专利名称：环圆式变型发电机的制作方法
技术领域：
本发明是属发电装置或变压装置，应用于各领域发电或变压需求，能在工业及生活直流或交流电源广泛应用，能应用于车船发电或变压的使用等。
背景技术：
目前大多数传统发电机导磁利用不全面漏磁率高，虽然有较高导磁性但利用不全面，传统的发电机机械形状较固定而且体质较重这就增加造价成本，在电磁绕组和工艺受到限制发电输出电压也受到限制，传统的发电机是有规律性难从进一步再提高发电效能。
发明内容
为进一步提高发电效能本发明应用了新材料、新构造、新工艺全新设计的新型发电机-环圆式变型发电机，其结构简单、运行可靠、维修方便、制造成本底能应用广泛等等。
本发明的环圆式变型发电机是由机壳、一次侧绕组、二次侧绕组、导磁材料、集换器、散热装置等主要部件组成。机壳由钢铁铸造或钢板焊接而成，机发电机主导磁材料采用硅铁丝制做或硅铁心片铆制而成，本发电机构造不采用定子和转子设计，而是采用环圆式设计加集换器配合，再附加励磁发电机或直接用交流或直流电源做为主励磁电源设计而成的变型发电机，其原理是导磁材料硅铁丝或硅铁心片制做成环圆状型，再把铜绝缘线或铝绝缘线分为一次侧和二次侧绕组绕制在环圆状型导磁材料上，一次侧就相当于传统发电机的转子励磁绕组，二次侧相当于定子及绕组，把一次侧分为几极二次侧可分为两极成单相电源或丫接法成三相电源输出，再利用集换器特有的条件把励磁电源经转换输到一次侧绕组的每极上，一次侧经高速变换磁极并产生磁链感应到二次绕组连接到调节器并建立电压输出，励磁电源是另附加初建的励磁发电装置，励磁发电装置可采用励磁或附加比主发电机功率较小的交流发电机作为主励磁电源，除有主励磁电源外另附增辅励磁电源，辅励磁电源是经调节器调节输出与主励磁电源相同频率的电压同时输到集换器进行循环励磁，另一种是直接应用单相220V或三相380V电压作为励磁电源这种设计属于变型变压器，变型发电机和变型变压器放入机壳内散热，方法分别可采用风散热、油散热或水散热。
导磁材料硅铁丝是把细小铁丝含有4％硅材料制做而成，直径采用0.5mm～2.5mm之间，每根铁丝都涂有绝缘材料，再跟据所需大小形状直接把硅铁丝一根到底绕成环圆状型，另一种方法是采用晶粒取向冷轧钢硅铁丝制做，硅铁丝表面不必涂绝缘漆而是利用氧化膜绝缘，同样也是绕制成环圆状型，采用硅铁丝制做成环圆状型易方便绕制导线、节省材料、导率高、制作快等优点，用硅铁心片直接制做成每片圈型再把每片叠铆而成或用卷片状一片到底直接把硅铁心片卷制成环型。环圆状型导磁材料表面涂有绝缘漆和绝缘材料，再把二次侧绕组直接绕在环圆状型导磁材料硅铁丝上，绕组的绝缘导线所绕的匝数及规格大小视发电机功率大小而定，二次侧绕组就是建立和输出电压，绝缘导线采用铜绝缘线或铝绝缘线均可，再根据所需接成单相或三相电压，单相电压只需用导线一根到底绕制在环圆状型导磁材料上两端分接出正负极，三相电压采用丫接法，其方法是三条绝缘导线同时并排绕制在环圆状型导磁材料上分接出三条正极，负极同时并联及引出线，可根据需要的直流电源或交流电源加安装调节器进行调节，接下是一次侧绕组绕制在二次侧绕组面上，在二次侧面上也涂有绝缘漆和绝缘层材料，一次侧绕组即是励磁绕组它是由两条以上的绝缘导线组成，一条导线即是一极，把每一根导线并排同时绕制在二次侧面上，又在每一根导线两头端接上电容器，电容器是当极导线工作负额2倍以上，电容器主要是在瞬间存电和放电并产生剩磁作用及电源滤波作用，每极导线两头端也连接到集换器上的换向器。
集换器是由换向器、变动电刷、集电环、电刷、轴、架座、轴承、电动机、变速箱主要部件组成，电动机采用小型调速电动机或永磁调速电动机，与电动机相连是变速箱，电动机转轴传动变速箱齿轮进行变速，变速齿轮又带动变动电刷，变动电刷是由转轴与集电环相连一体，转轴是安置在架座的轴承内，当转动时励磁电流经电刷架中的炭刷传输到运转中的两对集电环，集电环两对分别接导线到两个或两对以上相对称的变动电刷，变动电刷的炭刷是夹在静止换向器的圆型排列的换向片上，这种集换器设计就形成中间段是齿轮及电动机装置两端分别是集电装置和换向装置，集换器是进励磁电源换向的重要组成，是把单相主励磁电流和辅励磁电源快速分配出多极励磁电流到一次侧的每一极励磁绕组上，主励磁电流是在附加的励磁发电装置或交流电源所供给，辅励磁电源是由二次侧输出的电源经调节器调节成与主励磁电源相同频率的电压再次进行循环励磁，主励磁和辅励磁电源共同经集换器转换在一次侧绕组线圈匝链磁通产生时变电势与二次侧建立电压，在输入到集换器的励磁电流是由附加单个励磁机所产生的电流来供给同时又供给电动机电源，励磁机可选用三次谐波励磁、晶闸管励磁、相复励励磁等。励磁机也可选用一般交流发电机代替励磁电源来供给，并用晶闸管装置来整流电路，但一般交流发电机额定电压较高也需增加一次侧和二次侧绕组匝数，或增加集换器中的变动电刷对数和集电环对数。
变型变压器设计是变型发电机分支的另一种设计，其原理与变型发电机基本相同，变型变压器是直接采用单相220V或三相380V电源做为励磁电压供给及电动机电源供给，就不需附加励磁机，只需增加多对变动电刷来分配把单相或三相电压变底即可，其它的构造方法与变型发电机相同。
本发电装置散热有三种方法1.风散热2.油散热3.水散热，风散热主要适用于小型装置，油散热主要适用于中型装置，水散热主要适用于大型装置。风散热增加风扇设，风扇动力可采用电动机直接带动或与附加励磁发电装置的风扇共用，但需增加风扇面积。油散热装置是直接用机油散，其散热只包括主发电装置部，由于采用是机油发电机机壳是密封式设，机壳用钢板冲压焊接而成，主发电装置放置在盛满的机壳油箱里，而在机壳体外壁上焊有许多散热空心钢管，利用机油循环冷却来散热，油散热装置附有储油柜、气体继电器、安全气道、导管和调压装置。水散热装置是用水来进行散热，其散热方法采用半圆槽型设计，半圆槽型采用铁片制做成空心，半圆槽是由多段组成，在环圆环发电装置的圆外径相离5mm右左进行上下两段闭合半圆槽型，每段是由水管连接由电动机加水泵进行循环水散热。
本发明与传统发电机比较在材料、机械能、工艺、形状构造等应用都有明显不同，我所设计的发电机在材料方面能应用到最隹，由于采用很小机械动能就可大大提高发电机寿命，而且在工艺构造很方便维修，制做造价成本底，最重要的是它的工作效能，就是四两拔千斤特点把机械拖动小应用较小的励磁电压底而转换输出功率大的特点，本发明的环圆式变型发电机能制做成中大型发电机，能制做变型变压器，也可能制做成小型或微型发电机。
具体实施方案本发明实施方法是应用附加的发电励磁装置做为初建电源，附加的发电励磁装置动力可选择柴油、汽轮、水力、风力等作为旋转动力来带动励磁转子产生电源，然后把初建电源输到集换器进行电源变化，并且与环圆状硅铁丝上的一次侧绕组产生磁极绕组变化建立磁链，磁链的电势感应到二次侧绕组，一、二次侧绕组产生磁场就经环圆状导磁材料硅铁丝进行循环磁通，并且在二次侧绕组输出电压连接到调节器进行调节和建立输出电压，调节器分为主励磁电压调节、调速电动机调节、辅励磁电流调节、输出电压调节，主励磁电压和辅励磁电压调节大小都是调节主发电机无功功率，调速电动机是调节集换器转速快慢进行极的转换及有功功率调节，输出电压调节是建立直流电压或交流电压输出。变型变压器是把初建电源可直接用交流电源代替，或可以用车船所用的直流电源代替进行变压，其它方法构造与前面所述发电机原理相同。
权利要求
1.本发明的环圆式变型发电机是由机壳、一次侧绕组、二次侧绕组、导磁材料、集换器、散热装置主要部件组成，机壳由钢铁铸造或钢板焊接而成，机发电机主导磁材料采用硅铁丝制做或硅铁心片铆制而成，采用环圆式设计加集换器配合，再附加励磁发电机或直接用交流或直流电源做为主励磁电源设计而成的变型发电机，其特征是导磁材料硅铁丝或硅铁心片制做成环圆状型，铜绝缘线或铝绝缘线分为一次侧和二次侧绕组绕制在环圆状型导磁材料上，一次侧分为几极二次侧可分为两极成单相电源或丫接法成三相电源输出，用集换器特有的条件把励磁电源经转换输到一次侧绕组的每极上，一次侧经高速变换磁极并产生磁链感应到二次绕组连接到调节器并建立电压输出，励磁电源是另附加初建的励磁发电装置，或附加比主发电机功率较小的交流发电机作为主励磁电源，除有主励磁电源外另附增辅励磁电源，辅励磁电源是经调节器调节输出与主励磁电源相同频率的电压同时输到集换器进行循环励磁，另一种设计是直接应用交流电压作为励磁电源这种设计属于变型变压器，发电机和变型变压器直接放在机壳内进行散热，方法分别可采用风散热、油散热或水散热。
2.根据权利要求1所述发电机，其特征是导磁材料硅铁丝是把细小铁丝含有4％硅材料制做而成，直径采用0.5mm～2.5mm之间，每根铁丝都涂有绝缘材料，再跟据所需大小形状直接把硅铁丝一根到底绕成环圆状型，另一种方法是采用晶粒取向冷轧钢硅铁丝制做，硅铁丝表面不必涂绝缘漆而是利用氧化膜绝缘，同样也是绕制成环圆状型，用硅铁心片直接制做成每片圈型再把每片叠铆而成或用卷片状一片到底直接把硅铁心片卷制成环型，环圆状型导磁材料表面涂有绝缘漆和绝缘材料。
3.根据权利要求1所述发电机，其特征是二次侧绕组直接绕在环圆状型导磁材料硅铁丝上，二次侧绕组就是建立和输出电压，绝缘导线采用铜绝缘线或铝绝缘线均可，再根据所需接成单相或三相电压，单相电压只需用导线一根到底绕制在环圆状型导磁材料上两端分接出正负极，三相电压采用丫接法，三条绝缘导线同时并排绕制在环圆状型导磁材料上分接出三条正极，负极同时并联及引出线，可根据需要的直流电源或交流电源加安装调节器进行调节。
4.根据权利要求1所述发电机，其特征是一次侧绕组绕制在二次侧绕组面上，在二次侧面上也涂有绝缘漆和绝缘层材料，一次侧绕组即是励磁绕组它是由两条以上的绝缘导线组成，一条导线即是一极，把每一根导线并排同时绕制在二次侧面上，又在每一根导线两头端接上电容器，电容器是当极导线工作负额2倍以上，每极导线两头端也连接到集换器上的换向器铜片上。
5.根据权利要求1所述发电机，其特征是集换器是由换向器、变动电刷、集电环、电刷、轴、架座、轴承、电动机、变速箱主要部件组成，电动机采用小型调速电动机或永磁调速电动机，与电动机相连是变速箱，电动机转轴传动变速箱齿轮进行变速，变速齿轮又带动变动电刷，变动电刷是由转轴与集电环相连一体，转轴是安置在架座的轴承内，转动时励磁电流经电刷架中的炭刷传输到运转中的两对集电环，集电环两对分别接导线到两个或两对以上相对称的变动电刷，变动电刷的炭刷是夹在静止换向器的圆圈型排列的铜换向片上，集换器就形成中间段是齿轮及电动机装置两端分别是集电装置和换向装置。
6.根据权利要求1所述发电机，其特征是集换器是进行励磁电源换向组成，是把单相主励磁电流和辅励磁电源快速分配出多极励磁电流到一次侧的每一极励磁绕组上，主励磁电流是在附加的励磁发电装置或交流电源所供给，辅励磁电源是由二次侧输出的电源经调节器调节成与主励磁电源相同频率的电压再次进行循环励磁，主励磁和辅励磁电源又共同经集换器转换在一次侧绕组线圈匝链磁通产生时变电势与二次侧建立电压，输入到集换器的主励磁电流是由附加单个励磁机所产生的电流来供给同时又供给电动机电源，励磁机可选用三次谐波励磁、晶闸管励磁、相复励励磁，励磁机也可选用一般交流发电机代替励磁电源来供给，并用晶闸管装置来整流电路，交流发电机额定电压较高也需增加一次侧和二次侧绕组匝数，或增加集换器中的变动电刷对数和集电环对数。
7.根据权利要求1所述发电机，其特征是变型变压器设计是变型发电机分支的另一种设计，其原理与变型发电机基本相同，变型变压器是直接采用单相220V或三相380V电源交流电压做为励磁电压供给及电动机电源供给，就不需附加励磁机，只需增加多对变动电刷来分配把单相或三相电压变底即可，其它的构造方法与变型发电机相同。
8.根据权利要求1所述发电机，其特征是本发电装置散热方法有风散热、油散热或水散热，风散热主要适用于小型装置，油散热主要适用于中型装置，水散热主要适用于大型装置，风散热增加风扇设，风扇动力可采用电动机直接带动或与附加励磁发电装置的风扇共用，但需增加风扇面积，油散热装置是直接用机油散，其散热只包括主发电装置部，由于采用是机油发电机机壳是密封式设，机壳用钢板冲压焊接而成，主发电装置放置在盛满的机壳油箱里，而在机壳体外壁上焊有许多散热空心钢管，利用机油循环冷却来散热，油散热装置附有储油柜、气体继电器、安全气道、导管和调压装置。水散热装置是用水来进行散热，其散热方法采用半圆槽型设计，半圆槽型采用铁片制做成空心，半圆槽是由多段组成，在环圆环发电装置的圆外径相离5mm右左进行上下两段闭合半圆槽型，每段是由水管连接由电动机加水泵进行循环水散热。
全文摘要
本发明是属发电装置或变压装置，应用于各领域发电或变压需求，采用环圆式设计加集换器配合，再附加励磁发电机或直接用交流或直流电源做为主励磁电源设计而成的环圆式变型发电机，原理是导磁材料制做成环圆状型，再把绝缘导线分为一、二次侧绕组绕制在环圆状型导磁材料上，利用集换器把主励磁电源经转换输到一次侧绕组的每极上，一次侧经高速变换磁极并产生磁链感应到二次绕组连接到调节器并建立电压输出，另附增辅励磁电源，辅励磁电源是经调节器调节输出与主励磁电源相同频率的电压同时输到集换器进行循环励磁，另一种是应用发电机相同原理把交流电压作为励磁电源属于变型变压器。
文档编号H02K1/06GK1885693SQ20061001092
公开日2006年12月27日 申请日期2006年5月26日 优先权日2006年5月26日
发明者戴文育 申请人:戴文育