多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種永磁式發(fā)電機，特別地涉及一種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機。
【背景技術】
[0002]永磁式發(fā)電機省去了勵磁式發(fā)電機的勵磁繞組、碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)，整機結(jié)構(gòu)簡單。低速發(fā)電性能好。在功率等級相同的情況下，怠速時，永磁式發(fā)電機要比勵磁式發(fā)電機的輸出功率高。永磁式發(fā)電機的效率高，抗過載能力強:永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)免去了產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場所需的勵磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機械損耗，使得永磁式發(fā)電機效率比勵磁高。但由于永磁的磁場有限，不能夠做得很大很強，因此永磁發(fā)電機只應用在功率比較小的發(fā)電機中；由于永磁式發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定性差，限制了永磁式發(fā)電機的使用范圍。
[0003]盡管現(xiàn)有的永磁式發(fā)電機多種多樣，但歸納起來只有兩種，一種是用永磁體作轉(zhuǎn)子，線圈作定子的永磁式發(fā)電機；另一種是用永磁體作定子，線圈作轉(zhuǎn)子的永磁式發(fā)電機。由于前者較后者的結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)子重量輕，因此現(xiàn)有的永磁式發(fā)電機都用永磁體作轉(zhuǎn)子，線圈作定子。現(xiàn)有的永磁式發(fā)電機設計安裝原理都是一樣的，既所有永磁體的兩個磁極中一個磁極正對著線圈，另一個磁極正對著轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動時帶動永磁體轉(zhuǎn)動，線圈切割磁力線產(chǎn)生電流。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有永磁式發(fā)電機的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，效率高，磁場大小可調(diào)，能應用在功率不等的發(fā)電機中的多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)子軸和外殼，轉(zhuǎn)子設有η個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸上，定子設有n-Ι個，逐層固定在外殼的內(nèi)表面上，使每個定子位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子之間，且定子與轉(zhuǎn)子不接觸。
[0007]所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)盤和永磁體組成，轉(zhuǎn)盤為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在靠近轉(zhuǎn)盤的邊緣處均勻地設有數(shù)個永磁體嵌入孔，永磁體嵌入在永磁體嵌入孔內(nèi)。永磁體的兩個磁極垂直于轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)子軸平行。
[0008]所述定子包括支撐架和線圈，線圈固定在支撐架上，支撐架為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在支撐架上均勻地設有數(shù)個無鐵芯的線圈，線圈的位置與轉(zhuǎn)盤上永磁體的位置相一致。每個線圈位于上下相對的一組永磁體之間，使永磁體的兩面同樣做功，充分利用了永磁體，提高了永磁體的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
[0009]所述外殼為圓柱形空心金屬殼體，由上端蓋、下端蓋和管體組成，便于安裝定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸，上端蓋和下端蓋的中心設有軸承，用以安裝固定轉(zhuǎn)子軸。
[0010]所述轉(zhuǎn)子設有η個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸上，使磁場的大小可調(diào)，能應用在功率不等的發(fā)電機中，克服了永磁發(fā)電機只應用在功率比較小的發(fā)電機中的弊端，擴大了永磁式發(fā)電機的使用范圍。
[0011]本實用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)電效率高，抗過載能力強，磁場的大小可調(diào)，能應用在功率不等的發(fā)電機中，擴大了永磁式發(fā)電機的使用范圍。使永磁體的兩面同樣做功，提高了永磁體的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
:
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是定子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1轉(zhuǎn)子、2定子、3轉(zhuǎn)子軸、4外殼、41上端蓋、42下端蓋、43管體、44軸承、5永磁體、6線圈。
【具體實施方式】
[0017]實施例1
[0018]如圖1-4所示，一種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子(2)、轉(zhuǎn)子軸⑶和外殼(4)，轉(zhuǎn)子⑴設有6個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸(3)上，定子(2)設有5個，逐層固定在外殼(4)的內(nèi)表面上，使每個定子(2)位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子(1)之間，且定子(2)與轉(zhuǎn)子(1)不接觸。轉(zhuǎn)子(1)由轉(zhuǎn)盤和永磁體(5)組成，轉(zhuǎn)盤為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在靠近轉(zhuǎn)盤的邊緣處均勻地設有10個永磁體嵌入孔，永磁體(5)嵌入在永磁體嵌入孔內(nèi)。永磁體(5)的兩個磁極垂直于轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)子軸(3)平行。定子(2)包括支撐架和線圈出)，線圈出)固定在支撐架上，支撐架為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在支撐架上均勻地設有10個無鐵芯的線圈(6)，線圈(6)的位置與轉(zhuǎn)盤上永磁體(5)的位置相一致。每個線圈(6)位于上下相對的一組永磁體(5)之間，使永磁體(5)的兩面同樣做功，充分利用了永磁體(5)，提高了永磁體(5)的利用率，降低了生產(chǎn)成本。外殼(4)為圓柱形空心金屬殼體，由上端蓋(41)、下端蓋(42)和管體(43)組成，便于安裝定子(2)、轉(zhuǎn)子(1)和轉(zhuǎn)子軸(3)，上端蓋(41)和下端蓋(42)的中心設有軸承(44)，用以安裝固定轉(zhuǎn)子軸(3)。6個轉(zhuǎn)子(1)從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸(3)上，磁場的面積較小，能應用在功率較小的發(fā)電機中。
[0019]實施例2
[0020]如圖1-4所示，一種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子(2)、轉(zhuǎn)子軸(3)和外殼(4)，轉(zhuǎn)子(1)設有50個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸(3)上，定子(2)設有49個，逐層固定在外殼(4)的內(nèi)表面上，使每個定子(2)位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子(1)之間，且定子(2)與轉(zhuǎn)子(1)不接觸。轉(zhuǎn)子(1)由轉(zhuǎn)盤和永磁體(5)組成，轉(zhuǎn)盤為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在靠近轉(zhuǎn)盤的邊緣處均勻地設有20個永磁體(5)嵌入孔，永磁體(5)嵌入在永磁體嵌入孔內(nèi)。永磁體(5)的兩個磁極垂直于轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)子軸(3)平行。定子(2)包括支撐架和線圈出)，線圈出)固定在支撐架上，支撐架為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在支撐架上均勻地設有20個無鐵芯的線圈(6)，線圈(6)的位置與轉(zhuǎn)盤上永磁體(5)的位置相一致。每個線圈(6)位于上下相對的一組永磁體(5)之間，使永磁體(5)的兩面同樣做功，充分利用了永磁體(5)，提高了永磁體(5)的利用率，降低了生產(chǎn)成本。外殼(4)為圓柱形空心金屬殼體，由上端蓋(41)、下端蓋(42)和管體(43)組成，便于安裝定子(2)、轉(zhuǎn)子(1)和轉(zhuǎn)子軸(3)，上端蓋(41)和下端蓋(42)的中心設有軸承(44)，用以安裝固定轉(zhuǎn)子軸(3)。50個轉(zhuǎn)子(1)從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸(3)上，使磁場的面積增大，能應用在功率較大的發(fā)電機中。
[0021]實施例3
[0022]如圖1-4所示，一種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子(1)、定子(2)、轉(zhuǎn)子軸(3)和外殼(4)，轉(zhuǎn)子(1)設有100個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸(3)上，定子(2)設有99個，逐層固定在外殼(4)的內(nèi)表面上，使每個定子(2)位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子(1)之間，且定子(2)與轉(zhuǎn)子(1)不接觸。轉(zhuǎn)子(1)由轉(zhuǎn)盤和永磁體(5)組成，轉(zhuǎn)盤為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在靠近轉(zhuǎn)盤的邊緣處均勻地設有100個永磁體嵌入孔，永磁體(5)嵌入在永磁體嵌入孔內(nèi)。永磁體(5)的兩個磁極垂直于轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)子軸(3)平行。定子(2)包括支撐架和線圈(6)，線圈(6)固定在支撐架上，支撐架為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)或非金屬環(huán)，在支撐架上均勻地設有100個無鐵芯的線圈(6)，線圈(6)的位置與轉(zhuǎn)盤上永磁體(5)的位置相一致。每個線圈(6)位于上下相對的一組永磁體(5)之間，使永磁體(5)的兩面同樣做功，充分利用了永磁體(5)，提高了永磁體(5)的利用率，降低了生產(chǎn)成本。外殼(4)為圓柱形空心金屬殼體，由上端蓋(41)、下端蓋(42)和管體(43)組成，便于安裝定子(2)、轉(zhuǎn)子(1)和轉(zhuǎn)子軸(3)，上端蓋(41)和下端蓋(42)的中心設有軸承(44)，用以安裝固定轉(zhuǎn)子軸(3)。100個轉(zhuǎn)子(1)從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸(3)上，使磁場的面積增大，能應用在功率超大的發(fā)電機中。
【主權項】
1.一種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)子軸和外殼，其特征在于:轉(zhuǎn)子設有η個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸上，定子設有n-ι個，逐層固定在外殼的內(nèi)表面上，使每個定子位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子之間，且定子與轉(zhuǎn)子不接觸。2.根據(jù)權利要求1所述的多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)盤和永磁體組成，轉(zhuǎn)盤為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)，在靠近轉(zhuǎn)盤的邊緣處均勻地設有數(shù)個永磁體嵌入孔，永磁體嵌入在永磁體嵌入孔內(nèi)，永磁體的兩個磁極垂直于轉(zhuǎn)盤，與轉(zhuǎn)子軸平行。3.根據(jù)權利要求1所述的多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，其特征在于:所述定子包括支撐架和線圈，線圈固定在支撐架上，支撐架為不含鐵、鈷、鎳的金屬環(huán)，在支撐架上均勻地設有數(shù)個無鐵芯的線圈。4.根據(jù)權利要求1所述的多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子、定子為非金屬環(huán)。5.根據(jù)權利要求1所述的多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，其特征在于:所述線圈的位置與轉(zhuǎn)盤上永磁體的位置相對應，每個線圈位于上下相對的一組永磁體之間。6.根據(jù)權利要求1所述的多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，其特征在于:所述外殼為圓柱形空心金屬殼體，由上端蓋、下端蓋和管體組成，便于安裝定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸，上端蓋和下端蓋的中心設有軸承，用以安裝固定轉(zhuǎn)子軸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多層疊加式無鐵芯永磁式發(fā)電機，包括轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)子軸和外殼，轉(zhuǎn)子設有n個，從下至上逐層固定在轉(zhuǎn)子軸上，定子設有n-1個，逐層固定在外殼的內(nèi)表面上，使每個定子位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子之間，且定子與轉(zhuǎn)子不接觸。本實用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)電效率高，抗過載能力強，磁場的大小可調(diào)，能應用在功率不等的發(fā)電機中，擴大了永磁式發(fā)電機的使用范圍。使永磁體的兩面同樣做功，提高了永磁體的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】H02K1/12, H02K1/27, H02K5/06, H02K16/00
【公開號】CN204992986
【申請?zhí)枴緾N201520792479
【發(fā)明人】楊道彤, 劉全芝, 張延平
【申請人】楊道彤
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月8日