專利名稱：一種發(fā)電機(jī)的制作方法及發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率的發(fā)電機(jī)的制作方法及由該方法制作的發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率很低。其中的一個(gè)重要原因在于當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電流時(shí)，每個(gè)線包繞組都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)磁力線的循環(huán)方向正好與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的運(yùn)動(dòng)方向處在同一個(gè)平面上。線包磁場(chǎng)的磁力線與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線相互抵觸直接阻礙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖1、圖2所示是現(xiàn)有發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線與線包磁力線相互干擾的示意圖。
在當(dāng)今能源越來(lái)越緊缺的情況下，若能提高電機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率，必將具有相當(dāng)重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能有效提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換效率的發(fā)電機(jī)的制作方法及采用該方法制作的高效率的發(fā)電機(jī)。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案一種發(fā)電機(jī)的制作方法，將鐵芯上的每個(gè)線包繞組的相鄰鐵芯爪之間相互并攏在一起形成閉合的鐵芯環(huán)，用于減少線包磁場(chǎng)的磁力線穿過(guò)槽隙對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生阻力。
在鐵芯上設(shè)置插槽，將線包單獨(dú)繞制成形后通過(guò)插槽安裝在鐵芯上，再將片狀的鐵芯爪穿過(guò)線包重疊嵌插在鐵芯上固定線包，形成閉合的鐵芯環(huán)。
一種發(fā)電機(jī)，包括永磁體和鐵芯，鐵芯上設(shè)置有相應(yīng)數(shù)量按圓周方向上均勻排列的鐵芯爪極，各個(gè)鐵芯爪極上繞制有線包，所述的各個(gè)相鄰鐵芯爪極之間相互并攏在一起形成閉合的鐵芯環(huán)。
所述鐵芯上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)插槽，各個(gè)單獨(dú)繞制的線包通過(guò)對(duì)應(yīng)的插槽安裝在鐵芯上，所述鐵芯爪由復(fù)數(shù)個(gè)鐵芯爪片重疊而成，各個(gè)鐵芯爪片穿過(guò)線包重疊嵌插在鐵芯上對(duì)應(yīng)的插槽中固定線包。
在所述產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的永磁體側(cè)面設(shè)置屏蔽環(huán)，使永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線在線包區(qū)域之外時(shí)被擠壓變形以避開(kāi)線包磁場(chǎng)的磁力線，進(jìn)一步減少線包磁場(chǎng)的磁力線對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生阻力。
所述永磁體的側(cè)面固定有屏蔽環(huán)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的端面寬度小于鐵芯的厚度，所述永磁體的上下兩側(cè)面與屏蔽環(huán)之間具有一間隙，用以對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的循環(huán)幅度進(jìn)行約束，使其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線在進(jìn)入鐵芯時(shí)低于鐵芯的厚度。所述屏蔽環(huán)材質(zhì)均為純鐵、或鐵氧體。發(fā)電機(jī)的機(jī)殼采用非導(dǎo)磁材料，使得線包磁力線可以盡量舒展的循環(huán)，而不會(huì)受發(fā)電機(jī)機(jī)殼的引導(dǎo)使得磁力線擠壓變形。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于根據(jù)變壓器的工作原理，電磁能量的轉(zhuǎn)換并非一定要切割磁力線，也可以通過(guò)電磁感應(yīng)的方式將電磁能量從初級(jí)線圈感應(yīng)到次級(jí)線圈，而且變壓器的電磁能量轉(zhuǎn)換的效率甚高。
本發(fā)明創(chuàng)造性地將變壓器的工作原理引入發(fā)電機(jī)中，通過(guò)減少在線包區(qū)域之外旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割磁力線的方法，從而減少線包磁場(chǎng)的磁力線對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的阻力，大幅度地提高了電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。具體地說(shuō)由于現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的每個(gè)鐵芯極爪之間存在有槽隙，使得每塊旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁塊在進(jìn)入鐵芯槽隙時(shí)必需克服線包磁場(chǎng)的阻力，而當(dāng)每塊旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁塊在離開(kāi)鐵芯槽隙時(shí)則要克服要那個(gè)線包磁場(chǎng)和鐵芯極的引力。就多極無(wú)刷發(fā)電機(jī)的鐵芯來(lái)講(以YYF-300微型發(fā)電機(jī)為例)磁鐵與鐵芯的爪極數(shù)比是12∶9旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在任何一個(gè)位置都要面臨三個(gè)進(jìn)入鐵芯槽隙的阻力和離開(kāi)鐵芯槽隙的引力。
本發(fā)明通過(guò)使鐵芯上的各個(gè)繞制有線包的相鄰鐵芯爪之間相互并攏在一起形成閉合的鐵芯環(huán)，以便減少線包磁場(chǎng)的磁力線穿過(guò)槽隙對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的阻力。將現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的爪形鐵芯改成為如變壓器鐵芯一般的閉合鐵芯，屏蔽、引導(dǎo)線包繞組的磁力線走向，使得線包所產(chǎn)生的磁力線不會(huì)由槽隙中穿出，不會(huì)直接影響旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度、降低線包磁場(chǎng)切換頻率(N、S極性的互換)。避免了由槽隙中穿出的那部分線包磁力線直接阻礙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)鋪平了一條“旋轉(zhuǎn)專用通道”。
采用閉合鐵芯，可以將線包的磁力線由連通鐵芯的表面導(dǎo)入相鄰的線包，加大了線包的磁通量。流經(jīng)線包的磁通量越大，線包中產(chǎn)生的電勢(shì)越強(qiáng)。
通過(guò)在所述產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的永磁體側(cè)面設(shè)置屏蔽環(huán)，使永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線在線包區(qū)域之外時(shí)被擠壓變形以避開(kāi)線包磁場(chǎng)的磁力線，進(jìn)一步減少線包磁場(chǎng)的磁力線對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生阻力。
發(fā)電機(jī)的機(jī)殼采用非導(dǎo)磁材料，使得線包磁力線可以盡量舒展的循環(huán)，而不會(huì)受發(fā)電機(jī)機(jī)殼的引導(dǎo)使得磁力線擠壓變形。
綜上所述，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明通過(guò)合理的調(diào)整發(fā)電機(jī)線包的磁力線的走向和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的走向，在線包磁力線和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線之間，通過(guò)屏蔽引導(dǎo)的方式使線包磁場(chǎng)的磁力線和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線之間在線包區(qū)域之外不再相互干擾，有效地減少了在線包區(qū)域之外原有線包磁場(chǎng)的磁力線對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力，減少了不必要的能量損耗，從而達(dá)到了提高機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率的目的。


圖1是現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)立體示意圖。
圖2是圖1所示現(xiàn)有發(fā)電機(jī)去掉外殼和部分線包后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1所示現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)平面分布示意圖。
圖4是圖1所示現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的線包磁力線和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的分布示意圖。
圖5是本發(fā)明對(duì)圖1所示電機(jī)改進(jìn)后的發(fā)電機(jī)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5所示發(fā)電機(jī)閉合槽隙后的線包磁力線分布示意圖。
圖7是圖5所示發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線與線包磁力線仍然干擾的情況示意圖。
圖8是對(duì)圖5進(jìn)一步改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖8所示安裝屏蔽環(huán)結(jié)構(gòu)后，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線與線包磁力線相互不干擾的情況示意圖。
圖10是安裝完畢后，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線與線包磁力線、外殼、底板之間相互關(guān)系的分布示意圖。
圖11是改進(jìn)前的發(fā)電機(jī)與本發(fā)明的發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖12是本發(fā)明另一種改進(jìn)的發(fā)電機(jī)鐵芯及線包的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是圖12中鐵芯的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1至3所示，為現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括永磁體1、鐵芯2、線包3、機(jī)殼7、底板8、主軸9、主套10。環(huán)狀的永磁體1旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。線包3繞制在鐵芯2的鐵芯爪21上，相鄰的鐵芯爪21之間存在用于安裝線包3的過(guò)線槽隙5。圖3是圖1所示現(xiàn)有電機(jī)的線包磁力線和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的平面分布示意圖。由圖1至4可見(jiàn)，由于相鄰的鐵芯爪21之間存在用于安裝線包3的槽隙5，使得現(xiàn)有發(fā)電機(jī)在輸出電流時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線14與線包磁力線15之間在線包3的區(qū)域之外相互存在大量的干擾。由于其干擾的存在，線包磁場(chǎng)的磁力線15對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線14運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生較大的阻力，而導(dǎo)致一定的能量損耗。
實(shí)施例一、一種發(fā)電機(jī)及其制造方法，如圖5所示是對(duì)圖1所示發(fā)電機(jī)進(jìn)行局部改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)示意圖。改進(jìn)的方法是采用導(dǎo)磁契塊13將槽隙5填平補(bǔ)齊。其它結(jié)構(gòu)與圖1所示現(xiàn)有結(jié)構(gòu)完全相同。圖6給出了線包磁力線15在被契塊13屏蔽引導(dǎo)后的新的線包磁力線16被擠壓變形的情況。圖7顯示，通過(guò)契塊13引導(dǎo)后的新的線包磁場(chǎng)的磁力線16與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線14在線包區(qū)域之外還會(huì)存在相互干涉，因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)1的磁力線14還沒(méi)有被完全約束，仍還有待進(jìn)一步的改進(jìn)。
需要說(shuō)明的是，由于一個(gè)完全閉合的圓環(huán)會(huì)拉平旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極性的峰頂、谷底，使得旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的輻射范圍受到影響。因此，應(yīng)使每個(gè)相鄰鐵芯爪21之間的銜接部分必須處于半導(dǎo)通狀態(tài)，槽隙閉合后仍保留一條微小的接縫。使每個(gè)接縫存在一定程度的磁阻，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每個(gè)磁極磁力線經(jīng)環(huán)行鐵芯表面引導(dǎo)時(shí)，大部分的磁場(chǎng)會(huì)流入相應(yīng)的線包3。
實(shí)施例二、另一種發(fā)電機(jī)，如圖8所示，是對(duì)圖5所示發(fā)電機(jī)進(jìn)一步改進(jìn)后的局部結(jié)構(gòu)示意圖。其改進(jìn)之處在于在環(huán)狀的永磁體1的上下兩側(cè)及背面103固定有屏蔽環(huán)6，屏蔽環(huán)6呈雙“L”型結(jié)構(gòu)，其中永磁體1的上下兩側(cè)面(101、102)與屏蔽環(huán)6之間具有一間隙104，用以對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的循環(huán)幅度進(jìn)行約束，使其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線在進(jìn)入鐵芯2時(shí)低于鐵芯2的厚度。屏蔽環(huán)6必須是鐵、或鐵氧體等導(dǎo)磁材料制成。圖9給出了設(shè)置屏蔽環(huán)6后磁力線的分布示意圖，圖9與圖7相比，線包磁場(chǎng)的磁力線16和改進(jìn)后的新的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線17之間在線包區(qū)域之外不再相互干擾，永磁體1產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線在既不外露而且還將磁力較為集中的感應(yīng)到線包2上。
為了進(jìn)一步約束線包磁力線，發(fā)電機(jī)的機(jī)殼7、底板8采用非黑色金屬(通稱鐵)等非導(dǎo)磁材料制作，以避免吸收、屏蔽、引導(dǎo)磁場(chǎng)，使線包在輸出電流時(shí)產(chǎn)生的磁力線在循環(huán)時(shí)不受其影響。圖10所示是圖8所示電機(jī)改進(jìn)后，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線與線包磁力線、外殼、底板之間相互關(guān)系的分布示意圖。
在循環(huán)時(shí)的范圍越舒展，磁力線的線束就越多、線包內(nèi)流過(guò)的磁通量越大，線包所產(chǎn)生的電壓、電流自然也就大了。反之磁力線的線束受到限制，磁力線的線束的數(shù)量就大打折扣。
實(shí)驗(yàn)例和對(duì)比例圖11是對(duì)改進(jìn)前發(fā)電機(jī)和對(duì)改進(jìn)后發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)圖。改進(jìn)前發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的是對(duì)比例，改進(jìn)后發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的是實(shí)驗(yàn)例。測(cè)試條件測(cè)試電源RYI-3005穩(wěn)壓電源；測(cè)試表頭MONASOR.K1.2.0；0-5A；0-30V；0-2A；0-30V；數(shù)位化光電轉(zhuǎn)速表DT-2234 C；
負(fù)載電阻1.8RJ；2.5RJ；5RJ；10RJ；22RJ；(5W瓷介電阻)；切換開(kāi)關(guān)單刀撥動(dòng)開(kāi)關(guān)(驅(qū)動(dòng)、負(fù)載)；變阻開(kāi)關(guān)七位移動(dòng)開(kāi)關(guān)；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)永磁直流微型電動(dòng)機(jī)(型號(hào)不詳)外形尺寸、直徑44.8mm；外殼長(zhǎng)度49.8mm；被測(cè)電機(jī)1)改進(jìn)前的YYF-300永磁交流微型發(fā)電機(jī)；2)改進(jìn)后的YYF-300永磁交流微型發(fā)電機(jī)；整流電路板6只1004二極管、各一塊，直流輸出端并聯(lián)；傳動(dòng)形式皮帶；傳動(dòng)比1∶1；連接導(dǎo)線2平方毫米多股銅芯導(dǎo)線；表1至表4所測(cè)試的改進(jìn)前發(fā)電動(dòng)機(jī)(YYF-300)和改進(jìn)后發(fā)電動(dòng)機(jī)的不同之處在于改進(jìn)后發(fā)電機(jī)是將改進(jìn)前發(fā)電機(jī)(YYF-300)中的槽隙5用契塊13填平并在永磁體1的側(cè)面裝設(shè)屏蔽環(huán)6(參見(jiàn)圖4)，機(jī)殼、底板也換成了非導(dǎo)磁材料，其它結(jié)構(gòu)(包括整體電流)完全一樣。
表1至表4給出了根據(jù)圖11發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試裝置在不同負(fù)載、不同工作條件下的實(shí)驗(yàn)例測(cè)試數(shù)據(jù)和對(duì)比例測(cè)試數(shù)據(jù)。其中表1對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)例1-5和對(duì)比例1-5是在發(fā)電動(dòng)機(jī)的輸入率功相同情況下的對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)。(見(jiàn)說(shuō)明書附圖)根據(jù)該數(shù)據(jù)可以看出，在同等情況下，電機(jī)改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率明顯優(yōu)于改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率，特別是負(fù)載電阻在1.8～5歐姆時(shí)能量轉(zhuǎn)換的效率更是得到了大幅的提高。尤其是負(fù)載電阻在1.8歐姆時(shí)能量轉(zhuǎn)換的效率更是得到了大幅的提高，改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率是3.7％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率是10％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率比改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率提高約170％。當(dāng)負(fù)載電阻在22歐姆時(shí)，本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換的效率高達(dá)20.73％。
表2對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)例6-10和對(duì)比例6-10是在相同輸出電壓情況下的對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)可以看出，在相同輸出電壓的情況下，電機(jī)改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率明顯優(yōu)于改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率。特別是在較大負(fù)載情況下(負(fù)載電阻小)，更是明顯。以負(fù)載電阻5歐姆為例，改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率是6.29％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率11.18％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率比改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率提高約80％。
表3對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)例11-15和對(duì)比例11-15是在相同輸人驅(qū)動(dòng)電壓情況下的對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)可以看出，在相同輸人驅(qū)動(dòng)電壓情況下，電機(jī)改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率也是明顯優(yōu)于改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率。以負(fù)載電阻1.8歐姆為例，改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率是2.71％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率8.07％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率比改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率提高接近200％。當(dāng)負(fù)載電阻在22歐姆時(shí)，本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換的效率高達(dá)21.88％。
表4、對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)例16-20和對(duì)比例16-20是在輸入限流(1.4A)情況下的對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)。根據(jù)表4數(shù)據(jù)可以看出，在輸入限流情況下，電機(jī)改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率明顯優(yōu)于改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率，負(fù)載越大(負(fù)載電阻越小)，能量轉(zhuǎn)換的效率提高越大。以負(fù)載電阻1.8歐姆為例，改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率是1.34％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率是4％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率比改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率提高約180％。以負(fù)載電阻22歐姆為例，改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率是16.69％％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率是19.5％，改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率比改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率提高約18％。
綜上所述，在同等情況下，本發(fā)明電機(jī)改進(jìn)后的能量轉(zhuǎn)換效率比改進(jìn)前的能量轉(zhuǎn)換效率得到了大幅提高，最高可達(dá)200％以上，這在當(dāng)今能源緊缺的情況下，采用本發(fā)明具有相當(dāng)重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。進(jìn)一步的改進(jìn)按照現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的齒爪式的鐵芯結(jié)構(gòu)，如果沒(méi)有槽隙5，線包是無(wú)法安置到鐵芯2之中的。槽隙5只起到了過(guò)線的作用，但由于槽隙5的存在，線包2的磁力線會(huì)大量的從槽隙5穿出，阻礙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1的轉(zhuǎn)速，使磁場(chǎng)切換頻率下降。
實(shí)施例三、另一種改進(jìn)的發(fā)電機(jī)，如圖12所示包括機(jī)殼7、主軸9、永磁體1、屏蔽環(huán)6、鐵芯爪2、鐵芯4、底板8、主軸9裝在主套10內(nèi)、主套10上裝有鐵芯4；鐵芯4上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)插槽19，各個(gè)單獨(dú)繞制的線包3通過(guò)對(duì)應(yīng)的插槽19安裝在鐵芯4上，所述鐵芯爪2由復(fù)數(shù)個(gè)鐵芯爪片201重疊而成，鐵芯極片2上裝有線輥11，線輥11內(nèi)單獨(dú)繞制線包3。各個(gè)鐵芯爪片201按圖12中*號(hào)箭頭方向插入穿過(guò)線包3重疊嵌插在鐵芯4上對(duì)應(yīng)的插槽19中固定線包3。鐵芯極片201與內(nèi)鐵芯4相互咬合。嵌插后的鐵芯爪2之間相互只保留一條微小的接縫12。機(jī)殼7、底板8采用非導(dǎo)磁材料制作，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1的兩側(cè)面裝設(shè)屏蔽環(huán)6。
線包3單獨(dú)繞制有幾個(gè)好處，一是可在相同體積的情況下增加匝數(shù)(提高電壓)，或加大線徑(加大電流)。并將漆包線線束排列更加緊密，以減少漆包線線束之間的間隙。漆包線線束之間的間隙越小，線束之間的磁旋渦越少，線包中的磁損耗越少，效率越高。
采用本實(shí)施例，徹底消除了解決由于繞制線包存在的槽隙問(wèn)題。
發(fā)電機(jī)改進(jìn)前后對(duì)比測(cè)試記錄表1、相同輸入功率

表2、相同輸出電壓

表3、相同輸入驅(qū)動(dòng)電壓

表4、限制驅(qū)動(dòng)電流輸入

權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)的制作方法，其特征在于使鐵芯上的每個(gè)繞有線包的鐵芯爪極之間相互并攏形成相對(duì)閉合的鐵芯環(huán)，用于減少線包磁場(chǎng)的磁力線穿過(guò)槽隙對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)的制作方法，其特征在于在鐵芯上設(shè)置插槽，將線包單獨(dú)繞制成形后通過(guò)插槽安裝在鐵芯上，再將片狀的鐵芯爪穿過(guò)線包重疊嵌插在鐵芯上固定線包，形成閉合的鐵芯環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)的制作方法，其特征在于在所述產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的永磁體側(cè)面設(shè)置屏蔽環(huán)，使永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線在線包區(qū)域之外時(shí)被擠壓變形以避開(kāi)線包磁場(chǎng)的磁力線，進(jìn)一步減少線包磁場(chǎng)的磁力線對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生阻力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)的制作方法，其特征在于使所述屏蔽環(huán)的寬度與鐵芯厚度相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)的制作方法，其特征在于所述永磁體的上下兩側(cè)面與屏蔽環(huán)之間具有一定的間隙，用以對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的循環(huán)幅度進(jìn)行約束，使其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線在進(jìn)入鐵芯時(shí)低于鐵芯的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)的制作方法，其特征在于采用非導(dǎo)磁材料制造發(fā)電機(jī)機(jī)殼，使得線包磁力線可以盡量舒展的循環(huán)，而不會(huì)受發(fā)電機(jī)機(jī)殼的引導(dǎo)使得磁力線擠壓變形。
7.一種電機(jī)，包括永磁體和鐵芯，鐵芯上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)按圓周方向上均勻排列的鐵芯爪，各個(gè)鐵芯爪上繞制有線包，其特征在于所述的各個(gè)相鄰鐵芯爪之間相互并攏在一起形成閉合的鐵芯環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其特征在于所述鐵芯上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)插槽，各個(gè)單獨(dú)繞制的線包通過(guò)對(duì)應(yīng)的插槽安裝在鐵芯上，所述鐵芯爪由復(fù)數(shù)個(gè)鐵芯爪片重疊而成，各個(gè)鐵芯爪片穿過(guò)線包重疊嵌插在鐵芯上對(duì)應(yīng)的插槽中固定線包。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)，其特征在于所述永磁體的側(cè)面固定有屏蔽環(huán)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的端面寬度小于鐵芯的厚度，所述永磁體的上下兩側(cè)面與屏蔽環(huán)之間具有一間隙，用以對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的循環(huán)幅度進(jìn)行約束，使其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線在進(jìn)入鐵芯時(shí)低于鐵芯的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)，其特征在于所述屏蔽環(huán)是鐵、鋼或鐵氧體，電機(jī)的機(jī)殼采用非導(dǎo)磁材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)的制作方法，主要是將鐵芯上的每個(gè)繞有線包的鐵芯爪極之間、相互并攏形成一個(gè)相對(duì)閉合的鐵芯環(huán)。進(jìn)一步地，在產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的永磁體側(cè)面設(shè)置屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)的總寬度與鐵芯的厚度一致。本發(fā)明還公開(kāi)了采用上述方法制作的發(fā)電機(jī)，包括永磁體和鐵芯鐵芯上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)插槽，各個(gè)單獨(dú)繞制的線包通過(guò)對(duì)應(yīng)的插槽安裝在鐵芯上，鐵芯爪由復(fù)數(shù)個(gè)鐵芯爪片重疊而成，各個(gè)鐵芯爪片穿過(guò)線包重疊嵌插在鐵芯上對(duì)應(yīng)的插槽中固定線包。各個(gè)相鄰鐵芯爪之間相互并攏在一起形成閉合的鐵芯環(huán)。采用上述技術(shù)方案，可大量減輕發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，大幅度高能量轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H02K21/22GK1945938SQ200610061909
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者石為民 申請(qǐng)人:石為民