专利名称：单相交流发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机，尤其是交流发电机。
背景技术：
现有的交流发电机的基本原理是法拉弟发现的电磁感应原理，正如中学课本《科 学》第120页图4-46交流发电机的工作原理。如图所示，作为电枢的线圈在转动中，只有 两条边切割磁力线产生感应电势，而另外两条边始终不切割磁力线因此不会产生感应电动 势。此外，现有交流发电机电枢的线圈均是漆包线，而且相互紧挨在一起，因此散热条件差。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种单相交流发电机，其电枢中的每条切割导线均切割 磁力线，因而均能产生感应电势，而且电枢中每条切割导线散热良好。为此，本实用新型提出的技术方案是，一种单相交流发电机，主要由开有通气孔的 上下机壳、由上下对正的上下铁芯及其激磁绕组构成的磁极、引出导线、电机轴、切割磁力 线的导线组成，上下机壳左右两侧壁结合部中间部位共同构成左右各一个向外凸的同轴心 的中空的凸台圆盘，它们的轴心线与上下铁芯前后方向中心线上下对正，每个凸台圆盘中 均有一个滑动轴承；在上下铁芯之间有一个无底无盖的箱形电枢由两块绝缘材料制成的左 右侧板和两块金属制成的前后侧板相互连接而成，电枢的两块左右侧板的中间部位各有一 个向外凸的同轴心中空圆形凸台，一根电机轴穿过上述电枢的两个左右圆形凸台，每个圆 形凸台上各有一个销子贯通圆形凸台和电机轴将电枢和电机轴连接为一体，电机轴两端又 穿过机壳上的左右两个凸台圆盘内的滑动轴承安装在上下机壳中可以左右移动，电枢的前 后方向宽度略大于上下铁芯前后方向的宽度，其左右方向的长度则明显小于上下铁芯同方 向长度，而其高度则与上下铁芯之间均有间隙；一组由金属材料制成的切割磁力线的裸导 线彼此隔离又相互平行的由各自的两端与前后侧板电连接固定，每根裸导线的方向与电机 轴和南北磁极间的铅垂线方向的磁力线均垂直。在下机壳底部下铁芯的两外侧各有一个相 同而且相互平行均以下铁芯左右方向中心线为中心的平衡木形的由金属材料制成的导轨 架，两个导轨架均与位于其上方的电枢的两块前后侧板上下各自对正，每个导轨架的长度 明显大于上下铁芯左右方向的长度，且导轨架的顶平面略高于下铁芯的顶平面，每个导轨 架两端底部均有一个向外平伸的平台，在每个平台处，一个由绝缘材料制成的导轨架连接 螺钉将各个导轨架与下机壳连接固定，每个导轨架两端底部向外平伸的平台与下机壳底部 之间有一层绝缘垫隔离绝缘，并使两个导轨架的顶平面与电枢的两块前后侧板的底平面各 自紧密贴合为电连接，又每个导轨架一端均有一根与各自导轨架电连接的引出导线穿孔弓I 出下机壳外部。由上可见，激磁线圈与相应的直流电源连接后，上下两个铁芯之间就形成了南北 磁场。电机轴可通过靠背轮与输出往复直线运动的内燃机(专利号为200810059023. 4)的 输出轴相连接而作往复直线运动，对于输出旋转运动的原动机，可以通过曲柄连杆机构转 化为往复直线运动再与电机轴连接。因而，电枢中的每条裸导线均切割磁力线而产生感应 电势。显然，电机轴向左移动和向右移动，裸导线中产生的感应电动势正好相反，于是通过
4两根引出导线就能向外电路输送单相交流电。此外，由于裸导线是裸线又相互分离，电机轴 的左右移动，使上下机壳内的空气通过通气孔流通，因而散热良好。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型实施例1的纵向剖视结构示意图；图2是图1去掉上机壳8、上铁芯IOa及其激磁绕组11后的俯视图；图3是图1中电枢7的三视图；图4是本实用新型实施例2的纵向剖视结构示意图；图5是图4去掉上机壳8，上铁芯IOa及其激磁绕组11后的俯视图；图6是图4中导轨2a的立体示意图。
具体实施方式
实施例1如图1至图3所示。机壳由方盆形的朝下的上机壳8和朝上的下机壳12 组合连接而成，在两者结合部的周边用一组螺栓将上机壳8和下机壳12可拆分地连接成一 体。在上机壳8的侧壁和顶壁，下机壳12的侧壁上有分散的通气孔16。下机壳12的底部 则与机座13连接。在上机壳8顶部中心位置有一个通孔，用铁芯连接螺钉9连接一个向下 的底部为矩形的上铁芯10a，上铁芯IOa由电工钢片叠合连接而成。在下机壳12底部中心 位置也有一个同样的通孔，也由一个同样的铁芯连接螺钉9连接一个向上的顶部为矩形的 同样的下铁芯10b。一个由外部穿过通气孔引入机壳的同一个激磁绕组11分别以相同的匝 数和相同绕向缠绕在上铁芯IOa和下铁芯IOb上，上下铁芯IOa和IOb及它们的激磁绕组 11上下对正又互相分离，则两个上下铁芯10a、10b就构成了南北磁极。当激磁绕组11与外 部相应配套的直流电源通电后，两个上下铁芯10a、IOb之间就存在磁场。上下机壳8、12左 右两侧壁结合部的中间部位共同构成左右各一个向外凸的同轴心的中空凸台圆盘4，两个 凸台圆盘4的轴心线与上下铁芯10a、IOb前后方向中心线上下对正，每个凸台圆盘4中都 安装有一个滑动轴承5。在上下铁芯10a、10b之间有一个箱形电枢7由两块绝缘材料制成的左右侧板74 和两块金属制成的前后侧板71相互连接而成。如图3所示，两块前后侧板71的左右两条 边都有一个直角卷边，用一组电枢连接螺栓73在卷边处将两块左右侧板74和两块前后侧 板71连接固定成为一个无底无盖的箱形电枢7，电枢7的两块左右侧板74的中间部位各有 一个向外凸的同轴心的中空圆形凸台741，一根电机轴3穿过上述两个圆形凸台741，每个 圆形凸台741上各有一个销子6贯通圆形凸台741和电机轴3将电枢7和电机轴3连接为 一体，电机轴3两端又穿过机壳上的左右两个凸台圆盘4内的滑动轴承5安装在上下机壳 8、12中可以左右移动。电枢7前后方向的宽度略大于上下铁芯10a、10b前后方向的宽度， 其左右方向的长度则明显小于上下铁芯10a、10b的左右方向的长度，而其高度则与上下铁 芯10a、10b之间均有间隙。电机轴3可通过靠背轮一类的联轴器与输出往复直线运动的内 燃机(专利号为200810059023. 4)的输出轴直接连接，对于输出旋转运动的动力机来说，则 可以通过曲柄连杆机构将旋转运动转化为往复直线运动再与电机轴3连接，连接时，应使 电机轴3以上下铁芯10a、10b左右方向中心线为中心左右移动。一组由金属材料如铜条或铝条制成的切割磁力线的裸导线72彼此隔离又相互平行的由各自的两端与前后侧板71通 过焊接或铆接使之电连接固定，上下层之间的裸导线72可以上下对正，也可以错开。每根 裸导线72的方向既与电机轴3垂直，也与上下铁芯10a、10b构成的南北磁极的铅垂线方向 的磁力线垂直。在下机壳12底部下铁芯IOb的两外侧各有一个相同而且相互平行均以上下铁芯 10a、10b左右方向中心线为中心的由铜、铝等金属制成的平衡木形的导轨架2，但以铜质 为宜。两个导轨架2均与位于其上方的电枢7的两块前后侧板71各自上下对正，每个导轨 架2的长度明显大于上下铁芯10a、10b左右方向的长度，而导轨架2的顶平面则略高于下 铁芯IOb的顶平面。如图1、图2所示，每个导轨架2两端的底部都有一个向外平伸的平台 2c，在每个平台2c处，均有一个由绝缘材料，如工程塑料制成的导轨架连接螺钉14将各个 导轨架2和下机壳12连接固定，并且在每个平台2c和下机壳12之间均有一个由绝缘材料 制成的绝缘垫15将导轨架2和下机壳12隔离绝缘。装配时，调节绝缘垫15的厚度使两个 导轨架2的顶平面与电枢7的两块前后侧板71的底平面各自紧密贴合为电连接。由于金 属制的导轨架2有弹性，运转中有磨损，也能保证两者紧密接触。此外，导轨架2也可以是 一个弓形，使之更有弹性。在每个导轨架2的一端，如图1、图2所示为右端，各有一根引出 导线1与各自的导轨架2焊接构成电连接并穿过通气孔16引出下机壳12外部，可与外电 路连接。实施例2如图3至图6所示。实施例2与实施例1的区别在于，实施例2中平衡 木形的绝缘导轨架2d及连成一体的绝缘平台2e由绝缘材料如工程塑料、玻璃钢等制成，其 面板上套有一个由金属材料如铜、铝等制成的条状盒盖形导轨2a，导轨2a有足够的高度， 其宽度和长度则与绝缘导轨架2d的面板相配合，因此导轨2a可以而且只能上下移动，每个 导轨2a的一端，如图4、图5所示为右端，各有一根弓丨出导线1与各自的导轨2a焊接构成电 连接并穿过通气孔16引出下机壳12外部，可与外电路连接，每个导轨2a的最低位置也略 高于下铁芯IOb的顶平面。同时，又在导轨2a和绝缘导轨架2d的面板之间安置有一组压 缩弹簧2b，如2个至4个等等。此外，由于绝缘导轨架2d是绝缘材料制成，因此可以省略实 施例1中的绝缘垫15，而且导轨架连接螺钉14可以由绝缘材料制成，也可以是金属的。这 样，在装配时压缩弹簧2b被适度压缩，使电枢7前后侧板71与导轨2a，始终能保持紧密接 触处于电连接状态。实施例2的其它部分与实施例1相同，不再重复。
权利要求一种单相交流发电机，主要由开有通气孔的上下机壳、由上下对正的上下铁芯及其激磁绕组构成的南北磁极、引出导线、电机轴、切割磁力线的导线组成，其特征是上下机壳(8、12)左右两侧壁结合部中间部位共同构成左右各一个向外凸的同轴心的中空凸台圆盘(4)，两个凸台圆盘(4)的轴心线与上下铁芯(10a、10b)的前后方向中心线上下对正，每个凸台圆盘(4)中均有一个滑动轴承(5)；在上下铁芯(10a、10b)之间有一个无底无盖的箱形电枢(7)由两块绝缘材料制的左右侧板(74)和两块金属制的前后侧板(71)相互连接而成，电枢(7)的两块左右侧板(74)的中间部位各有一个向外凸的同轴心的中空圆形凸台(741)，一根电机轴(3)穿过上述电枢(7)的两个圆形凸台(741)，每个圆形凸台(741)上各有一个销子(6)贯通圆形凸台(741)和电机轴(3)将电枢(7)和电机轴(3)连接为一体，电机轴(3)两端又穿过机壳上的左右两个凸台圆盘(4)内的滑动轴承(5)安装在上下机壳(8、12)中可以左右移动，电枢(7)前后方向的宽度略大于上下铁芯(10a、10b)前后方向的宽度，其左右方向的长度则明显小于上下铁芯(10a、10b)同方向长度，而其高度则与上下铁芯(10a、10b)之间均有间隙；一组由金属材料制成的切割磁力线的裸导线(72)彼此隔离又相互平行的由各自的两端与前后侧板(71)电连接固定，每根裸导线(72)的方向与电机轴(3)和南北磁极间的铅垂线方向的磁力线均垂直；在下机壳(12)底部下铁芯(10b)的两外侧各有一个相同而且相互平行均以上下铁芯(10a、10b)左右方向中心线为中心的平衡木形的由金属制成的导轨架(2)，两个导轨架(2)均与位于其上方的电枢(7)的两块前后侧板(71)上下各自对正，每个导轨架(2)的长度明显大于上下铁芯(10a、10b)左右方向的长度，且导轨架(2)的顶平面略高于下铁芯(10b)的顶平面，每个导轨架(2)两端底部均有一个向外平伸的平台(2c)，在每个平台(2c)处，一个由绝缘材料制成的导轨架连接螺钉(14)将各个导轨架(2)与下机壳(12)连接固定，每个导轨架(2)两端底部向外平伸的平台(2c)与下机壳(12)底部之间均有一层绝缘垫(15)将导轨架(2)与下机壳(12)隔离绝缘，并使两个导轨架(2)的顶平面与电枢(7)的两块前后侧板(71)的底平面各自紧密贴合为电连接，又每个导轨架(2)一端均有一根与各自导轨架(2)电连接的引出导线(1)穿孔引出机壳外部。
2.一种单相交流发电机，主要由开有通气孔的上下机壳、由上下对正的上下铁芯及其 激磁绕组构成的南北磁极、引出导线、电机轴、切割磁力线的导线组成，其特征是上下机壳 (8,12)左右两侧壁结合部中间部位均共同构成左右各一个向外凸的同轴心的中空凸台圆 盘(4)，两个凸台圆盘(4)的轴心线与上下铁芯(IOaUOb)的前后方向中心线上下对正，每 个凸台圆盘(4)中均有一个滑动轴承(5)；在上下铁芯(IOaUOb)之间有一个无底无盖的 箱形电枢⑵由两块绝缘材料制的左右侧板(74)和两块金属制的前后侧板(71)相互连接 而成，电枢⑵的两块左右侧板(74)的中间部位各有一个向外凸的同轴心的中空圆形凸台 (741)，一根电机轴(3)穿过上述电枢(7)的两个圆形凸台(741)，每个圆形凸台(741)上 各有一个销子(6)贯通圆形凸台(741)和电机轴(3)将电枢(7)和电机轴(3)连接为一 体，电机轴(3)两端又穿过机壳上的左右两个凸台圆盘(4)内的滑动轴承(5)安装在上下 机壳(8、12)中可以左右移动，电枢(7)前后方向的宽度略大于上下铁芯(IOaUOb)前后方 向的宽度，其左右方向长度则明显小于上下铁芯(IOaUOb)同方向的长度，而其高度则与 上下铁芯(IOaUOb)之间均有间隙；一组由金属材料制成的切割磁力线的裸导线(72)彼此 隔离又相互平行的由各自的两端与前后侧板(71)电连接固定，每根裸导线(72)的方向与电机轴(3)和南北磁极间的铅垂线方向的磁力线均垂直；在下机壳(12)底部下铁芯(IOb) 的两外侧各有一个相同而且相互平行均以上下铁芯(IOaUOb)左右方向中心线为中心的 平衡木形的由绝缘材料制成的绝缘导轨架(2d)，两个绝缘导轨架(2d)均与位于其上方的 电枢(7)的两块前后侧板(71)上下各自对正，每个绝缘导轨架(2d)的长度明显大于上下 铁芯(IOaUOb)左右方向的长度，每个绝缘导轨架(2d)两端均有一个向外平伸的绝缘平台 (2e)，在每个绝缘平台(2e)处一个导轨架连接螺钉(14)将各个绝缘导轨架(2d)与下机壳 (12)连接固定，每个绝缘导轨架(2d)的面板上均套有一个与绝缘导轨架(2d)的面板的长 度和宽度均相配合的可以上下移动的盒盖形导轨(2a)，每个导轨(2a)均由金属材料制成， 每个导轨(2a) —端均有一根与各自导轨(2a)电连接的引出导线(1)穿孔引出机壳外部， 又每个导轨(2a)与各自的绝缘导轨架(2d)的面板之间均装有一组压缩弹簧(2b)，因而导 轨(2a)可以而且只能上下移动一定的幅度，但每个导轨(2a)的最低位置也略高于下铁芯 (IOb)的顶平面。
专利摘要本实用新型公开了一种单相交流发电机，机壳由开有通风孔(16)的上下机壳(8、12)连接而成，上机壳(8)顶部连接上铁芯(10a)及激磁绕组(11)，下机壳(12)底部连接下铁芯(10b)及激磁绕组(11)，下机壳(12)前后侧绝缘的各固定一个相互平行的金属导轨架(2)，每个导轨架(2)一端均有一个电连接的引出导线(1)穿孔引出机壳外部，左右移动的电机轴(3)连接无底无盖的箱形电枢(7)后安装在机壳上，电枢(7)左右侧板(74)是绝缘材料，前后侧板(71)是金属且底平面分别与其下方的导轨架(2)顶平面贴合接触为电连接，一组相互分离互相平行的切割磁力线的裸导线(72)与前后侧板(71)电连接固定，其方向与电机轴(3)和磁力线方向均垂直。因而每条裸导线(72)均能产生感应电势，又相互分离，散热良好。
文档编号H02K5/20GK201717769SQ20102012158
公开日2011年1月19日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者程姚东 申请人:程姚东