[發明專利]6KW-15KW小功率發電機

在審

• 申請號: 201610027245.2
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105471129A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 張兵;彭智
• 申請（專利權）人: 重慶智仁發電設備有限責任公司
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/27
• 代理公司: 重慶中流知識產權代理事務所(普通合伙) 50214
• 代理人: 胡長生

技術領域

本發明涉及發電機技術領域，具體涉及一種6KW-15KW小功率發電機。

背景技術

發電機包括定子和轉子，發電機定子由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成，轉子由轉子軸、轉子鐵芯和永磁體組成。鐵芯由高導磁材料沖片重疊組合而成，沖片的結構直接影響發電機的效率、壽命、性能和電機的組裝生產效率等。現有技術中的發電機沖片在設計過程中一般只注重齒槽的大小、齒槽所能穿入線圈匝數的多少，而忽略了齒寬和齒槽度的比例。另外在設計沖片的過程中都是采用寬齒窄槽的設計方式，然而此種寬齒窄槽的設計方式存在以下問題：因為齒寬過寬，造成齒磁密較低，軛部磁密也較低，且槽型面積較小，總體能承載的功率電流受限制，最終造成功率密度過小。因為沖片槽較小，無法形成磁場的密度飽和片槽較小，所以現有技術電機設計必須加長定子鐵芯長度，從而會增加生產成本。此外，現有技術的發電機磁瓦磁場密度較低，且因極弧覆蓋面積不夠，造成漏磁過大，氣隙磁場較低，從而相應造成轉子鐵心長度必須增加，從而會增加生產成本。顯然，現有技術發電機沖片存在功率密度過小和無法形成磁場密度飽和以及現有技術發電機磁瓦存在磁場密度較低，且因極弧覆蓋面積不夠，造成漏磁過大、氣隙磁場較低的問題。

發明內容

為解決現有技術發電機沖片存在功率密度過小和無法形成磁場密度飽和以及現有技術發電機磁瓦存在磁場密度較低，且因極弧覆蓋面積不夠，造成漏磁過大、氣隙磁場較低的問題，本發明提供一種6KW-15KW小功率發電機。

本發明6KW-15KW小功率發電機包括轉子和定子；所述轉子包括轉軸、轉子鐵芯和相對固定在所述轉子鐵芯上的兩組磁瓦，所述磁瓦的截面呈扇形結構，所述磁瓦的極弧度為55°至60°，所述磁瓦的極弧系數為0.635至0.75；所述定子包括由若干環狀結構的沖片組成的定子鐵芯，所述沖片上設置有多個線圈槽和線圈齒；所述線圈槽為梯形槽，其包括槽口、槽頂部和槽底部；所述線圈齒為矩形齒，所述槽底部的寬度與所述線圈齒的寬度比為1.8:1至2.3:1，所述槽頂部的寬度與所述線圈齒的寬度比為1.2：1至1.7:1，所述磁瓦的極弧系數是磁瓦的實際弧度和發電機轉子的極距之比。

進一步的，每組磁瓦包括六塊磁瓦，且該六塊磁瓦沿轉子鐵芯軸向按兩列三行布置固定在所述轉子鐵芯上。

進一步的，在所述磁瓦上設置有階梯形安裝孔，所述磁瓦的長度為40mm至50mm；所述磁瓦的磁化方向厚度為7mm至21.6mm。

進一步的，磁化方向厚度由公式H=σ*K計算得出，其中σ為氣隙數值，其取值范圍為0.7至1.2；K為經驗參數，其取值范圍為10至18。

進一步的，所述槽口的寬度為線圈齒寬度的0.7至0.8倍。

進一步的，所述槽頂部和所述槽底部之間的高度是所述槽口的高度的3至3.5倍。

進一步的，所述沖片的外圓直徑為180mm-200mm，所述沖片的內圓直徑為90mm-110mm。

進一步的，所述線圈槽的數量為24個。

進一步的，在片體的外環上設置有焊接缺口，所述焊接缺口的截面形狀呈“W”形。

進一步的，所述焊接缺口的數量為6個。

本發明6KW-15KW小功率發電機具有以下有益技術效果：（1）沖片通過線圈槽和線圈齒的特殊設計，使其擁有高的齒磁密，讓最終的氣隙磁勢和總磁勢比較，占的比重不大，最終形成磁飽和現象，這樣可以實現功率體積的縮小，壓縮了傳統發電機功率體積，提高了其功率密度，從而將發電機部分重量降的更輕，最終使總機組重量降低。

（2）通過磁瓦設計增加了發電機定子受磁面積，這樣無形的增加了氣隙磁密，且能有效的增加齒磁密。

附圖說明

圖1為本發明6KW-15KW小功率發電機結構示意圖。

圖2為圖1中6KW-15KW小功率發電機轉子結構示意圖。

圖3為圖2中轉子磁瓦結構示意圖。

圖4為圖1中6KW-15KW小功率發電機的沖片結構示意圖。

圖5為圖4中沖片局部放大示意圖。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

具體實施方式

1為轉軸，2為轉子鐵芯，3為磁瓦，4為沖片，5為定子鐵芯，41為線圈槽，42為線圈齒，411為槽口，412為槽頂部，413為槽底部，31為階梯形安裝孔，414為焊接缺口。