[发明专利]一种高效发电机

说明书

技术领域

本发明属于一种发电机，尤其指一种同步交流发电机。 

现有技术中的发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。其中，定子，由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由励磁、风扇及转轴等部件组成，由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 

图1是一种典型的发电机的结构，其包括中心轴800，固定不动的定子801和可旋转的转子802，其中，转子802内设有励磁体，定子801为外定子，包括定子铁芯811和绕组812，定子铁芯811内表面设有轴向平行设置的延伸于整个定子铁芯的多个内圆周表面槽，其中，在这些凹槽内等间隔的设有绕组812；当转子由外力带动转动时，其内的励磁体激励绕组产生感生电动势，当绕组外接负载时，绕组内有电流流过，产生磁场，进而产生电磁力阻碍转子转动。这样，会使部分功率消耗掉，进而降低了发电机的效率。 

本发明的一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种高效的发电机。 

为实现上述目的，本发明的高效发电机包括机壳、固定于机壳内中心轴、固定于机壳的外定子、以及与外定子同轴设置的可绕中心轴转动的转子；按照本发明，所述外定子包括环形外定子铁芯和外定子绕组，延伸于外定子铁芯的轴向有多个具有相同槽宽和槽深的内圆周表面槽，外定子绕组连续的绕制于外定子铁芯的内圆周表面槽和外圆周表面槽之上，在转子上，沿中心轴中心对称的设置有多对励磁体，每对励磁体的设置方式为，两励磁体朝向内圆周表面槽的一侧磁极的极性相反，两励磁体之间具有一定的间距，励磁体具有一定的厚度，以保证当转子转动时，其中一个励磁体通过一个内圆表面槽，该内圆表面槽内的绕组线圈切割励磁体的磁场，而另一个励磁体不通过任何一个内圆表面槽，该励磁体的磁场基本不被任何外定子绕组线圈切割。 

优选的是，外定子铁芯还包括与内圆周表面槽数量、槽宽相等的，径向设置位置相同的多个外圆周表面槽。通过设置外圆周表面槽，一方面可以更牢靠的固定外定子绕组，另一方面，还可以减小磁阻，增加发电机的效率。 

进一步的，转子还包括固定装置，固定装置包括一对用以固定励磁体的圆盘和一对用以将圆盘耦接于中心轴的连接盘。 

优选的是，圆盘及连接盘由不导磁的材料制成，如不锈钢或铝合金。 

优选的是，还包括设置于转子与中心轴之间的，固定于中心轴的内定子，内定子包括环形的内定子铁芯和内定子绕组，延伸于内定子铁芯的轴向有多个具有相同槽宽和槽深的外圆周表面槽，内定子绕组连续的绕制于内定子铁芯的外圆周表面槽之上。 

优选的是，内圆周表面槽的宽度是一个励磁体厚度的两倍，内圆周表面槽 间的内圆周间距(弧长)为内圆周表面槽宽(弧长)的两倍，任意两励磁体在外定子内圆面一端的间隔为四倍槽宽，任意两励磁体在内定子外圆的的一端的间距分别为交替出现的一倍槽宽和四倍槽宽。 

优选的是，励磁体的宽度也可以是外定子内圆周表面槽宽的一倍，这样外定子内圆周表面槽的槽间间隔为槽宽的三倍，任意两励磁体在外定子内圆面一端的间隔为五倍槽宽，任意两励磁体在内定子外圆的的一端的间距分别为交替出现的一倍槽宽和五倍槽宽。 

优选的，所述内定子的外圆周表面槽槽宽(弧长)等于外定子内圆周表面槽槽宽(弧长)，内定子外圆周表面槽的槽间距(弧长)等于外定子内圆周表面槽间的内圆周表面槽的槽间距(弧长)。 

优选的，内定子铁芯还包括与其外圆周表面槽数量、槽宽相等的，径向设置位置相同的多个内圆周表面槽。通过设置内圆周表面槽，一方面可以更牢靠的固定内定子绕组，另一方面，还可以减小磁阻，增加发电机的效率。 

进一步的，外定子铁芯内圆周表面与内定子铁芯外圆周表面的圆周弧长比为三比二。 

进一步的，励磁体呈多个中心对称的V字型设置。 

本发明的有益效果在于，通过在外定子的外圆周表面设置的凹槽，可以抵消产生的侧磁场，并因此减小了发电机所做的负功，增大了发电机的效率。 

附图说明

图1为现有技术中的一种发电机的结构原理图。 

图2为依照本发明的一种具体实施方式的高校发电机的结构剖视图。 

图3为图2中的剖视图的一个扇形部分的放大图。 

图4为依照本发明的一种具体实施方式的固定装置中的圆盘的结构图。