专利名称：一种永磁发电机的制作方法
技术领域：
一种永磁发电机技术领域[0001]本实用新型属于发电机领域，特别涉及一种矩形磁极的永磁发电机。
技术背景[0002]工业生产对同步发电机的电动势波形的正弦性有严格的要求，实际电动势(通常 指空载线电压)波形与正弦波形之间的偏差程度用电压波形正弦性畸变率来表示。我国国 家标准规定，电压波形正弦性畸变率是指该电压波形中不包括基波在内的所有各次谐波有 效值平方和的平方根值与该波形基波有效值的百分比，用、(％ )表示，即[0003]扣 …+{S仏kr, 二 -χ 100 = ---XlOOU,Ut[0004]式中Uv-线电压中ν次谐波的有效值(V)；[0005]U1-线电压的基波有效值(V)。[0006]为了减小电压波形正弦性畸变率，除采用分布绕组、短距绕组、正弦绕组、斜槽等 措施外，还应改善气隙磁场波形。微型和小功率的永磁同步发电机如对电压波形要求不高 时通常采用均勻气隙，其空载气隙磁场近似一矩形波。当发电机容量较大或对电压波形要 求严格时，需设法优化气隙磁场分布波形、使其尽可能接近正弦形。[0007]—般永磁发电机的定子的结构基本相同，不同的发电机之间的区别重点在于转子 结构不同。[0008]图1为现有技术中永磁发电机的内部结构示意图。如图1所示，永磁发电机一般 包括圆筒形的定子机壳1、空心圆柱体定子铁心2和转子，定子铁心2的内圆沿圆周开有 均勻分布的凹槽8，凹槽8内设置定子线圈(图中未示出)，定子线圈按照一定的规律连接 成对称多相绕组。定子铁心2位于定子机壳1内，转子安装在空心圆柱体定子铁心2内，转 子包括转子支架3、圆筒形转子轭4、转轴5和瓦片形永磁体磁极6，支架装配在转轴5上，圆 筒形转子轭4套于支架3外，瓦片形永磁体磁极6绕圆筒形转子轭4的外圆周均勻分布。[0009]现有技术中的永磁发电机存在如下不足之处[0010]1)由于制成永磁体磁极的材料属于粉末冶金类，硬度高不易加工，因此只能通过 线切割割成不同形状；在线切割制成瓦片形永磁体磁极时，其瓦片形永磁体磁极与转子轭 圆弧之间由于不是同时加工制成的，两者结合部位存在第二气隙S2，该第二气隙δ2的存 在，浪费了永磁磁能；[0011]2)由于第二气隙δ 2的存在，需要比没有该第二气隙δ2时使用更多的永磁体，进 而增加了发电机的制造成本；[0012]3)在制造发电机的各种材料成本中，永磁体磁极所占比例最大，通过线切割将永 磁体磁极制成瓦片形状时的成品率低，从而更进一步增加了成本。实用新型内容[0013]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种加工容易，降低成本，并能减小转子 轭与永磁体磁极之间的气隙的永磁发电机。[0014]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案一种永磁发电机，包括 定子机壳、空心圆柱体定子铁心和转子，所述转子包括转子支架、转子轭、转轴和多个永磁 体磁极，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子轭套于所述转子支架外，多个所述永磁 体磁极绕转子轭的外表面均勻分布，其中所述转子轭的横截面为正多边形，所述永磁体磁 极与所述转子轭的外表面相贴合的面均为平面。[0015]优选地，所述永磁体磁极的横截面的形状均为矩形。[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于[0017]1、本实用新型的永磁发电机由于将转子轭设计成正多棱柱形状，并且贴合在转子 轭外表面上的永磁体磁极也设计成一面为平面或横截面为矩形，因此使本实用新型加工制 造更加容易，并且成材率高，降低了制造成本。[0018]2、由于本实用新型中的永磁体磁极与转子轭为面面结合，因此消除了转子轭与永 磁体磁极结合处的第二气隙δ2。从而提高了永磁体磁极的磁能的利用率，节省了永磁体磁 极的使用量，提高了贵重材料永磁体磁极的利用率。
[0019]图1为现有技术中的永磁发电机的内部结构示意图；[0020]图2为本实用新型的实施例的永磁发电机的内部结构示意图。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用 新型的限定。[0022]图2为本实用新型的实施例的永磁发电机的内部结构示意图。如图2所示，一种 永磁发电机，包括定子机壳1、空心圆柱体状的定子铁心2和转子。转子包括转子支架3、转 子轭101、转轴5和多个永磁体磁极102，转轴5装配在转子支架3上，转子轭101套于转子 支架3外，多个永磁体磁极102绕转子轭101的外表面均勻分布，其中转子轭101为正多棱 柱形状，即转子轭101的横截面形状为正多边形。永磁体磁极102与转子轭101的外表面 相贴合的面均为平面。这样使二者的结合面更加紧密，从而消除了转子轭101与永磁体磁 极102因结合不紧密而产生的第二气隙δ 2，进而不必使用更多的永磁体磁极，也就降低了 发电机的制造成本。同时转子轭101的正多棱柱结构也使加工制造更容易，并便于永磁体 磁极102在转子轭101上的安装。[0023]作为本实施例的一种优选方案，为了使加工更方便，多个永磁体磁极102的横截 面的形状均为矩形。在加工和切割永磁体磁极102时更加方便，并且成材率高，因此降低了 成本。[0024]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也视为落在本实用新型的权利要求所要求的保护范围之内。
权利要求1.一种永磁发电机，包括定子机壳、空心圆柱体定子铁心和转子，所述转子包括转子支 架、转子轭、转轴和多个永磁体磁极，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子轭套于所 述转子支架外，多个所述永磁体磁极绕转子轭的外表面均勻分布，其特征在于，所述转子轭 的横截面为正多边形，所述永磁体磁极与所述转子轭的外表面相贴合的面均为平面。
2.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述永磁体磁极的横截面的形状 均为矩形。
专利摘要本实用新型公开了一种永磁发电机，包括定子机壳、空心圆柱体定子铁心和转子，所述转子包括转子支架、转子轭、转轴和多个永磁体磁极，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子轭套于所述转子支架外，多个所述永磁体磁极绕转子轭的外表面均匀分布，其中所述转子轭的横截面为正多边形，所述永磁体磁极与所述转子轭的外表面相贴合的面均为平面。本实用新型的永磁发电机加工简便，成材率高，从而降低了制造成本，同时截面为矩形的永磁体磁极的设计结构，消除了永磁体磁极与转子轭之间有害的第二气隙。
文档编号H02K1/27GK201821181SQ20102056331
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者张桂林, 梅浩东 申请人:北京明诚技术开发有限公司