CN104638877A - 一种直流无铁芯磁力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流无铁芯磁力发电机，包括转子、定子，其特征在于：所述定子包括排列成环状的若干个绕组、定子永磁体；绕组、定子永磁体间隔排列；转子的外周上均匀设置有若干个转子永磁体，转子永磁体的磁极沿转子的径向方向排列，绕组和定子永磁体紧密并排，转子运转时绕组的感应磁场方向与其两侧定子永磁体的磁场方向相反，只要施加给发电机很小的力矩，就可以得到较大的电能，充分利用了定子永磁体的磁能，提高了发电机的发电效率；绕组的支架由非铁磁性材料制成，得到的是直流电；若干个绕组串联后，直流电的电压、电流比较稳定。

Description

一种直流无铁芯磁力发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，具体的说，涉及一种利用永磁体的能量来协助发电的直流无铁芯磁力发电机，属于发电技术领域。
背景技术
目前，使用的电力是用发电机将化学能、水能、原子能、风能、光能转化而来。其中化学能需要耗费大量的不可再生资源，如煤、油，还造成环境的污染；水能、风能、光能虽然洁净、无污染，但是受到地理条件和季节的影响；原子能作为一种高能量的能源，随着核浓缩技术的发展，得到快速发展，但是原子能的利用受到安全、技术的制约，还存在核放射污染的危险，永磁体的能量还没有得到开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上缺陷，提供一种直流无铁芯磁力发电机，能够克服现有发电机的缺陷，具有能给充分利用永磁体的能量协助发电、发电效率高的优点。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：一种直流无铁芯磁力发电机，包括转子、定子，其特征在于：所述定子包括排列成环状的若干个绕组、定子永磁体；
所述绕组、定子永磁体间隔排列；
所述转子的外周上均匀设置有若干个转子永磁体，转子永磁体的磁极沿转子的径向方向排列。
一种优化方案，所述定子还包括壳体，壳体内设有非铁磁性材料制成的支架，绕组缠绕在支架上，绕组沿转子的径向方向缠绕。
进一步地，所述定子永磁体的两个磁极朝向转子。
进一步地，所述绕组朝向转子的一侧面积不小于定子永磁体两个磁极的总面积。
进一步地，所述绕组和定子永磁体紧密并排。
进一步地，所述若干个定子永磁体的两个磁极排列一致。
进一步地，所述若干个绕组串联。
进一步地，所述转子永磁体的磁极沿转子的径向方向排列，转子永磁体的一个磁极位于转子内部，转子永磁体的另一个磁极伸出转子外。
进一步地，所述转子外转子永磁体的极性相同。
进一步地，所述转子运转时绕组的感应磁场方向与其两侧定子永磁体的磁场方向相反。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：经试验，只要施加给发电机很小的力矩，就可以得到较大的电能，充分利用了定子永磁体的磁能，提高了发电机的发电效率；绕组的支架由非铁磁性材料制成，得到的是直流电；若干个绕组串联后，直流电的电压、电流比较稳定。
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
附图说明
附图1为本发明实施例中直流无铁芯磁力发电机的结构示意图；
附图2为附图1中A-A向的剖视图；
附图3为本发明实施例中不工作时定子永磁体的磁场分布图；
附图4为本发明实施例中工作时定子永磁体的磁场分布图；
附图5为本发明实施例中直流无铁芯磁力发电机的磁场等效原理图；
图中，
1-转子，2-定子，3-转子永磁体，4-壳体，5-支架，6-绕组，7-定子永磁体，8-磁力线。
具体实施方式
实施例，如图1、图2所示，一种直流无铁芯磁力发电机，包括转子1、定子2，转子1采用非金属材料制成，转子1的外周上均匀设置有若干个转子永磁体3，本例中转子永磁体3的数量为三个，转子永磁体3的磁极沿转子1的径向方向排列，转子永磁体3的一个磁极位于转子1内部，转子永磁体3的另一个磁极伸出转子1外，伸出转子1外转子永磁体3的极性相同，本例中伸出转子1外转子永磁体3的极性为N极。
定子2包括壳体4，壳体4内设有若干个非铁磁性材料制成的支架5，本例中为8个，支架5上缠绕有绕组6，绕组6沿转子1的径向方向缠绕，相邻支架5之间固定有定子永磁体7，定子永磁体7的两个磁极朝向转子1，若干个定子永磁体7的两个磁极排列一致，绕组6和定子永磁体7紧密并排，绕组6朝向转子1的一侧面积不小于定子永磁体7两个磁极的总面积，若干个绕组6串联，得到稳定的直流电。
直流无铁芯磁力发电机停止工作时，定子永磁体7的磁场分布如图3所示，有一部分磁场向两侧分布。
直流无铁芯磁力发电机工作时，转子1逆时针转动，绕组6感应出电流，感应电流的磁场阻碍转子1运动，磁力线8方向为右侧是N极，左侧是S极，并影响定子永磁体7的磁场，使其发生变化，方向一致，如图4所示，因此，发电机工作时绕组6的感应磁场方与和支架5两侧定子永磁体7的磁场方向相反，可以简化等效于图5所示两条导线所产生的磁场。如图5所示，两条导线的电流方向相反，在磁场中受到的力相反，整体受力平衡，当用外力使A、B两导线做切割磁力线运动时，那么其中一条导线A（或B）会感生电流，回路电压升高，可以把它看做一发电机，而另外一条导线B（或A）因为是在其所受力的方向上做了运动，（又称做功），导线回路电压降低，可把它看做一电动机，但因摩擦和功率等问题，发电机得到的能量会永远小于电动机消耗的能量，因此必须有外力协助电动机运动，施加很小的外力就可以实现。
因此，施加给直流无铁芯磁力发电机很小的力矩，就可以得到较大的电能，充分利用了定子永磁体7的磁能，提高了发电机的发电效率。
转子永磁体3极性可以改变、定子永磁体7的两个磁极极性也可以改变，当两者之一改变时，转子的运转方向需要改变。
经试验，只要施加给发电机很小的力矩，就可以得到较大的电能，充分利用了定子永磁体的磁能，提高了发电机的发电效率；绕组的支架由非铁磁性材料制成，得到的是直流电；若干个绕组串联后，直流电的电压、电流比较稳定。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流无铁芯磁力发电机，包括转子（1）、定子（2），其特征在于：所述定子（2）包括排列成环状的若干个绕组（6）、定子永磁体（7）；
所述绕组（6）、定子永磁体（7）间隔排列；
所述转子（1）的外周上均匀设置有若干个转子永磁体（3），转子永磁体（3）的磁极沿转子（1）的径向方向排列。
2.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述定子（2）还包括壳体（4），壳体（4）内设有非铁磁性材料制成的支架（5），绕组（6）缠绕在支架（5）上，绕组（6）沿转子（1）的径向方向缠绕。
3.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述定子永磁体（7）的两个磁极朝向转子（1）。
4.如权利要求3所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述绕组（6）朝向转子（1）的一侧面积不小于定子永磁体（7）两个磁极的总面积。
5.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述绕组（6）和定子永磁体（7）紧密并排。
6.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述若干个定子永磁体（7）的两个磁极排列一致。
7.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述若干个绕组（6）串联。
8.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述转子永磁体（3）的磁极沿转子（1）的径向方向排列，转子永磁体（3）的一个磁极位于转子（1）内部，转子永磁体（3）的另一个磁极伸出转子（1）外。
9.如权利要求8所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述转子（1）外转子永磁体（3）的极性相同。
10.如权利要求1所述的直流无铁芯磁力发电机，其特征在于：所述转子（1）运转时绕组（6）的感应磁场方向与其两侧定子永磁体（7）的磁场方向相反。
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