所述铁心上的所述通槽内。 进一步，所述通槽两侧壁相互平行并且其底面与两侧壁直角相才妄。 为达到上述目的，本实用新型一种三相发电机包括中心锭子、外转
子；所述外转子里側圓周面上周向等间隔设置有若干个极性均沿径向设
置的永磁磁极，该永磁磁极的个数为偶数，相邻磁极的极性相反；所述
中心锭子包括铁心和绕组，所述铁心外表面上周向均布有若千个绕轴线 呈放射状排列的轴向通槽，通槽数量为所述磁极数量的一倍至三倍，相 邻通槽之间所夹铁心的周向宽度不小于所述相邻磁极之间的间晚所述 绕组包括三相绕组，每相绕组均由若干层以单层导线绕制的绕组构成， 三相绕组的层数相同并且沿所述铁心径向依次设置，每相绕组均由一根
导线或每组由多根平行排列的导线组成的一组导线绕制而成，其中第 一相绕组中每层绕组的一根导线或一组导线依次穿过…1、 2、 3、 4、 5、 6…号通槽；第二相绕组中每层绕组的一根导线或一组导线依次穿过…2、 3、 4、 5、 6、 7…号通槽；第三相绕组中每层绕组的一#^导线或一组导线 依次穿过…3、 4、 5、 6、 7、 8…号通槽；上述每相绕组中的一根或一组 导线根据所需输出电压及电流的要求，相应地采用串联或并联连接后， 再与其他两相导线相连以l俞出三相电；所述永^兹f兹才及的轴向长度与所述 铁心的轴向长度相适配，所述每个通槽的两侧壁与其内穿过的导线之间 均设置有绝缘层。
进一步，所述绕组沿所述铁心周向分段绕制，每^:绕组均由三相绕 组构成，根据所需输出电压及电流的要求，各段绕组各自独立输出三相 电，或将各绕组中的同相导线进行串联或并联连接后输出三相电。 进一步，所述绕组通过树脂固定在所述铁心上的所述通槽内。 进一步，所述通槽两侧壁相互平行并且其底面与两侧壁直角相接-。本实用新型发电机通过设置大量的磁极并采用特有的绕组绕制方式 后，简化了发电机的结构，减小了发电机的体积，同时降低了磁损、铁
损、线损，提高了发电机的发电效率。 '附鲷说明
图l为本实用新型单相发电机断面结构示意图2为单相发电机单根导线绕组断面结构局部放大示意图3为三相发电机多根导线绕组断面结构局部放大示意图4为单相发电机单层绕组展开示意图5为单相发电机多层绕组展开示意, 图6为三相发电机单层绕组展开示意图； 图7为三相发电机多层绕组展开示意图。
具体实施方式
如
图1、图2、图3所示，本实用新型发电机的结构包括外转子l、 锭子2、磁极3、绕组4，若干偶数个磁极3沿周向均布在外转子1上， 磁极3的极性沿铁心径向设置，相邻磁极的极性相反，锭子2包括铁心 和绕组，^铁心外表面上绕其轴线呈放射状均布若干个轴向通槽21，通槽 21内设置有绕组4;发电机为单相时，通槽21的数量为磁极3数量的一 倍至两倍，发电机为三相时，通槽21的数量为磁极3数量的一倍至三倍， 通槽21的宽度不大于两相邻通槽21之间所夹铁心的周向宽度，两相邻 磁极3之间的间隙不大于两相邻通槽之间所夹铁心的周向宽麾绕组4 沿铁心径向以单层导线分层设置在通槽21中，绕组4可由单根导线绕制， 也可由多根导线绕制，当采用多根导线绕制时，该多根导线依次平行排 列，并且绕制每层绕组时均排列在同一径向圆周面上，以保证每层绕组 均为单层导线；通槽21的断面形状为径向外端开口的矩形，通槽21两 側壁相互平行并且其底面与两侧壁直角相接，通槽21两側壁与其内绕组 导线之间设置有绝缘层5，绕制后的绕组4通过树脂(图中未示出)固定 在通槽21中。
将通槽21的断面设置成带开口的矩形后，可有效保证绕组导线在通 槽21内的单层导线的分层绕制；采用单层导线分层绕制，既可提高空间 的利用率，减小整个发电机的体积，又可有效减少绕组中跨接线的数量和跨接线的长度，简化绕组的结构；另外，使两通槽21之间所夹铁心的 周向宽度不小于两相邻磁极3之间的间隙，可有效保证绕组中线圈对》兹 场磁力线的切割，保证发电机的发电效率。
如图4所示，本实用新型单相发电机的每层绕组均由一根导线41绕 制而成，每层绕组中均包含开口分别朝向铁心轴向两侧的两组线圈42、 43，整个绕组4的绕制方式只是图示结构的简单叠加，这种情况下，导 线41的起始端直接引出，而每层绕组均由一根导线或一组导线的自由端 沿铁心径向依次缠绕即可，然后将绕制完成后的导线端头根据需要进行 头、尾或尾、尾相连，即可输出所需的单相电。
如图5所示，图4所示的每层绕组中的导线41也可由每组包括多根 导线的一组导线41来替代，这时为了保证每层绕组均为单层导线需要一 组导线中的各导线要沿铁心轴向依序排列。采用一组导线绕制绕组时， 可根据需要首先对组中的各导线进行串联或并联连接，然后再将各导线 的端头进行串联或并联后输出。当导线起始端参与绕组的绕制，并使其 绕制的绕组中的线圈开口方向与导线尾端绕制的线圈开口方向相反后， 可使每层绕组中位于轴向外侧的线圏跨接线交错排列，这样不但方便绕 组的绕制，还可提高空间的利用率，而且降低导线的排列密度后还有助 于绕组的散热。另外，导线起始端、尾端交错绕制绕组后，还无须设置 跨接线，简化了绕组结构，减少对空间不必要的占用。
本实用新型单相发电机也可将锭子铁心按其周角分成几^0然后在 各段上分别绕制相对独立的绕组，各段绕组的绕制方法与图4、图5所示 相同，需要指出的是，当分段绕制并且同样采用一根或一组导线绕制每 段整个绕组时，由于导线尾端不能沿铁心旋转一圏后自然回到导线起始 端，因此需将导线尾端与其起始端同等对待，并采取与前述相同的方式 进行处理，既将导线尾端往回缠绕时，须使其缠绕的绕组中的线圈与第 一层绕组中的线圈径向上重叠。
在铁心上按周角分段设置多个绕组后，可根据需要将每个绕组单独 输出，或进行适当串联或并联后输出。
图6所示为本实用新型三相发电机绕组结构展开示意图。本实用新 型三相发电机中的绕组包括三个单相绕组，每相绕组各自包含若干层绕 组，三相绕组的绕组层数相同，三个单相绕组沿铁心径向依次绕制，既先绕制一相绕组中的各层绕组，然后在第一相绕组表面再绕组第二相绕 组中的各层绕组，最后绕制第三层绕组中的各层绕组。
如图6所示第一相绕组中每层绕组的一根导线或一组导线依次穿 过…1、 2、 3、 4、 5、 6…号通槽；第二相绕组中每层绕组的一根导线或 一组导线依次穿过…2、 3、 4、 5、 6、 7…号通槽；第三相绕组中每层绕 组的一根导线或一组导线依次穿过…3、 4、 5、 6、 7、 8…号通槽；每相 绕组中的三根或三组导线根据所需输出电压及电流的要4^相应地采用 串联或并联连接后，再与其他两相导线相连以输出三相电；所述永磁磁 极的轴向长度与所述铁心的轴向长复相适配，所述每个通槽的两侧壁与 其内穿过的导线之间均设置有绝缘层。
如图7所示，上述每相绕组当采用三组导线来绕制时，需要指出的 是，每组导线所包含的导线的根数相同。每相绕组的绕制完成后，根据 需要，每组导线可首先进行串联或并联连接，然后再将三组导线进行串 联或并联连接，并将最后得到的6个端头作为引出端引出。
本实用新型三相发电机中的三相绕组根据需要也可将铁心按周角分 成数段，并在每段铁心上绕制独立的三相绕组，这时只须将每层绕组中 三根或三组导线的尾端回引来绕制后续的各层绕组即可。
将绕组分段绕制后，在对各段绕组中的导线进行适当的串联或并联 连接后，根据需要再对各段绕组进行串联或并联，以得到所需的三相电。
权利要求1、一种单相发电机包括中心锭子、外转子，其特征在于，所述外转子里侧圆周面上周向等间隔设置有若干个极性均沿径向设置的永磁磁极，该永磁磁极的个数为偶数，相邻磁极的极性相反；所述中心锭子包括铁心和绕组，所述铁心外表面上周向均布有若干个绕轴线呈放射状排列的轴向通槽，通槽数量为所述磁极数量的一倍至两倍；所述绕组以单层导线沿所述铁心径向分层设置在所述通槽内，该导线依次绕过所述轴向通道，每层绕组由一根导线或由多根平行排列的导线组成的一组导线绕制而成，不同层绕组中的导线根据所需输出电压及电流的要求，相应地采用串联或并联连接；所述永磁磁极的轴向长度与所述铁心的轴向长度相适配，所述每个通槽的两侧壁与其内穿过的导线之间均设置有绝缘层。
2、 如权利要求1所述的一种单相发电机，其特征在于，所述通槽的宽 度不大于两相邻通槽之间所夹铁心的周向宽免所述两相邻磁极之间 的间隙不大于两相邻通槽之间所夹铁心的周向宽i
3、 如权利要求1所述的一种单相发电机，其特征在于，所述每层绕组 由多根平行排列的导线组成一组导线绕制时,该组中的各导线之间根 据所需输出电压或电流要求，相应地进行串联或并联连4妄。
4、 如权利要求1所述的一种单相发电机，其特征在于，所述铁心上沿 周向分段设置有多个所述绕组，每个绕组均由一^^导线或所述一组导 线绕制而成，根据所需输出电压及电流的要求，各绕组之间的导线相 应地进行串联或并联连4妻输出。
5、 如权利要求1所述的一种单相发电机，其特征在于，所述绕组通过 树脂固定在所述铁心上的所述通槽内。
6、 如权利要求1所述的一种单相发电机，其特征在于，所述通槽两侧 壁相互平行并且其底面与两侧壁直角相4妄。
7、 一种三相发电机包括中心锭子、外转子，其特征在于，所述外转子 里侧圆周面上周向等间隔设置有若干个极性均沿径向设置的永磁磁 极，该永磁磁极的个数为偶数，相邻磁极的极性相反；所述中心锭子 包括铁心和绕组,所述铁心外表面上周向均布有若干个绕轴线呈放射 状排列的轴向通槽，通槽数量为所述磁极数量的一倍至三倍，相邻通槽之间所夹铁心的周向宽度不小于所述相邻磁极之间的间晚所述绕 组包括三相绕组，每相绕组均由若干层以单层导线绕制的绕組构成， 三相绕组的层数相同并且沿所述铁心径向依次设置,每相绕组均由一 根导线或每组由多根平行排列的导线组成的一组导线绕制而成，其中第一相绕组中每层绕组的一根导线或一组导线依次穿过...l、 2、 3、 4、 5、 6…号通槽；第二相绕组中每层绕组的一根导线或一组导线 依次穿过…2、 3、 4、 5、 6、 7…号通槽；第三相绕组中每层绕组的一 根导线或一组导线依次穿过…3、 4、 5、 6、 7、 8…号通槽；上述每相 绕组中的一根或一组导线根据所需输出电压及电流的要求，相应地采 用串联或并联连接后，再与其他两相导线相连以输出三相电；所述永 磁-兹极的轴向长度与所述铁心的轴向长度相适配，所述每个通槽的两 侧壁与其内穿过的导线之间均设置有绝缘层。
8、 如权利要求7所述的一种三相发电机，其特征在于，所述绕组沿所 述铁心周向分段绕制，每段绕组均由三相绕组构成，根据所需输出电 压及电流的要求，各段绕组各自独立输出三相电，或将各绕组中的同 相导线进行串联或并联连接后输出三相电。
9、 如权利要求7所述的一种三相发电机，其特征在于，所述绕组通过 树脂固定在所述铁心上的所述通槽内。
10、 如权利要求7所述的一种三相发电才几，其特征在于，所述通槽两侧 壁相互平行并且其底面与两侧壁直角相4妄。
专利摘要本实用新型公开了一种单相发电机包括中心锭子、外转子，外转子里侧圆周面上周向等间隔设置有若干个极性均沿径向设置的永磁磁极，该永磁磁极的个数为偶数，相邻磁极的极性相反；中心锭子包括铁心和绕组，铁心外表面上周向均布有若干个绕轴线呈放射状排列的轴向通槽，通槽数量为磁极数量的一倍至两倍；绕组以单层导线沿铁心径向分层设置在通槽内，该导线依次绕过轴向通道，每层绕组由一根导线或由多根平行排列的导线组成的一组导线绕制而成。本实用新型发电机通过设置大量的磁极并采用特有的绕组绕制方式后，简化了发电机的结构，减小了发电机的体积，同时降低了磁损、铁损、线损，提高了发电机的发电效率。
文档编号H02K1/12GK201247978SQ20082007954
公开日2009年5月27日 申请日期2008年3月24日 优先权日2008年3月24日
发明者白贺冰 申请人:白贺冰