永磁式低静态力矩低速三相交流发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电机领域，具体涉及到一种永磁式低静态力矩低速三相交流发电机。
【背景技术】
[0002]现有技术中，无铁芯盘式电机磁能利用率低，成本高昂，而带铁芯的永磁电机成本低，但由于齿槽效应而导致静态力矩大，尽管传统技术通过斜槽斜极、降低气隙磁密、分数槽绕组等手段，效果仍然不理想，且增加了生产加工工艺的难度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有的无铁芯盘式电机成本高，磁能利用率低，而带铁芯的永磁电机齿槽效应导致静态力矩大，生产工艺复杂的问题，提供一种磁能利用率高，成本低，生产工艺简单，且静态力矩要很小的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机。
[0004]实现本发明的发明目的的方案如下:
[0005]—种永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其包括壳体、轴、上轴承、下轴承、永磁体、定子铁芯、槽绝缘、绕组以及引出线，在壳体内形成了腔体，腔体内上部和下部分别设有上轴承和下轴承，定子铁芯设置在壳体的腔体内并位于上轴承和下轴承之间，绕组绕制在定子铁芯上，若干永磁体分布在壳体的中部的内侧壁上，绕组的外周与永磁体正对，轴自下向上依次从下轴承、定子铁芯、上轴承中穿过，轴的上端装配于上轴承内圈中，轴为空心轴，绕组的引出线从轴内引出至发电机的外部;所述的永磁体和定子铁芯的外径之间的气隙呈不均匀状态，定子铁芯上分布的三相对称绕组为不等距分布。
[0006]上述方案中，所述的壳体包括上盖、下盖和磁轭，上盖的内侧与下盖的内侧相对设置，磁轭设置在上盖与下盖之间，所述的永磁体固定在磁轭的内侧壁上。
[0007]上述方案中，所述的上盖内侧具有装配嵌件和上轴承的空腔，嵌件与上盖固定连接，上轴承的外圈与嵌件过盈配合，
[0008]上述方案中，所述的下盖内侧具有轴承槽，下轴承设置在该轴承槽内。
[0009]上述方案中，所述的永磁体的极弧系数为0.60?0.80。
[0010]上述方案中，所述的永磁体的极数为12，定子铁芯的槽数为39。
[0011 ]上述方案中，所述的永磁体中各对磁极中的一个磁极的截面为矩形，另一个磁极的截面为弓形。
[0012]本发明的有益效果如下:本发明的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机没有采用斜槽或斜极结构，而是采用了特定的磁极数与齿槽数相对应，磁极数为12，定子铁芯的槽数为39，最科学的极弧系数0.60?0.80、三相对称的不等距绕组以及合理的不均匀气隙，使电机的静态力矩极小，且感觉不到由于齿槽效应引起的静态力矩脉动，而是一种平滑的位移。径向磁路中气隙只有盘式无铁芯电机的十分之一左右，极大地提高了磁能的利用率，使电机的体积重量均减小;该电机生产工艺不复杂，便于批量生产，磁能利用率高，成本降低， 结构刚性好，使用寿命长，可靠性好，且比无铁芯盘式电机降低成本30%左右。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机的结构示意图；
[0014]图2为定子铁芯的结构不意图；
[0015]图3为永磁体中一对磁极的结构示意图；
[0016]图中，I为上轴承，2为嵌件，3为上盖，4为磁轭，5为永磁体，6为定子铁芯，7为槽绝缘，8为绕组，9为下盖，10为轴，11为引出线，12为下轴承。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0018]如图1至图3所示的一种永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其包括上盖3、下盖9、磁轭4、轴10、上轴承1、下轴承12、嵌件2、永磁体5、定子铁芯6、槽绝缘7、绕组8以及引出线11。
[0019]上盖3、下盖9和磁轭4形成发电机的壳体，上盖3的内侧与下盖9的内侧相对设置，磁轭4设置在上盖3与下盖9之间，永磁体5固定在磁轭4的内侧壁上，在壳体内形成了腔体，上盖3内侧具有装配嵌件2和上轴承I的空腔，嵌件2与上盖3固定连接，上轴承I的外圈与嵌件2过盈配合，定子铁芯6设置在壳体的腔体内并位于上轴承I和下轴承12的中间，绕组8绕制在定子铁芯6上，绕组8的外周与永磁体5正对，下盖12内侧具有轴承槽，轴承槽内设置下轴承12，轴自下向上依次从下轴承12、定子铁芯6、上轴承I中穿过，轴10的上端装配于上轴承I内圈中，轴10为空心轴，绕组8的引出线11从轴10内引出至发电机的外部;所述的永磁体5和定子铁芯6的外径之间的气隙呈不均匀状态，定子铁芯6上分布的三相对称绕组为不等距分布。
[0020]本发明的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，永磁体5的极弧系数设置为
0.60?0.80，永磁体5的极数设置为12，如图2所示，定子铁芯6的槽数设置为39，发电机将永磁体5和定子铁芯6的外径之间的气隙设置为不均匀状态，如图3所示，为永磁体5中的一对磁极的示意图，其中，一个磁极的截面为矩形，另一个磁极的截面为弓形，定子铁芯6上分布的三相对称绕组设置为不等距分布，通过实验证明，本发明中上述的极弧系数，永磁体5和定子铁芯6的极数槽数均为最科学的参数，通过这种设置，使电机的静态力矩极小，感觉不到由于齿槽效应引起的静态力矩脉动，发电机的转动为平滑的转动。而且本发明的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机没有采用斜槽或斜极的方案，生产工艺得到了简化，便于批量生产，磁能利用率高，成本降低，且比无铁芯盘式电机降低成本30%左右，结构刚性好，使用寿命长，可靠性好。
[0021]以上实施例是对本发明的【具体实施方式】的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:其包括壳体、轴、上轴承、下轴承、永磁体、定子铁芯、槽绝缘、绕组以及引出线，在壳体内形成了腔体，腔体内上部和下部分别设有上轴承和下轴承，定子铁芯设置在壳体的腔体内并位于上轴承和下轴承之间，绕组绕制在定子铁芯上，若干永磁体分布在壳体的中部的内侧壁上，绕组的外周与永磁体正对，轴自下向上依次从下轴承、定子铁芯、上轴承中穿过，轴的上端装配于上轴承内圈中，轴为空心轴，绕组的引出线从轴内引出至发电机的外部;所述的永磁体和定子铁芯的外径之间的气隙呈不均匀状态，定子铁芯上分布的三相对称绕组为不等距分布。2.根据权利要求1所述的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:所述的壳体包括上盖、下盖和磁轭，上盖的内侧与下盖的内侧相对设置，磁轭设置在上盖与下盖之间，所述的永磁体固定在磁轭的内侧壁上。3.根据权利要求1所述的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:所述的上盖内侧具有装配嵌件和上轴承的空腔，嵌件与上盖固定连接，上轴承的外圈与嵌件过盈配合。4.根据权利要求1所述的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:所述的下盖内侧具有轴承槽，下轴承设置在该轴承槽内。5.根据权利要求1所述的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:所述的永磁体的极弧系数为0.60?0.80。6.根据权利要求1所述的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:所述的永磁体的极数为12，定子铁芯的槽数为39。7.根据权利要求1所述的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其特征在于:所述的永磁体中各对磁极中的一个磁极的截面为矩形，另一个磁极的截面为弓形。
【专利摘要】本发明公开了一种永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，其包括上盖、下盖、磁轭、轴、上轴承、下轴承、嵌件、永磁体、定子铁芯、槽绝缘、绕组以及引出线。本发明的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机，静态力矩极小，感觉不到由于齿槽效应引起的静态力矩脉动，发电机的转动为平滑的转动。而且本发明的永磁式低静态力矩低速三相交流发电机没有采用斜槽或斜极的方案，生产工艺得到了简化，便于批量生产，磁能利用率高，成本降低，且比无铁芯盘式电机降低成本30％左右，结构刚性好，使用寿命长，可靠性好。
【IPC分类】H02K3/50, H02K5/16, H02K1/16, H02K1/27
【公开号】CN105529844
【申请号】CN201610018691
【发明人】张大鹏
【申请人】张大鹏
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月12日