[发明专利]迷宫密封防水飞轮式永磁发电机

说明书

本发明涉及一种改进的飞轮式永磁发电机，适用于小型动力机，特别是和R175、R180、R185、R190等小型柴油机配套，以满足超微型汽车、船用挂机、机动三轮车、手扶拖拉机、水泵等农机具的照明要求，外接硅整流元件，可为蓄电池充电，以便起动马达等使用。

飞轮式永磁发电机一般由定子和转子二大部件组成，定子装在柴油机轴承盖上，转子用优质高磁能“钡铁氧”（Bao·6Fe₂O）磁瓦构成六极，经高压强力充磁，稳定磁场处理后，固定在飞轮上，根据磁场旋转，使导体切割磁力线，在导体中产生感应电势而发电。由于柴油机飞轮和轴承盖之间空间位置较狭窄（一般轴向间隙不大于4mm），允许安装的发电机体积较小，因而发电功率较低，我国农机部部标准NJ188-79“拖拉机用永磁交流发电机”功率等级规定最高也只有90W一挡，用户对此並不满足，如江苏省机动三轮车行业会议提出要求，功率等级应达到120W要进一步提高功率，不是轻而易举的。在本技术领域中，非有实质性突破，是难以解决问题的。

本发明的目的是提供一种迷宫密封防水飞轮式永磁发电机，它比同类机结构合理，技术先进，在国产R180等小型柴油机飞轮和轴承盖间同样狭窄的空间位置内，在同样的主机转速2600r/min工况下，能产生电压12V，电流10A，功率等级达到並超过120W的交流电。

本发明的任务是以如下方式完成的：选择一种同类机，即12V90W/3000r/min.60w/2600r/min.YF型飞轮发电机（以下简称老式），在结构、性能、材质、制造工艺等方面作如下改进：

1、老式自行密封，定子线圈暴露在外，易进入铁屑、灰尘、雨水、使用条件恶劣，防护性能很差。改进后，转子和轴承盖之间有迷宫密封防水结构，除提高防护性能外，扩大发电机空间位置和安装范围，确保安装质量，并消除磁性短路因素，为发电机提高功率等级提供必要条件。

2、老式转子皮带轮（或飞轮）、磁瓦、导磁板用环氧树脂胶合而成，由于热胀冷缩，性能不稳，容易老化、脆裂、改进后铸铝、不仅稳定性能，提高转子强度，而且使迷宫密封防水的结构，从制造工艺上解决可行性问题。

3、老式定子铁芯极掌宽度较狭，只有9mm，改进后，极掌两侧加A₃钢板冲制的线圈架夹板，使宽度增大至25mm以上，一方面节约矽钢片，另方面由于加大极弧面积而提高定子铁芯和转子磁瓦的接触面积。

4、老式导磁板和定子铁芯极掌配置不对称，磁力线比较分散，改进后，导磁板倒角并与极掌对称配置，使之能更有效地集磁。

5、老式定子线圈受定子底板的限制，不能扩大，经过底板形状和尺寸大小作改进后，线圈安装范围不受限制，能够扩大。

6、老式照明用电多线引出，接线容易发生差错，使用维修麻烦，改进后，采用单线引出，筒化使用维修工作。

除以上改进外，本发明通过实施例，对各种可变因素，如不同磁性材料的磁能积，不同磁瓦的形状尺寸，定子铁芯长度，线圈匝数及导线截面积等进行最佳选择和优化组合，经试验，同时接上12V，15W灯泡8只，有足够亮度，负载变化时，电压变动小，不烧坏灯泡，从而使发电机各项技术性能达到预定目标。

以下将结合附图对发明作进一步的详细描述。

图1是本发明具体结构的纵向局部剖面图，图2是有关连接的示意图。

参照图1、图2转子皮带轮（1）内园柱面槽内嵌磁瓦（2）通过铸铝（3）把导磁板（4）铸成转子整体的同时，铸出具有迷宫密封结构的凸缘其外园柱面和柴油机轴承盖的凸缘（5）内园柱面配合并铸出防水沟槽（6），为加大极弧面积，定子铁芯（7）两侧有线圈架夹板（8），线圈（9）在轴承盖和飞轮间有较大的安装范围（10），定子底板（11）套在轴承盖一个园柱面（12）上，定子部件经弹簧垫圈（13），螺栓（14）固定安装在轴承盖（15）上，转子部件在园柱面（16）处和飞轮（17）配合并由内六角螺栓（18）固定在飞轮上并一起套装在柴油机曲轴上，随曲轴旋转。