CN102655361A - 一种碟盘平行移动式永久磁铁发电机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种碟盘平行移动式永久磁铁发电机，由碟盘状定子和位于其上、下碟盘状永久磁铁转子组成，各碟盘等圆且同心，上、下碟盘状永久磁铁转子中心固定在纵向转轴上，以碟盘状定子为同心，转子水平方向转动定子不转动；转子磁铁平行移动方式水平方向切割定子线圈，线圈在通过上下对应磁铁时产生磁力线切割形式产生电流。本发明散热快，抗沙尘，超低噪音，可实现风力发电的中，小型化，能够实现弱小风力情况下启动旋转，发电机依然能够得到所需要发出的电力的动力，或同样外来动力状态下提高了单位能量下提高发电机的功率，可以直接满足个体家庭的使用和需要。

Description

一种碟盘平行移动式永久磁铁发电机

技术领域

本发明涉及电机技术，具体是一种低扭矩高效率，可以在条件较差的环境工作，小型化的碟盘平行移动永久磁铁发电机。

背景技术

目前，发电机，特别是永久磁铁或电磁铁发电机，其发电机的定子(无论是线圈电磁铁定子或永久磁铁定子)，都与转子为同轴线转动形式切割磁力线运动的发电形式，见图1。定子转子切割磁力线运动，由于磁力线的作用与磁场的互相感应关系产生电动势，因此其转子的转动要求克服较大的阻力，因此此类发电机必须匹配较大的外来动力。以达到发电机的最低转速和输出功率的额定要求。这种形式的发电机自身的磁场和电力感应产生的阻力较大，在低扭矩动力时候时转子旋转不起来，特别是在应用在小型或中型的风力发电时往往由于风动力的原因而不能达到发电机的额定效果。由此此类型的风力发电机小型化依然不能和小型化的风动力系统相互有较好的搭配。风动力系统无法尺寸的小型化，从而妨碍了风力发电行业的家用小型化的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种提高单位风力动力的承载力，提高发电机功率，节省风力动力的消耗，实现小型化的碟盘平行移动式永久磁铁发电机。

本发明通过提供以下技术方案实现：

一种碟盘平行移动式永久磁铁发电机，由转子盘1、定子线圈2、定子固定架3、外壳4、中心轴5、永久磁铁6组成，特点是转子盘1安装在中心轴5上，以中心为原点旋转，在转子盘1上固定安装2片以上的片状永久磁铁6，永久磁铁6以中心轴5为圆心放射排列，相邻的每块永久磁铁6的磁极N极和S极相反；在外壳4中装有定子线圈3，定子线圈2通过定子固定架3固定在外壳4上，定子线圈2夹在两片平行的转子盘1的永久磁铁6之间，转子盘1上的永久磁铁6与定子线圈2之间留有间隙。

所述的相邻两转子盘上永久磁铁6的数量相同，相邻两盘上相对的每块永久磁铁6的N极和S极排列相反。

所述的转子盘上的永久磁铁6的数量为偶数。

所述的定子线圈2由一个以上的绕组组成，形状为扁平，并以中心轴5为圆心放射排列，转子盘1上永久磁铁6切割磁力线与定子线圈2成垂直力向。

所述的转子盘1全部或中心部分采用非磁感或非磁化材料。

所述的转子盘1上的永久磁铁6与定子线圈2之间间隙为0.1至3毫米。

本发明磁铁部分与线圈部分不在同组磁铁磁力线内连续同轴方向切割磁力线，可以在相同的较小动力(风力)条件下得到较高的电力输出，提高风力发电的效率，从而更有效的应用于小型的风力发电行业上或其他发电行业上。

附图说明

图1为传统的发电机的工作原理切割磁力线的方式；

图2为本发明的剖面图；

图3为本发明定子和转子部分解析图；

图4为本发明多定子形式剖面图；

图5为本发明电功率分析图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明。图2为本发明的剖面图。

一种碟盘平行移动式永久磁铁发电机，见图2，由转子盘1、定子线圈2、定子固定架3、外壳4、中心轴5、永久磁铁6组成，特点是转子盘1安装在中心轴5上，以中心为原点旋转，在转子盘1上固定安装2片以上的片状永久磁铁6，永久磁铁6以中心轴5为圆心放射排列，相邻的每块永久磁铁6的磁极N极和S极相反，转子盘上的永久磁铁6的数量为偶数；如为4、6、8、10块或14块。所述的相邻两转子盘上永久磁铁6的数量相同，相邻两盘上相对的每块永久磁铁6的N极和S极排列相反。见图3。转子盘1全部或中心部分采用非磁感或非磁化材料，例如塑料、铝合金等。

在外壳4中装有定子线圈2，定子线圈2通过定子固定架3固定在外壳4上，定子线圈2夹在两片平行的转子盘1的永久磁铁6之间，转子盘1上的永久磁铁6与定子线圈2之间留有间隙。转子盘1上的永久磁铁6与定子线圈2之间间隙为0.1至3毫米。

所述的定子线圈2由一个以上的绕组组成，形状为扁平，并以中心轴5为圆心放射排列，转子盘1上永久磁铁6切割磁力线与定子线圈2成垂直方向。

本发明在旋转时上下磁铁组平行移动通过定子上各个线圈组，由于线圈的运动方向及其磁铁运动方向成平行移动形式，垂直切割磁力线。线圈的方向和磁铁运动轴线不在同一轴线上，因此产生较小的N极定子磁铁对S极线圈的磁铁和线圈磁场的引力和排斥力的相互作用，减少发电机的扭矩的力矩，达到系统的节省外力的动力需要，成为低阻力发电机。根据发电机的磁铁的强度和线圈绕线的关系，此种发电机比传统的发电机所需的旋转动力可以减少百分之50-70以上。

本发明可以容易的增加同轴碟盘的数量和对应的定子盘数量，图4是三盘双定子形式。也可以以此类推进行为4盘三定子形式，或五盘4定子形式。由此可以降低发电机的制作成本，而发电机的功率可以成倍增加，如图5所示，这是以往的发电机根本不具备的特点。

例如，图4的三盘双定子形式，当双盘部分占成本50％，定子部分占50％，三盘双定子形式只需要加一个碟盘和另外一个定子，成本增加总量为75％，但是达到了两台发电机的效果，减少25％的消耗和制作成本，可见多层定子叠加效果更可观。

本发明可以广泛的使用在小型或中型的风力发电机上。实现风力发电的中小型化，可以直接满足家庭的使用和需要。此类发电机的使用由于风力发电机的用途在与中小型化。因此需要的风能动力部分也匹配于下型化。而小型化的风动力上要求发电机要有更小的阻力以能实现这一发电机风力系统的小型化装置。

Claims (6)

1.一种碟盘平行移动式永久磁铁发电机，由转子盘(1)、定子线圈(2)、定子固定架(3)、外壳(4)、中心轴(5)、永久磁铁(6)组成，特点是转子盘(1)安装在中心轴(5)上，以中心为原点旋转，在转子盘(1)上固定安装2片以上的片状永久磁铁(6)，永久磁铁(6)以中心轴(5)为圆心放射排列，相邻的每块永久磁铁(6)的磁极N极和S极相反；在外壳(4)中装有定子线圈(3)，定子线圈(2)通过定子固定架(3)固定在外壳(4)上，定子线圈(2)夹在两片平行的转子盘(1)的永久磁铁(6)之间，转子盘(1)上的永久磁铁(6)与定子线圈(2)之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的碟盘平行移动式永久磁铁发电机，特点是相邻两盘上永久磁铁(6)的数量相同，相邻两盘上相对的每块永久磁铁(6)的N极和S极排列相反。

3.根据权利要求1所述的碟盘平行移动式永久磁铁发电机，特点是转子盘(1)上的永久磁铁(6)的数量为偶数。

4.根据权利要求i所述的碟盘平行移动式永久磁铁发电机，特点是定子线圈(2)由一个以上的绕组组成，形状为扁平，并以中心轴(5)为圆心放射排列，转子盘(1)上永久磁铁(6)切割磁力线与定子线圈(2)成垂直方向。

5.根据权利要求1所述的碟盘平行移动式永久磁铁发电机，特点是转子盘(1)全部或中心部分采用非磁感或非磁化材料。

6.根据权利要求1所述的碟盘平行移动式永久磁铁发电机，特点是转子盘(1)上的永久磁铁(6)与定子线圈(2)之间间隙为0.1至3毫米。

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