CN103248181A - 驱动外转子盘式无铁芯超低速发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电机技术领域：超低速单相，三相发电机定子，转子无槽无铁芯，单相是单定子双转子双气隙，三相是三定子六转子六气隙，三相定子电枢分别独立绕制，但不必要300个磁对极数就设同样绕组，可设少于1/3的奇数或偶数绕组，定子绕组由高分子材料高压精密环状压铸成型，每组定子中心是空心与中心轴不接触，定子绕组固定在圆周向内壳壁上，每组定子两侧设有磁极数对称的N→S→N→S极切割磁力线的永磁铁固定在径向钢板转子外圆边，磁对极数可设48对极以上，壳体内轴向中心有外转子轴，固定永磁铁的外转子支撑板用转子托固定在中心轴上，其中靠侧面的有一个外转子永磁铁粘贴处外圆设有被动齿轮以便种子动力驱动，驱动外转子的种子动力是有源电力充电式蓄电池组动力。
Description
技术领域：
本发明涉及一种发电机技术领域。
背景技术：
现煤电，核电都是通过借助于燃料动力发电机发电，高速发电机是定子内圆和转子外圆结构输出50Hz三相电，并网远距离送变电。发电机通过磁对极数的增加或减少决定转数的改变，大功率的发电机铁芯重量太重一般的运输工具是不能运送，另外因为采用铁芯产生噪音磁阻尼现象严重发挥不了应有的功率，效率低，过负载能力差等原因，设计师务必考虑磁阻尼问题。
风力发电，太阳能多晶硅发电，水力发电，煤电，核发电都有破坏和污染生态环境，投资高效益低等问题。
发明专利号为200410082921.1超低速发电机60rpm/min正常发电，属于低速发电机，虽然有一点三相独立绕线特点，但还是径向磁场，没有脱离笨重的铁芯和定子内圆和转子外圆的常规发电机设计制作方法。
总而言之，现国际上无论采用何种方式；发电机转速都是高转速1500rpm/m～3000rpm/m，因采用高转速发电机全世界每年浪费等于十座三峡水电站15.000亿kwh总发电量，浪费极大的能量。
发明内容：
根据现有不足，本发明的目的是提供一种驱动外转子，盘式，无铁芯，超低速发电机：
所述的超低速单相，三相发电机定子，转子无槽无铁芯，单相结构发电机是单定子双转子双气隙，三相发电机结构是三定子六转子六气隙，三相定子电枢分别独立绕制，但不必要300个磁对极数就设300个绕组，可设少于 1/3的奇数或偶数绕组，定子电枢绕组由高分子材料高压精密环状压铸成型，每组定子中心是空心与中心轴不接触，定子无槽无铁芯分组固定在圆周向内壳壁上，每组定子两侧设有磁极数对称的N→S→N→S极切割磁力线的永磁铁采用高强度粘合剂固定在径向钢板转子外圆边，三定子就构成六转子六气隙，磁对极数可设48对极以上，永磁铁剩磁密度为Bmo＝1.0T左右，矫顽力为Hm 3＝800KA/m左右的材料，壳体内轴向中心有外转子轴，固定永磁铁的外转子支撑板设有半径的中心30度折弯的塑料风扇叶片以便旋转时冷却作用，用转子托固定在中心轴上，其中靠侧面的有一个外转子永磁铁粘贴处外圆设有被动齿轮以便种子动力驱动。
这种发电机结构完全脱离与定子内圆和转子外圆切割磁力线发电原理与传统径向磁场结构相比，采用了外转子轴向磁场结构设计，大幅度提高功率密度和转矩体积比，使单相，三相发电机可实现超低速，这使发电机6～24rpm/m转速旋转切割磁力线做正弦波运动而产生电动势发电后A→C→A变频调整后可正常供电，驱动外转子的种子动力是有源电力充电式蓄电池组动力，即小功率原动力带动一台大功率的被动力发电机发电。
所述的定子，转子无槽无铁芯是：单相结构发电机是单定子双转子双气隙，三相发电机结构是三定子六转子六气隙，三相定子电枢分别独立绕制，但不必要300个磁对极数就设300个绕组，可设少于1/3的奇数或偶数绕组，定子电枢绕组由高分子材料高压精密环状压铸成型，每组定子中心是空心与中心轴不接触，定子无槽无铁芯分组固定在圆周向内壳壁上。降低扭矩来源于，无槽就铜材用的少，无铁芯大幅度减轻发电机重量，大幅度降低了铁损铜损，特别是大幅度减轻转子的重量，减少了转子原有扭矩的几倍，所以不必要以往发电机原动力大于被动力。
所述的定子两侧设有转子周向粘贴永磁铁是：每组定子两侧设有磁极数对称的N→S→N→S极切割磁力线的永磁铁采用高强度粘合剂固定在径向钢板转子外圆边，三定子就构成六转子六气隙，磁对极数可设48对极以上，永磁铁剩磁密度为Bmo＝1.0T左右，矫顽力为Hm3＝800KA/m左右的材料，降低扭矩来源于，平衡拉力的磁对极数的增多切割磁力线扭矩减少，所以不必要以往发电机原动力大于被动力。
所述的外转子带有被动齿轮是：壳体内轴向中心有外转子轴，固定永磁铁的外转子支撑板(半径的中心30度折弯的塑料风扇叶片以便旋转时冷却作用)固定在中心轴上，其中靠侧面的有一个外转子永磁铁粘贴处外圆设有被动齿轮以便种子动力驱动，降低扭矩来源于，驱动外转子是杠杆作用，应该比驱动轴减轻扭矩几十倍以上，所以不必要以往发电机原动力大于被动力。
所述的种子动力是：驱动外转子的种子动力是有源电力充电式蓄电池组动力，即小功率原动力带动一台大功率的被动力发电机发电。
本发明的特征在于：驱动外转子，盘式，无铁芯，超低速发电机具有五个特征。
一个特征是：所述的单相，三相发电机定子，转子无槽无铁芯，单相结构发电机是单定子双转子双气隙，三相结构发电机是三定子六转子六气隙。
二个特征是：三相定子电枢分别独立绕制，定子电枢绕组由高分子材料高压精密环状压铸成型，每组定子中心是空心与中心轴不接触，定子无槽无铁芯分组固定在圆周向内壳壁上。
三个特征是：每组定子两侧设有磁极数对称的N→S→N→S极切割磁力线的永磁铁，采用高强度粘合剂固定在径向钢板外转子外圆边，磁对极数可设48对极以上。
四个特征是：单相结构发电机是单定子双转子双气隙，三相结构发电机是三定子六转子六气隙，其中一个外转子永磁铁粘贴处外圆设有被动齿轮以便种子动力驱动。
五个特征是：驱动外转子的种子动力是，有源电力充电式蓄电池组动力。
附图说明：
图1为本发明摘要附图
图1为本发明A-A视图。
图2为本发明B-B视图。
图3为本发明C-C，3D有限元分析轴向主磁通路径视图。
具体实施方式：
本发明对下面具体实施例中作进一步描述：
驱动外转子，盘式，无铁芯，超低速发电机圆周壳体(1)采用铝合金低压压注而成、带轴承套的中心轴(9)固定在壳体中心部位，而后整个壳体固定在底部机座(11)上、驱动外转子种子动力(10)是有源电力充电式蓄电池组动力，外转子永磁铁粘贴处外圆齿轮(2)的带动使整体六转子(3)转动自然就永磁铁(5)的转动，每组对称六转子(3)带(5)的永磁铁的转动与定子(4)切割磁力线做正弦波运动而产生电动势发电，超低速发电机运行时无噪音，过载能力大，温升低，无故障，其它结构(6)是定子径向内圆，(7)是铝合金转子固定平衡架上带30度折弯的塑料风扇叶片以便旋转时冷却，(8)是转子固定托是铝合金制成为保证转子旋转时保持平衡设计，(9)是转子托板中心固定轴。
根据主发电机转速的需要驱动主发电机、外转子发电机分单相，三相结构，定子，转子无槽无铁芯，单相发电机设单定子双转子双气隙，三相发电 机设三定子六转子六气隙，这种设计不仅可以克服单边磁拉力，增加气隙密度，而且可以改善极面下磁密分布的均匀性，减少漏磁。
本发明的关键是：驱动外转子，盘式，无铁芯，磁对极数多，才能实现超低速。它可用于电厂发电，风力发电，工厂，小区自发电，可以摆脱远距离送变电，特别是作为可移动电源使用，举例电气化火车，大型货车，大型货轮，军舰，潜艇，航母，是彻底解决无噪音，无振动，无排放，无需供氧问题，是彻底能够实现节能减排的驱动外转子，盘式，无铁芯，超低速发电机。
Claims (6)
1.驱动外转子，盘式，无铁芯，超低速发电机，其特征在于：
单相，三相发电机定子，转子无槽无铁芯，单相结构发电机是单定子双转子双气隙，三相结构发电机是三定子六转子六气隙，三相定子电枢分别独立绕制，定子电枢绕组由高分子材料高压精密环状压铸成型，每组定子两侧设有磁极数对称的N→S→N→S极切割磁力线的永磁铁，壳体内轴向中心有外转子轴，固定永磁铁的外转子支撑板固定在中心轴上，三定子六转子六气隙，其中靠侧面的有一个外转子设有被动齿轮以便种子动力驱动，驱动外转子的种子动力是有源电力充电式蓄电池组动力。
2.根据权利要求1所述的超低速发电机，其特征在于：所述的单相，三相发电机定子，转子无槽无铁芯，单相结构发电机是举定子双转子双气隙，三相结构发电机是三定子六转子六气隙。
3.根据权利要求1所述的超低速发电机，其特征在于：所述的单相，三相定子电枢分别独立绕制，定子电枢绕组由高分子材料高压精密环状压铸成型，每组定子中心是空心与中心轴不接触，定子无槽无铁芯分组固定在圆周向内壳壁上。
4.根据权利要求1所述的超低速发电机，其特征在于：所述的每组定子两侧设有磁极数对称的N→S→N→S极切割磁力线的永磁铁，采用高强度粘合剂固定在径向钢板外转子外圆边，磁对极数可设48对极以上。
5.根据权利要求1所述的超低速发电机，其特征在于：所述的单相结构发电机是单定子双转子双气隙，三定子六转子六气隙，其中一个外转子永磁铁粘贴处外圆设有被动齿轮以便种子动力驱动。
6.根据权利要求1所述的超低速发电机，其特征在于：所述的驱动外转子的种子动力是有源电力充电式蓄电池组动力。
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| CN 201210027596 CN103248181A (zh) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | 驱动外转子盘式无铁芯超低速发电机 |
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| CN (1) | CN103248181A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104218712A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-17 | 洛阳市贝叶机电有限公司 | 一种永磁无刷无铁芯电机的定子绕组 |
| CN106451969A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-02-22 | 中国科学院电工研究所 | 一种无铁芯轴向磁通直驱式海洋能发电机 |
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2012
- 2012-02-09 CN CN 201210027596 patent/CN103248181A/zh active Pending
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