CN102364843B

CN102364843B - 发电机

Info

Publication number: CN102364843B
Application number: CN2011103480098A
Authority: CN
Inventors: 李连山; 李胜辉; 李胜勇; 李勇利; 赵顺增; 于克信; 张玉山; 刘五福; 韦君; 韦臣; 王博; 王文华; 舒春喜; 于国龙; 王锅沿; 王军辉
Original assignee: 李连山
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: CN102364843A

Abstract

本发明涉及一种发电机，适用于火力发电机组、风力发电机组、水力发电机组等。本发明包括复合式定子，盘式转子和机壳；所述复合式定子由上圆盘式定子、下圆盘式定子、位于上、下圆盘式定子之间的定子永久磁铁、定子线包及其铁心单元组成；所述上、下圆盘式定子的结构相同并且对称地固定在所述机壳的上、下端盖上；所述下圆盘式定子由呈辐射状均布的下定子铁心和位于相邻下定子铁心之间的顺磁材料隔离体组成；每一对上、下定子铁心通过其间的定子永久磁铁相连接组成“工”字形磁路桥；所述盘式转子包括有转子盘、转子轴和转子永久磁铁。本发明的有益效果是结构新颖，它开拓了一种新型结构形式的发电机，为发电机家族增添了一种新品种。

Description

发电机

技术领域

本发明涉及一种发电机，适用于火力发电机组、风力发电机组、水力发电机组、汽油发电机组和柴油发电机组。

背景技术

中国专利CN1297275A公开了一种《轮式发电机》，所述轮式发电机由在同一支撑轴上安装的转动轮和固定轮所构成。转动轮的内侧全周边嵌有相互间留有间隙的若干块永久磁片，而在和转动轮相向安装的固定盘的外侧全周边装有和永久磁片数量相等的带铁芯的感应线圈。当转动轮受外动力源驱动而转动时，由此产生的旋转磁场便在固定轮的感应线圈中产生感应电流向负载供电。

上述发电机不沿袭常规电机的转子、定子结构模式，铁芯无开槽，也无电枢绕组，它是一种结构新颖的发电机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构新颖的发电机。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

技术方案一：

一种发电机，其特征在于包括复合式定子，盘式转子和机壳；所述机壳由上端盖、下端盖和管形壳体组成；所述复合式定子由上圆盘式定子、下圆盘式定子、位于上、下圆盘式定子之间的定子永久磁铁、定子线包及其铁心单元组成，所述上、下圆盘式定子的结构相同并且对称地固定在上、下端盖上；所述下圆盘式定子由呈辐射状均布的下定子铁心和位于相邻下定子铁心之间的顺磁材料隔离体组成，每一对上、下定子铁心通过其间的定子永久磁铁相连接组成“工”字形磁路桥，所述上、下定子铁心的宽度L2为定子永久磁铁的宽度L1的3倍；所述每一对上、下定子铁心与一个定子线包及其铁心单元的铁心通过磁力吸合在一起组成定子永久磁铁的磁力线闭合回路；

所述盘式转子包括有转子盘、转子轴和转子永久磁铁，在所述转子盘上均布有安装转子永久磁铁的通孔，所述转子永久磁铁安装在转子盘上的通孔中并且伸入一对上、下定子铁心组成的“工”字形磁桥路的间隙之中，所述转子永久磁铁的个数为4个以上；所述上、下定子铁心的个数分别为12个以上；所述转子盘固定在转子轴上，所述转子轴通过轴承安装在上、下端盖上。

技术方案二：

一种发电机，其特征在于包括复合式定子、盘式转子和机壳；所述机壳由上端盖、下端盖和管式壳体组成；所述复合式定子由上定子、下定子和中层定子线包及其铁心单元组成；所述上、下定子的结构相同并且对称地固定在上、下端盖上；所述下定子包括下绝缘支撑块、下定子芯管、下层定子线包及其铁心单元、下定子“工”字形磁路桥以及顺磁材料隔离体；所述下定子芯管通过角铁固定在下端盖的中心位置上；所述下层定子线包及其铁心单元呈辐射状绕下定子芯管坐在下端盖上，并且所述下层定子线包铁心的两端与下端盖之间各垫有一块下绝缘支撑块；所述下定子“工”字形磁路桥由第三铁心桥臂、第四铁心桥臂、下定子永久磁铁组成，下定子永久磁铁位于第三、第四铁心桥臂之间；所述顺磁材料隔离体位于相邻下定子“工”字形磁路桥的相邻铁心桥臂之间；在每一个下层定子线包铁心上分别坐一个下定子“工”字形磁路桥，所述下定子线包铁心与第三、第四铁心桥臂通过磁力吸合在一起组成下定子永久磁铁的磁力线闭合回路；

所述下定子“工”字形磁路桥与上定子“工”字形磁路桥之间设有供所述盘式转子旋转的间隙；

所述每个中层定子线包铁心的上、下两端分别与上、下定子“工”字形磁路桥的相对应的铁心桥臂通过磁力吸在一起；

所述盘式转子由转子盘、转子永久磁铁和转子轴组成；在所述转子盘上均布有安装转子永久磁铁的通孔，所述转子永久磁铁安装在转子盘上的通孔中并且随转子盘一起伸入上、下定子“工”字形磁路桥之间的间隙中，同时，转子永久磁铁位于靠近上、下支撑芯管的对应的铁心桥臂之间的间隙中；所述上、下定子“工”字形磁路桥的个数分别为12个以上；所述转子永久磁铁的个数为4个以上；所述转盘固定在转子轴上，所述转子轴通过轴承安装在上、下端盖上；

所述第二铁心桥臂的宽度d2为上定子永久磁铁的宽度d1的3倍。

本发明的有益效果是结构新颖，它开拓了一种新型结构形式的发电机，为发电机家族增添了一种新品种。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为下圆盘式定子的结构示意图。

图4为图3的C-C剖视图。

图5为本发明的实施例2的结构示意图。

图6为实施例2的下定子的结构示意图。

图7为图6的E-E剖视图。

在图1-4中，1上端盖，2上定子铁心，3定子永久磁铁，4定子线包铁心，5定子线包，6管式壳体，7下端盖，8下定子铁心，9转子永久磁铁，10转子盘，11转子轴，12支座，13顺磁材料隔离体，L1为定子永久磁铁的宽度，L2为上、下定子铁心的宽度。

在图5-7中，14上端盖，15上定子支撑芯管，16上绝缘支撑块，17上层定子线包铁心，18上层定子线包，19第一铁心桥臂，20上定子永久磁铁，21第二铁心桥臂，22中层定子线包，23中层定子线包铁心，24管式壳体，25角铁，26下定子支撑芯管，27下端盖，28下绝缘支撑块，29下层定子线包铁心，30下层定子线包，31第三铁心桥臂，32下定子永久磁铁，33第四铁心桥臂，34转子盘，35转子永久磁铁，36转子轴，37角铁，38下定子顺磁材料隔离体，39上定子顺磁材料隔离体，40支座，d1为上定子永久磁铁的宽度，d2为第二铁心桥臂的宽度。

具体实施方式

实施例1（见图1-4）：

本实施例包括复合式定子，盘式转子和机壳；所述机壳由上端盖1、下端盖7和管形壳体6组成；所述复合式定子由上圆盘式定子、下圆盘式定子、位于上、下圆盘式定子之间的定子永久磁铁3、定子线包5及其铁心4单元组成，所述上、下圆盘式定子的结构相同并且对称地粘结固定在上端盖1、下端盖7上；所述下圆盘式定子由呈辐射状均布的下定子铁心8和位于相邻下定子铁心8之间的顺磁材料隔离体13组成，每一对上定子铁心2、下定子铁心8通过其间的定子永久磁铁3相连接组成“工”字形磁路桥，所述上、下定子铁心的宽度L2为定子永久磁铁3的宽度L1的3倍；所述每一对上定子铁心2、下定子铁心8与一个定子线包5及其铁心4单元的铁心4通过磁力吸合在一起组成定子永久磁铁3的磁力线闭合回路；

所述盘式转子包括有转子盘10、转子轴11和转子永久磁铁9，在所述转子盘10上均布有安装转子永久磁铁9的通孔，所述转子永久磁铁9安装在转子盘10上的通孔中并且伸入一对上定子铁心2、下定子铁心8组成的“工”字形磁桥路的间隙之中，所述转子永久磁铁9的个数为4个以上（在本实施例中为4个）；所述上定子铁心2、下定子铁心8的个数分别为12个以上（在本实施例中为12个）；所述转子盘10固定在转子轴11上，所述转子轴11通过轴承安装在上、下端盖上。

所述定子永久磁铁3的上端为N极，其下端为S极；所述转子永久磁铁9的上端为S极，其下端为N极。

本实施例还包括支座12。

在本实施例中，在两个相邻定子线包5及其铁心4单元之间还设有一个附加定子线包及其铁心单元，所述附加定子线包及其铁心单元的铁心与顺磁材料隔离体13之间设有永磁铁。

实施例1的工作原理（见图1）：

当转子盘10旋转时，转子永久磁铁9在“工”字形磁路桥的上、下铁心桥臂的间隙内旋转，使定子永久磁铁3所形成的磁场强度发生变化，从而使穿过各定子线包5的环通量发生变化，使定子线包两端产生感应电动势，将各定子线包串并联，以输出需要的交流电压。

实施例2（见图4-7）：

本实施例包括复合式定子、盘式转子和机壳；所述机壳由上端盖14、下端盖27和管式壳体24组成；所述复合式定子由上定子、下定子和中层定子线包22及其铁心23单元组成；所述上、下定子的结构相同并且对称地固定在上端盖14、下端盖27上；所述下定子包括下绝缘支撑块28、下定子芯管26、下层定子线包30及其铁心29单元、下定子“工”字形磁路桥以及顺磁材料隔离体38；所述下定子芯管26通过角铁25固定在下端盖27的中心位置上；所述下层定子线包30及其铁心29单元呈辐射状绕下定子芯管26坐在下端盖27上，并且所述下层定子线包铁心29的两端与下端盖27之间各垫有一块下绝缘支撑块28；所述下定子“工”字形磁路桥由第三铁心桥臂31、第四铁心桥臂33、下定子永久磁铁32组成，下定子永久磁铁32位于第三铁心桥臂31、第四铁心桥臂33之间；所述顺磁材料隔离体38位于相邻下定子“工”字形磁路桥的相邻铁心桥臂之间；在每一个下层定子线包铁心29上分别坐一个下定子“工”字形磁路桥，所述下定子线包铁心29与第三铁心桥臂31、第四铁心桥臂33通过磁力吸合在一起组成下定子永久磁铁32的磁力线闭合回路；

所述每个中层定子线包铁心23的上、下两端分别与上、下定子“工”字形磁路桥的相对应的铁心桥臂通过磁力吸在一起；

所述盘式转子由转子盘34、转子永久磁铁35和转子轴36组成；在所述转子盘34上均布有安装转子永久磁铁35的通孔，所述转子永久磁铁35安装在转子盘上的通孔中并且随转子盘一起伸入上、下定子“工”字形磁路桥之间的间隙中，同时，转子永久磁铁35位于靠近上支撑芯管15、下支撑芯管26的对应的铁心桥臂之间的间隙中；所述上、下定子“工”字形磁路桥的个数分别为12个以上（在本实施例中为12个）；所述转子永久磁铁35的个数为4个以上（在本实施例中为4个）；所述转盘34固定在转子轴36上，所述转子轴36通过轴承安装在上端盖14、下端盖27上；

所述第二铁心桥臂21的宽度d2为上定子永久磁铁20的宽度d1的3倍。

所述上定子永久磁铁20的外侧为S极，其内侧为N极；所述下定子永久磁铁32的外侧为N极，其内侧为S极；所述转子永久磁铁34的上端为S极，其下端为N极。

本实施例还包括支座40。

在本实施例中，在两个相邻中层定子线包及其铁心单元之间还设有一个附加中层定子线包及其铁心单元，所述附加中层定子线包及其铁心单元的铁心与所述顺磁材料隔离体38之间设有永久磁铁。

在本实施例中，在所述复合式定子的上支撑芯管15、下支撑芯管26与管式壳体24之间的间隙填充有环氧树脂。

实施例2的工作原理与实施例1相同。

Claims

1.一种发电机，其特征在于包括复合式定子，盘式转子和机壳；所述机壳由上端盖（1）、下端盖（7）和管形壳体（6）组成；所述复合式定子由上圆盘式定子、下圆盘式定子、位于上、下圆盘式定子之间的定子永久磁铁（3）、定子线包（5）及其铁心（4）单元组成，所述上、下圆盘式定子的结构相同并且对称地固定在上、下端盖（1、7）上；所述下圆盘式定子由呈辐射状均布的下定子铁心（8）和位于相邻下定子铁心（8）之间的顺磁材料隔离体（13）组成，每一对上、下定子铁心（2、8）通过其间的定子永久磁铁（3）相连接组成“工”字形磁路桥，所述上、下定子铁心的宽度L2为定子永久磁铁（3）的宽度L1的3倍；所述每一对上、下定子铁心（2、8）与一个定子线包（5）及其铁心（4）单元的铁心（4）通过磁力吸合在一起组成定子永久磁铁（3）的磁力线闭合回路；

所述盘式转子包括有转子盘（10）、转子轴（11）和转子永久磁铁（9），在所述转子盘（10）上均布有安装转子永久磁铁（9）的通孔，所述转子永久磁铁（9）安装在转子盘（10）上的通孔中并且伸入一对上、下定子铁心（2、8）组成的“工”字形磁桥路的间隙之中，所述转子永久磁铁（9）的个数为4个以上；所述上、下定子铁心（2、8）的个数分别为12个以上；所述转子盘（10）固定在转子轴（11）上，所述转子轴（11）通过轴承安装在上、下端盖上。

2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于所述定子永久磁铁（3）的上端为N极，其下端为S极；所述转子永久磁铁（9）的上端为S极，其下端为N极。

3.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于还包括支座（12）。

4.根据权利要求3所述的发电机，其特征在于在两个相邻定子线包（5）及其铁心（4）单元之间还设有一个附加定子线包及其铁心单元，所述附加定子线包及其铁心单元的铁心与顺磁材料隔离体（13）之间设有永磁铁。

5.一种发电机，其特征在于包括复合式定子、盘式转子和机壳；所述机壳由上端盖（14）、下端盖（27）和管式壳体（24）组成；所述复合式定子由上定子、下定子和中层定子线包（22）及其铁心（23）单元组成；所述上、下定子的结构相同并且对称地固定在上、下端盖（14、27）上；所述下定子包括下绝缘支撑块（28）、下定子芯管（26）、下层定子线包（30）及其铁心（29）单元、下定子“工”字形磁路桥以及顺磁材料隔离体（38）；所述下定子芯管（26）通过角铁（25）固定在下端盖（27）的中心位置上；所述下层定子线包（30）及其铁心（29）单元呈辐射状绕下定子芯管（26）坐在下端盖（27）上，并且所述下层定子线包铁心（29）的两端与下端盖（27）之间各垫有一块下绝缘支撑块（28）；所述下定子“工”字形磁路桥由第三铁心桥臂（31）、第四铁心桥臂（33）、下定子永久磁铁（32）组成，下定子永久磁铁（32）位于第三、第四铁心桥臂（31、33）之间；所述顺磁材料隔离体（38）位于相邻下定子“工”字形磁路桥的相邻铁心桥臂之间；在每一个下层定子线包铁心（29）上分别坐一个下定子“工”字形磁路桥，所述下定子线包铁心（29）与第三、第四铁心桥臂（31、33）通过磁力吸合在一起组成下定子永久磁铁（32）的磁力线闭合回路；

所述每个中层定子线包铁心（23）的上、下两端分别与上、下定子“工”字形磁路桥的相对应的铁心桥臂通过磁力吸在一起；

所述盘式转子由转子盘（34）、转子永久磁铁（35）和转子轴（36）组成；在所述转子盘（34）上均布有安装转子永久磁铁（35）的通孔，所述转子永久磁铁（35）安装在转子盘上的通孔中并且随转子盘一起伸入上、下定子“工”字形磁路桥之间的间隙中，同时，转子永久磁铁（35）位于靠近上、下支撑芯管（15、26）的对应的铁心桥臂之间的间隙中；所述上、下定子“工”字形磁路桥的个数分别为12个以上；所述转子永久磁铁（35）的个数为4个以上；所述转盘（34）固定在转子轴（36）上，所述转子轴（36）通过轴承安装在上、下端盖（14、27）上；

所述第二铁心桥臂（21）的宽度d2为上定子永久磁铁（20）的宽度d1的3倍。

6.根据权利要求5所述的发电机，其特征在于所述上定子永久磁铁（20）的外侧为S极，其内侧为N极；所述下定子永久磁铁（32）的外侧为N极，其内侧为S极；所述转子永久磁铁（34）的上端为S极，其下端为N极。

7.根据权利要求6所述的发电机，其特征在于还包括支座（40）。

8.根据权利要求7所述的发电机，其特征在于在两个相邻中层定子线包及其铁心单元之间还设有一个附加中层定子线包及其铁心单元，所述附加中层定子线包及其铁心单元的铁心与所述顺磁材料隔离体（38）之间设有永久磁铁。

9.根据权利要求8所述的发电机，其特征在于在所述复合式定子的上、下支撑芯管（15、26）与管式壳体（24）之间的间隙填充有环氧树脂。