CN105914974B - 发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电机，包括：发电机组，所述发电机组包括多台发电机，多台所述发电机设于同一条转轴上，每台所述发电机包括定子以及与其相互配合的转子，所述转子设于转轴上；滑环机构，其设于所述转轴上；励磁控制装置，其设于所述转轴上，所述励磁控制装置的输入端与所述滑环连接，输出端与多台所述发电机中的转子连接，并依次逐个给所述转子供励磁电流；以及电子自动控制器，其输入端一一对应多台所述发电机中的定子绕组出线端连接，以将不同时间发电机发出的电集中在电路上。本发明的发电机，由转轴上的多个转子循环、相互利用中性面共同完成1秒钟50个0.02的功(频率)，转动的距离很短就能做切割磁力线，提高能源利用率。

Description

发电机

技术领域

本发明涉及发电机领域，特别涉及一种发电机。

背景技术

现有发电机的是由定子(定子包括机壳、定子铁芯、定子绕组)；转子(转子包括单轴头转轴、轴承、转子铁芯、励磁线圈、滑环)、碳刷等部件组成。通过导线给转子提供恒定的励磁电流，在动力的作用下，转子转动一定的距离，形成切割磁力线，使定子绕组产生额定的电流、电压。电的频率是：每0.02秒钟的时间为1个频率；1秒钟50个频率；1分钟3000个频率。

发电机会根据需要制造不同极数的发电机,极数越少转速越快，极数越多转速越慢。四极发电机是高转速的发电机，100极的发电机其转速是：(公知计算发电机转速的定数)6000/100极＝60转/分，显然是个很慢的转速。即：0.02秒钟的时间为1个电的频率，1秒钟为50个频率，1分钟3000个频率(Hz)，同时一个频率都产生一个中性面。就是说发电机转子要转动一定的距离才能做一次(0.02秒)的磁力线切割形成一个频率，并产生一个中性面。

不同极数的发电机，都离不开在外力的推动下做旋转运动。运动的频率是0.02秒钟为一个频率(Hz)，发电机按每秒钟50个频率转动的情况下，给发电机转子励磁线圈供直流电，发电机的定子绕组就能产生电流。在这转动过程中产生了一定的秒距离才能做切割磁力线。4极发电机在发电过程中，每0.02秒钟要转动距离是：47.1cm才能做磁力线切割；80极发电机在发电过程中，每0.02秒钟要转动距离是：144.6755cm才能做切割磁力线。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电机，从而克服现有发电机做切割磁力线转动距离较大，发电机的转速受励磁极数的限制，能源利用率低的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种发电机，包括：发电机组，所述发电机组包括多台发电机，多台所述发电机设于同一条转轴上，每台所述发电机包括定子以及与其相互配合的转子，所述转子设于转轴上；滑环机构，其设于所述转轴上；励磁控制装置，其设于所述转轴上，所述励磁控制装置的输入端与所述滑环连接，输出端与多台所述发电机中的转子连接，并依次逐个给所述转子供励磁电流；以及电子自动控制器，其输入端一一对应多台所述发电机中的定子绕组出线端连接，以将不同时间发电机发出的电集中在电路上。

优选地，上述技术方案中，所述励磁控制装置为电子数控励磁电流器，该电子数控励磁电流器的输入端与所述滑环机构连接，输出端与所述多台发电机的转子连接。

优选地，上述技术方案中，所述励磁控制装置为机械数控励磁电流器，所述机械数控励磁电流器包括：多路分电盘，其设于所述转轴上，所述多路分电盘外周上设有多个数控开关，多个所述数控开关与设于所述分电盘上的数值一一对应设置；导电动作杆，其靠近所述多路分电盘上的数控开关设置，用于控制所述数控开关的开启；以及多路励磁控制线路，其设于所述多路分电盘上，与所述多路励磁控制线路分电盘同轴连接，所述多路励磁控制线路的输入端与所述滑环机构连接，输出端与多台所述发电机的转子连接；其中，通过所述导电动作杆控制所述多路分电盘上数控开关的开启，进而控制多路励磁控制线路中的励磁电流流通至对应的发电机转子上。

优选地，上述技术方案中，所述多路分电盘上设有转轴连接孔，通过所述转轴连接孔将所述多路分电盘连接到所述转轴上。

优选地，上述技术方案中，所述多路分电盘上设有多组循环的数控开关，每组所述数控开关的数量与所述发电机对应设置，以控制所述多路励磁控制线路的励磁电流通过所述数控开关所对应的发电机转子。

优选地，上述技术方案中，所述电子自动控制器包括多条输出线路，每台所述发电机输出线路上设有整流器。

优选地，上述技术方案中，所述发电机组为多台，并通过联轴器连接所述发电机组中的转轴，将多台所述发电机组连接起来。

优选地，上述技术方案中，所述发电机组包括：机壳，多台所述发电机中的定子设于所述机壳内壁，所述转轴穿过所述机壳，所述发电机中的转子设于所述转轴上，所述转轴两端设有轴头；以及端盖，其设于所述机壳两端，所述转轴穿过所述端盖，所述端盖上设有风孔。

一种永磁发电机，包括：其包括多台永磁发电机，多台所述永磁发电机设于同一条转轴上，每台所述发电机包括定子以及与其相互配合的永磁转子，所述永磁转子设于所述转轴上。

一种发电机的发电方法，包括以下步骤：

(1)在安装时，调整多台发电机的转子，使多台发电机的转子磁极不在同一条磁力线上；

(2)驱动转轴转动，转轴上多台发电机的转子以额定转速转动；当任意一号转子在第一个0.02秒钟完成一定距离的运动做一个频率的功的同时，励磁电流通过滑环进入励磁控制装置，以每0.02秒钟的时间给任意一号转子供第一次励磁电流，使一号转子能在0.02秒钟的时间內转动一定的距离切割一次磁力线，对应的发电机定子绕组出线端上的电子自动控制电流器产生额定的电流，此时其它转子因没有励磁电流通过而不产生切割磁力线，因此处于空载状态；

(3)紧接着第二号转子在第二个0.02秒钟，完成一定距离的转动进入一号转子的中性面，做一个频率的功的同时，励磁控制装置以每0.02秒钟的时间给笫二号转子供第二次励磁电流，使第二号转子能在0.02秒钟的时间內转动一定的距离切割一次磁力线，对应的发电机定子绕组出线端上的电子自动控制器产生额定的电流；此时其它转子因没有励磁电流通过而不产生切割磁力线，处于空载状态；依此类推，多个转子循环工作。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的发电机，由多个定子、转子循环、相互利用中性面共同完成1秒钟50个0.02的功(频率)，在0.02秒钟的时间，转动的距离很短就能做切割磁力线，每做0.02秒钟的功(频率)转子要转动的距离较短。使发电机的转速不受励磁极数的限制，提高能源利用率。

(2)本发明的发电机在发电时，多个联体同轴的转子同时同步转动，多个转子里没有恒定的励磁电流。先有任意一号转子转动到应做切割磁力线的位置时，由励磁控制装置供给相应时间的励磁电流，使任意一号定子绕组产生电流(此时其它多个定子绕组没有电流，因为转子没有轮到供励磁电流)。电流通过电子自动控制器后流入输出端电线上。多个定子、转子轮流利用中性面做功，所产生的电汇流在输出端电线上。1秒钟50个频率的功由多个定子、转子共同轮流完成。由励磁控制装置配合，负责控制设定的励磁电流、电压，按时按量轮流分配到应做切割磁力线的转子。由电子自动控制器，负责把电送到输出端的电线上，同时负责控制发出的电不能流入多个不发电的定子绕组。

附图说明

图1是根据本发明的发电机的结构示意图。

图2是根据本发明的发电机中电子数控励磁电流器与发电机转子连接的结构示意图。

图3是根据本发明发电机与机械数控励磁电流器的结构示意图。

图4是根据本发明发电机中机械数控励磁电流器的主视图；

图5是根据本发明发电机中机械数控励磁电流器的右视图；

图6是根据本发明的实施例3发电机的结构示意图。

图7是根据本发明的实施例4永磁发电机的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-发电机组，2-转轴，3-滑环机构，4-励磁控制装置，5-永磁发电机组。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1

如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种发电机，发电机组为2台，每组发电机组包括3台发电机，通过联轴器6连接发电机组中的转轴2，将多台发电机组连接起来。包括：发电机组1包括多台发电机11和机壳12，发电机组1通过机脚15固定设置，并呈水平设置。多台发电机11设于机壳12内，每台发电机包括定子111以及与其相互配合的转子112，转子112设于转轴2上。发电机中的定子111设于机壳12内壁，转轴2穿过机壳12，发电机中的转子112设于转轴2上，转轴2两端设有轴头21。端盖13设于机壳12两端，转轴2穿过端盖13，端盖13上设有风孔14。滑环机构3包括滑环31以及与其相互配合的碳刷32，滑环31设于转轴2上，其中，滑环31设有正极和负极。碳刷32设于碳刷支架33上。励磁控制装置4设于转轴2上，励磁控制装置4的输入端与滑环31连接，输出端与多台发电机中的转子112连接。电子自动控制器5输入端一一对应发电机的定子出线端113连接，以将不同时间发电机发出的电集中在电路上，即输出端的线路上。同时负责控制发出的电不能流入多个不发电的定子绕组。然后通过逆变器送入电网。

本发明的工作原理为：本发明发电机发电时，调整多台发电机的转子，使多台发电机的转子磁极不在同一条磁力线上。转子中性面是转子切割磁力线后，下次切割磁力线前产生的，利用这一时段另一转子做切割磁力线，依此类推。转子与转子的切割磁力线的距离正好转子转动0.02秒钟的时间时，励磁控制装置控制励磁电流通过，使之产生切割磁力线。而其它多个转子由于不在同一条磁力线上和励磁控制装置的励磁电流只供一个转子的作用，而不产生切割磁力线。多台发电机出线端上的电子自动控制器，负责发电机发出的电送到用户，同时不给电流到不发电的发电机。

本发明发电机工作流程如下：在安装时，调整多台发电机的转子，使多台发电机的转子磁极不在同一条磁力线上；在动力的作用下，多台发电机11的转子以额定转速转动。当任意一号转子在第一个0.02秒钟完成一定距离的运动做一个频率的功的同时，励磁电流通过滑环进入励磁控制装置，以每0.02秒钟的时间给任意一号转子供第一次励磁电流，使一号转子能在0.02秒钟的时间內转动一定的距离切割一次磁力线，对应的发电机定子绕组出线端上的电子自动控制电流器产生额定的电流。此时其它转子因没有励磁电流通过而不产生切割磁力线，因此处于空载状态。紧接着第二号转子在第二个0.02秒钟，完成一定距离的转动进入一号转子的中性面，做一个频率的功的同时，励磁控制装置以每0.02秒钟的时间给笫二号转子供第二次励磁电流，使第二号转子能在0.02秒钟的时间內转动一定的距离切割一次磁力线，对应的发电机定子绕组出线端上的电子自动控制器产生额定的电流。此时其它转子因没有励磁电流通过而不产生切割磁力线。因此处于空载状态。依此类推，周而复始，多个转子循环工作。依次逐个转子循环供励磁电流，使所述发电机组的转速不受励磁极数的限制。

优选地，作为一个实施例，如图1至图2所示，励磁控制装置4为电子数控励磁电流器41，该电子数控励磁电流器的输入端与滑环31连接，输出端通过多条励磁线411分别对应多台发电机的转子112连接。滑环31与碳刷32相互配合，电流通过整流器43进入滑环31。通过电子数控励磁电流器控制励磁电流进入相对应的发电机转子112的励磁线圈。

优选地，作为另一个实施例，如图1、图3、图4、图5所示，励磁控制装置为机械数控励磁电流器42，机械数控励磁电流器包括：多路分电盘421，多路分电盘421上设有转轴连接孔425，通过转轴连接孔425将多路分电盘421连接到转轴2上。多路分电盘421外周上设有多个数控开关422，多个数控开关422与设于分电盘上的数值一一对应设置。导电动作杆423靠近多路分电盘上的数控开关422设置，当多路分电盘421转动时，导电动作杆423与数控开关422接触，数控开关422开启，随着多路分电盘421转动，导电动作杆423与数控开关422脱离，即数控开关422断开。多路励磁控制线路424设于多路分电盘421上，多路分电盘421的中心设有励磁线孔426。励磁线路从碳刷32进入滑环31以及分电盘上的数控开关422的一端，从数控开关422的另一端出，经过分电盘上的多路励磁控制线路424，然后通过转轴中心的励磁线孔426，进入相对应的发电机的转子112的励磁线圈。通过导电动作杆423控制多路分电盘上数控开关的开启，进而控制多路励磁控制线路励磁电流的流通至对应的发电机转子上。

优选地，多路分电盘421上设有多组循环的数控开关，每组数控开关的数量与发电机对应设置，以控制多路励磁控制线路的励磁电流通过数控开关所对应的发电机的转子。如图4所示，多路分电盘421上设有102个数控开关，

优选地，电子自动控制器5包括多条输出线路，每台发电机输出线路上设有整流器51。

实施例2

本实施例与实施例1的不同在于，发电机组为1台，每组发电机组包括3台发电机。

实施例3

如图6所示，本实施例与实施例1的不同在于，本发明的发电机为竖直安装，发电机设于固定支架7上，固定支架7的底部设有底座8，转轴2与底座8的连接处设有推力轴承9。

实施例4

如图7所示，本实施例与实施例3的不同在于，本实施例的发电机为永磁发电机和没有励磁控制装置。本实施例的发电机包括多台永磁发电机，多台永磁发电机设于同一条转轴上，每台所述发电机包括定子以及与其相互配合的永磁转子，所述永磁转子设于所述转轴上。永磁发电机包括3组(可为多组)永磁发电机组，每组永磁发电机组包括4台发电机(可为多台发电机)。转轴2的上端部设有伞形齿轮组10，通过伞形齿轮组10与风叶Ⅰ连接。即风叶Ⅰ转动时，带动位于风叶转轴端部的伞形齿轮101转动，伞形齿轮101与设于转轴2端部的伞形齿轮102相互啮合传动，带动转轴2转动。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种发电机，其特征在于，包括：

发电机组，所述发电机组包括多台发电机，多台所述发电机设于同一条转轴上，每台所述发电机包括定子以及与其相互配合的转子，所述转子设于转轴上；

滑环机构，其设于所述转轴上；

励磁控制装置，其设于所述转轴上，所述励磁控制装置的输入端与所述滑环连接，输出端与多台所述发电机中的转子连接，并依次逐个给所述转子供励磁电流；以及

电子自动控制器，其输入端与多台所述发电机中的定子绕组出线端一一对应连接，以将不同时间发电机发出的电集中在电路上。

2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述励磁控制装置为电子数控励磁电流器，该电子数控励磁电流器的输入端与所述滑环机构连接，输出端与所述多台发电机的转子连接。

3.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述励磁控制装置为机械数控励磁电流器，所述机械数控励磁电流器包括：

多路分电盘，其设于所述转轴上，所述多路分电盘外周上设有多个数控开关，多个所述数控开关与设于所述分电盘上的数值一一对应设置；

导电动作杆，其靠近所述多路分电盘上的数控开关设置，用于控制所述数控开关的开启；以及

多路励磁控制线路，其设于所述多路分电盘上，与所述多路分电盘同轴连接，所述多路励磁控制线路的输入端与所述滑环机构连接，输出端与多台所述发电机的转子连接；

其中，通过所述导电动作杆控制所述多路分电盘上数控开关的开启，进而控制多路励磁控制线路中的励磁电流流通至对应的发电机转子上。

4.根据权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述多路分电盘上设有转轴连接孔，通过所述转轴连接孔将所述多路分电盘连接到所述转轴上。

5.根据权利要求3所述的发电机，其特征在于，所述多路分电盘上设有多组循环的数控开关，每组所述数控开关的数量与所述发电机对应设置，以控制所述多路励磁控制线路的励磁电流通过所述数控开关所对应的发电机转子。

6.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述电子自动控制器包括多条输出线路，多条所述输出线路与所述发电机连接，与每台所述发电机连接的输出线路上设有整流器。

7.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述发电机组为多台，并通过联轴器连接所述发电机组中的转轴，将多台所述发电机组连接起来。

8.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述发电机组包括：

机壳，多台所述发电机中的定子设于所述机壳内壁，所述转轴穿过所述机壳，所述发电机中的转子设于所述转轴上，所述转轴两端设有轴头；以及

端盖，其设于所述机壳两端，所述转轴穿过所述端盖，所述端盖上设有风孔。

9.一种如权利要求1所述发电机的发电方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在安装时，调整多台发电机的转子，使多台发电机的转子磁极不在同一条磁力线上；

(2)驱动转轴转动，转轴上多台发电机的转子以额定转速转动；当任意一号转子在第一个0.02秒钟完成一定距离的运动做一个频率的功的同时，励磁电流通过滑环进入励磁控制装置，以每0.02秒钟的时间给任意一号转子供第一次励磁电流，使一号转子能在0.02秒钟的时间內转动一定的距离切割一次磁力线，对应的发电机定子绕组出线端上的电子自动控制电流器产生额定的电流，此时其它转子因没有励磁电流通过而不产生切割磁力线，处于空载状态；

(3)紧接着第二号转子在第二个0.02秒钟，完成一定距离的转动进入一号转子的中性面，做一个频率的功的同时，励磁控制装置以每0.02秒钟的时间给笫二号转子供第二次励磁电流，使第二号转子能在0.02秒钟的时间內转动一定的距离切割一次磁力线，对应的发电机定子绕组出线端上的电子自动控制器产生额定的电流；此时其它转子因没有励磁电流通过而不产生切割磁力线，处于空载状态；依此类推，多个转子循环工作。