[发明专利]交流发电机

说明书

技术领域

本发明涉及发电机领域，尤其是涉及一种交流发电机。

背景技术

交流发电机是将机械能转换成交流形式的电能的机电设备。交流发电机可包括静止电枢或定子，静止电枢或定子可以是包括缠绕在线圈中的静止导体组(也被称为“定子绕组”或“导电线圈”)。交流发电机还可包括旋转电枢或转子，旋转电枢或转子可被定位在定子中或被定位在恒定磁场中。在一些交流发电机中，恒定磁场可由永磁体形成。旋转电枢或转子可由内燃机驱动、转动或旋转。

传统的交流发电机的电枢或转子大都采用硅钢材质铁芯，利用电励磁的方式进行运转。定子的每匝线圈都需要嵌入硅钢线槽内，在运行时，传统的交流发电机存在着以下缺陷：

1、转子每转过一个磁极都发生磁滞、磁阻现象，温升快，并且产生铜损和铁损，一定程度上浪费了钢材和铜材，驱动发电机所需的转矩大的缺陷。

2、传统发电机的励磁绕组需要电流励磁，消耗了一定能源，精确控制难度大。

3、传统发电机整体的体积和重量较大，运转需要转速高(1500-3000转/分)，发电效率低下，结构较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的交流发电机，以解决现有技术中传统的采用电流励磁的交流发电机存在的体积大、重量大、耗能大、发电效率低等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了的一种交流发电机，包括：

机体，所述机体包括机壳以及通过螺钉安装机壳两端的前端盖和后端盖；

转轴，所述转轴通过轴承穿装在机壳的前端盖和后端盖上；所述转轴的轴体为阶梯状，方便于转子的定位于安装；

还包括：

定子，所述定子为圆环状结构，多个定子间隔安装在机壳内壁上，定子包括多个与无铁芯线圈座压铸成型的线圈，所述线圈之间采用接线连接；

转子，所述转子穿装在转轴上，并且转子与定子依次相间分布，转子包括基座以及多个安装在基座两侧互为异性的永磁体，相邻转子间的永磁体互为异性；

在驱动转轴旋转时，定子线圈切割转子形成的磁力线进而产生电动势。

进一步的，所述机壳为铝合金材质，使交流发电整体具备强度大、质量轻的特点，机壳的内壁设有若干个阶梯状端面，方便于定子的定位与安装。

进一步的，所述定子通过螺栓固定在机壳上，优选的固定方式为，在机壳上开设有多个通孔，螺栓穿过通孔将定子螺装在机壳的内壁上，这样更便于对定子的拆卸与更换；

进一步的，所述转子的基座中心设有键槽孔，转子通过基座上的键槽孔穿装在转轴上，在转轴上螺装螺帽对基座进行锁紧固定。转轴优选为阶梯状，转子一侧抵靠在阶梯面上，只需要在转子另一侧螺帽锁紧即可，安装更便捷。

进一步的，所述永磁体通过高分子材料粘结在基座上。

进一步的，所述定子的线圈呈圆环状分布在无铁芯线圈座上。

进一步的，所述多个线圈之间采用星型接线连接，每3个线圈为一组三相输出，线圈共有数量为3的整数倍。

进一步的，所述安装在基座同侧的多个永磁体呈圆环状分布，且相邻永磁体互为异性。

进一步的，通过增加或减少线圈的个数，进而增高或降低电机的输出频率；

通过增加或减少线圈的匝数，进而增大或减小电机的输出电压。

进一步的，在同等的转速下，通过增加或减少转子永磁体的数量，进而增高或减低电机的输出频率；

在同等频率下，通过增加或减少转子永磁体数量，进而减小或增大驱动转速。

本发明提供的交流发电机，定子部分的线圈和线圈座采用了无铁芯式设计，励磁部分采用了高强度永磁励磁方式，无需励磁电源，无线槽磁滞现象，运行时无转矩磁滞；并且，本发明的转子与转轴呈垂直固态连接，转子采用了高强度的永磁体，节省了传统的交流发电机的励磁电流，将传统发电机的径向磁场改变为轴向磁场，且高强度永磁体的磁场密度更高；

与传统的交流发电机相比，本产品的体积和重量均减小数倍，结构更为简单，安装、拆卸更为方便，且发电效率大大提升，运行转矩小，驱动转速低(400转/分左右)，整体更节能、低速、高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的交流发电机的结构示意图；

图2为图1所示的交流发电机的定子结构示意图；