[发明专利]一种高速交流发电机转子及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速交流发电机转子及其制作方法，属于交流发电机转子技术领域。

背景技术

目前，在现有技术中所使用的塞克辛+永磁混合磁路交流发电机转子的外圆为罩杯结构，即往往采用一个罩杯将转子的星形磁极和筒形磁极全部罩住，由于转子在工作时，需要承受数万转的高速旋转所产生的离心力，往往通过罩杯来承受整个转子高速旋转的离心力，因此对转子罩杯结构强度要求非常高。然而由于其转子的罩杯为多个零件拼装焊接制成，因此在制作罩杯时，对罩杯的制作材料以及制作工艺要求都非常严格，罩杯加工很困难。在进行罩杯加工时，往往通过真空扩散焊、电子束焊、精密铸造等方法成型，其制作成本昂贵、报废率高、可靠性低。这样就产生了在现有技术中所存在的转子加工合格率低、制作成本高、使用可靠性低等一系列的问题。 因此现有的交流发电机转子结构还是不够理想。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单、制作成本较低、并且工作可靠性较高的高速交流发电机转子及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：本发明的一种高速交流发电机转子的制作方法是，在交流发电机转子的星形磁极的每个磁极齿上都制作出一个导磁端，将导磁端与星形磁极的磁极齿制作为一体，然后在每个导磁端上都卡固一个U形隔磁体，再将筒形磁极的磁极凸块端的凹槽卡固在U形隔磁体上，并在筒形磁极的每个磁极凸快与星形磁极之间都卡固一块磁钢即成。

上述导磁端与星形磁极的磁极齿为同一材料制作。

按照上述方法构建的本发明的一种高速交流发电机转子为：该转子包括设有用于安装交流发电机转子轴轴孔的星形磁极和设有磁极凸块端的筒形磁极，在星形磁极的每个磁极齿上都设有一个与磁极齿为一体的导磁端，导磁端的顶端面为圆弧面形状，并且该圆弧面的圆弧直径与筒形磁极的外圆直径相同；在每个导磁端上都卡固有一个U形隔磁体，筒形磁极磁极凸块端的凹槽分别卡固在U形隔磁体上，并在筒形磁极的每个磁极凸块与星形磁极之间都卡固有一块磁钢。

每个导磁端垂直于星形磁极轴心线的截面形状为V字型。

在上述星形磁极的磁极齿后端面上通过螺钉连接有后挡圈，在星形磁极的磁极齿前端面上通过螺钉连接有凹形前挡圈。

上述凹形前挡圈的外圆柱面与筒形磁极的磁极凸块和U形隔磁体连接在一起。

上述凹形前挡圈和后挡圈均为不导磁材料挡圈。

上述凹形前挡圈和后挡圈最好均为不导磁的不锈钢材料挡圈。

由于采用了上述技术方案，本发明完全屏弃了现有技术中交流发电机转子所采用的罩杯结构，本发明的转子结构取消了常规塞克辛+永磁混合磁路交流发电机转子上的罩杯，本发明在不改变磁路结构的前提下，将转子原内部的星形磁极向转子外圆延伸（即在传统星形磁极的每个磁极齿上都制作出一个与磁极齿连接为一体的导磁端），并利用星形磁极上导磁端的V字形结构，紧扣住星形磁极外的U形隔磁体，同时星形磁极再通过凹形前挡圈与筒形磁极和U形隔磁体连接为一体，从而形成一个连接紧密的整体结构。本发明改变了交流发电机转子目前通用的罩杯结构，并且本发明在不改变磁路的情况下，通过机械方式连接，使转子有机的成为一个整体，本发明在大大降低制作转子难度的同时，有有效地提高了转子在高速旋转时的可靠性。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有结构简单、制作容易、制作成本低的优点，而且还具有转子机械强度高、使用寿命长、工作可靠性高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视立体结构示意图；

图3为本发明的筒形磁极立体结构示意图；

图4为本发明的U形隔磁体立体结构示意图。

附图标记说明：1-筒形磁极，2-U形隔磁体，3-磁钢，4-星形磁极，4.1-磁极齿,4.2-导磁端,5-凹形前挡圈，6-后挡圈。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：本发明的一种高速交流发电机转子的制作方法是在现有的交流发电机转子的星形磁极4的基础上改进而成，该方法是在星形磁极4的每个磁极齿4.1上都制作出一个导磁端4.2，即将导磁端4.2与星形磁极4的磁极齿4.1采用同一块相同的材料制作为一体，然后在每个导磁端4.2上都卡固一个U形隔磁体2，再将筒形磁极1的磁极凸块端的凹槽卡固在U形隔磁体2上，并在筒形磁极1的每个磁极凸快与星形磁极4之间都嵌固一块磁钢3。

按照上述方法构建的本发明的一种高速交流发电机转子的结构如图1～图4所示，本发明的高速交流发电机转子包括采用设有用于安装交流发电机转子轴轴孔的星形磁极4和设有磁极凸块端的筒形磁极1，制作时，在星形磁极4的每个磁极齿4.1上都制作一个与磁极齿4.1材料相同并为一体的导磁端4.2，同时将每个导磁端4.2垂直于星形磁极4轴心线的截面形状制作成V字型（如图2所示），并将导磁端4.2的顶端面制作为圆弧面形状，将该圆弧面的圆弧直径制作成与筒形磁极1的外圆直径相同；然后在每个导磁端4.2上都卡固一个U形隔磁体2，U形隔磁体2可采用传统的非导磁材料制作（其结构如图4所示），将筒形磁极1磁极凸块端的凹槽分别卡固在U形隔磁体2上（设有磁极凸块端的筒形磁极1的结构如图3所示），并在筒形磁极1的每个磁极凸块与星形磁极4之间都嵌固一块磁钢3（如图2所示）；为了增强整个转子的强度，可在星形磁极4的磁极齿4.1后端面上通过螺钉连接一个后挡圈6，并在星形磁极4的磁极齿4.1前端面上通过螺钉连接一个凹形前挡圈5，凹形前挡圈5和后挡圈6均可采用现有的强度较高的不导磁材料制作成不导磁材料挡圈，最好采用不导磁的不锈钢材料制作凹形前挡圈5和后挡圈6；同时将凹形前挡圈5的外圆柱面与筒形磁极1的磁极凸块和U形隔磁体2通过焊接或铆接的方式连接在一起（如图1所示）即成。