線繞盤式電樞發(fā)電機
陳履祥(寧波電機總廠)
線繞盤式電樞發(fā)電機是根據(jù)線繞盤式電樞直流電動機的可逆原理設(shè)計而成,它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、重量輕、效率高、價格便宜、安裝發(fā)辮、維護簡單等有限。發(fā)電機具備良好的運行特性。
1 發(fā)電機的結(jié)構(gòu)
線繞盤式發(fā)電機的結(jié)構(gòu),如圖l所示。它由以下幾個主要部件組成。
1.轉(zhuǎn)軸 2.定子組件 3.盤式電樞4.電刷組件5.整流組件6.連接線7.外罩殼 8.機殼 9.軸承
1.1 線繞盤式電樞
采用自粘性漆包線,繞制成單個盤式線圈,如圖2所示,將六個單個線圈連接成一組,如圖3所示,再把三組線圈疊在一起,使它們之間以電氣角度錯開。放在成型模中,并把三組六根首尾頭導(dǎo)線引出。最后,采用樹脂浸漬層壓固化法固化,使其成為有一定厚度和硬度的盤式電樞片。
1.2定子組件
在低碳鋼鋼板上面粘有六塊鐵氧體鋼,如圖4所示。
1.3整流組體
盤式電樞中的三相交流電通過六只硅電流二極管進行橋式整流,轉(zhuǎn)變成直流,如圖5所示,直流電由電刷組件輸出。
1.4電刷組件
電刷組件由滑環(huán)、電刷、刷盒、刷架、彈簧等組成,它是引出直流電的組件。
1.5轉(zhuǎn)軸
轉(zhuǎn)軸由45#圓鋼加工而成,它的前半段是伸出端,用作與各種動力源配合。后半段中間是空心的,連接線從里面穿過。
2發(fā)電機的設(shè)計和制造要點
2.1設(shè)計公式
線繞盤式發(fā)電機的設(shè)計與一般帶鐵心電樞發(fā)電機不一樣。在外形尺寸、氣隙參數(shù)確定之后,可按下式計算:
e= blvsina
e= nek
式中 e、e-感應(yīng)電動勢,v
b一磁通密度,wb/m2
l一導(dǎo)體有效長度,m
v-—導(dǎo)體運動速度,m/s
n一總導(dǎo)體數(shù)
k—繞組系數(shù),一般取0.8
sinα—-導(dǎo)體運動方向與磁力線方下的夾角
2.2磁路設(shè)計
盤式發(fā)電機的磁路由磁極(鐵氧體)磁軛、氣隙組成。采用對稱磁路主要是為了減少漏磁。因為扇形磁極的磁場隨半徑位置的受化總是大于圓形磁極磁場,所以采用扇形磁極。磁鋼的選擇主要是根據(jù)發(fā)電機的用途、效率、重量、成本等因素考慮。長氣隙宜采用高矯頑力永磁材料,但在許多場合,由于尺寸等因素的限制,要求磁鋼具有高的剩磁,這就需要進行折衷考慮。如在磁能積一定的情況下,鐵氧體永磁材料比合金永磁材料的成本要低,加上鐵氧體的高內(nèi)稟矯頑力使得它的去磁磁阻大,故采用鐵氧體。
2.3線繞盤式電樞
線繞盤式電樞是發(fā)電機的核心,采用自粘性漆包線,是考慮到從線圈的繞制到樹脂固化成型的工作效率,以及樹脂固化成型后耐熱特性的要求而決定的。自粘性漆包線有多種,只要能滿足下列要求均可采用。
a.有良好的加工性能。
b.高溫時有較好的附著力。
c.與成型材料有良好兼容性。
d.具有f級絕緣的耐熱能力。
在線繞盤式電樞片固化成型過程中有二種材料。一種是用樹脂浸漬予成型絕緣層壓材料,一種是用酸酐固化的環(huán)氧樹脂,這二種材料既可單獨使用,也可混合使用。在使用時既要防止繞組變形,同時也要考慮它的機械強度和耐熱壽命的穩(wěn)定性。樹脂浸漬絕緣層壓材料耐高溫的效果是很顯著的,并有很高的成功率。本發(fā)電機電樞采用樹脂浸漬絕緣層壓材料固化而成。
在盤式電樞片制作成型過程中,應(yīng)該注意相與相之間、導(dǎo)體與導(dǎo)體搭疊之間的絕緣性,不能讓導(dǎo)體間產(chǎn)生短路。
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