CN110971018A - 一种安装于旋转物体的发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装于旋转物体的发电机，包括：安装并固定于旋转物体的转子，所述转子包括至少一个感应线圈；相对所述转子可转动的定子，所述定子包括至少两个磁极；所述定子包括定子壳体和配重块，所述定子壳体从转子周向包围所述转子，且周向封闭；所述配重块固定在所述定子壳体一侧，所述配重块在周向的角度范围小于或等于180度。本发明的安装于旋转物体的发电机，能够持续、可靠的给旋转物体上的电子产品供电。

Description

一种安装于旋转物体的发电机

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体涉及一种安装于旋转物体的发电机。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，智慧交通已经成为人类生活的重要发展方向，如何动态的获取车辆各个部件的信息是智慧交通重要的一环。例如，获取车轮在行驶过程中的信息，可以使车辆驾驶更安全。再如，在车轮侧面可以安装显示屏，显示司机需要显示的信息等。

但是，由于目前获取车轮信息的设施或显示屏等都是一些电子产品，都需要依赖电能工作，而车轮在不断行驶中，持续、可靠供电存在一定的难度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种安装于旋转物体的发电机，能够给车轮上的电子产品持续、可靠供电。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种安装于旋转物体的发电机，所述发电机包括：

安装并固定于旋转物体的转子，所述转子包括至少一个感应线圈；

相对所述转子可转动的定子，所述定子包括至少两个磁极；

所述定子包括定子壳体和配重块，所述定子壳体从转子周向包围所述转子，且周向封闭；所述配重块固定在所述定子壳体一侧，所述配重块在周向的角度范围小于或等于180度；

所述旋转物体转动时，所述转子随所述旋转物体的转动而转动，所述定子在配重块的重力的作用下保持不动。

上述方案中，所述配重块由钨合金制成。

上述方案中，所述定子壳体包括基环和至少两个磁极块，所述磁极块通过粘接剂均匀固定于所述基环内壁。

上述方案中，所述磁极块在所述基环内壁的分布为波浪形，所述波浪形中的每个波峰中包括一个磁极块；所述磁极块在所述基环内壁的圆周上均匀分布。

上述方案中，所述磁极块由钕铁硼制成。

上述方案中，所述感应线圈由纯铜导线制成。

上述方案中，所述转子还包括转子铁芯，所述转子铁芯包括至少两个容纳感应线圈的线圈槽，每个所述感应线圈均绕制于相邻的两个或多个线圈槽中；所述线圈槽的数量与所述磁极块的数量相适应。

上述方案中，每个所述线圈槽内的侧壁均为向内凹的弧面。

上述方案中，所述转子铁芯包括十二个线圈槽，所述感应线圈包括三个，均分别绕制于相邻的十个线圈槽中，且三个所述感应线圈的进线和尾线均依次错开一个线圈槽。

上述方案中，所述旋转物体为车辆的车轮。

本发明实施例的安装于旋转物体的发电机，包括：安装并固定于旋转物体的转子，所述转子包括至少一个感应线圈；相对所述转子可转动的定子，所述定子包括至少两个磁极；所述定子包括定子壳体和配重块，所述定子壳体从转子周向包围所述转子，且周向封闭；所述配重块固定在所述定子壳体一侧，所述配重块在周向的角度范围小于或等于180度。可见，本发明实施例的安装于旋转物体的发电机，通过在定子上设置一个配重块，使定子在旋转物体转动时保持不动，保证发电机的正常工作，能够持续、可靠的给旋转物体上的电子产品供电。

本发明实施例的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解，下面描述的附图仅仅是本发明实施例的一部分附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例安装于车轮的发电机的示意图；

图2为图1的正面投影示意图；

图3为图1的侧面投影示意图；

图4为图1的背面投影示意图；

图5为本发明实施例安装于车轮的发电机中的转子铁芯的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种安装于旋转物体的发电机，所述发电机可以包括：

安装并固定于旋转物体的转子，所述转子包括至少一个感应线圈；

相对所述转子可转动的定子，所述定子包括至少两个磁极；

所述定子包括定子壳体和配重块，所述定子壳体从转子周向包围所述转子，且周向封闭；所述配重块固定在所述定子壳体一侧，所述配重块在周向的角度范围小于或等于180度；

所述旋转物体转动时，所述转子随所述旋转物体的转动而转动，所述定子在配重块的重力的作用下保持不动。

本发明实施例的安装于旋转物体的发电机，通过在定子上设置一个配重块，使定子在旋转物体转动时保持不动，保证发电机的正常工作，能够持续、可靠的给旋转物体上的电子产品供电。

这里的旋转物体，主要是指在竖直方向旋转的物体，例如车辆的车轮，这样，定子的配重块的重力才会发挥最大作用。当然，也不局限于竖直方向旋转的物体，例如倾斜转动的，甚至水平方向转动的物体，如果转速不高，也是可以的。

进一步地，所述定子在配重块的重力的作用下保持不动，是指大部分时间里不动，可能在车轮开始转动的瞬间、突然加速或道路颠簸等情况下会短时间转动，但是，这种情况不影响发电的功能。

在本发明的另一些实施例中，所述配重块可以由钨合金制成。钨合金的比重比较大，能产生更大的重力，使定子更稳定。更具体地，所述配重块可以是高密度钨合金，即以钨为基体，在其中加入少量的Ni、Co、Mo等元素，是典型的两相合金，又称为高比重钨合金。本领域技术人员能够理解，所述配重块也可以是其它比重大的材料制成。

在本发明的另一些实施例中，所述定子壳体可以包括基环和至少两个磁极块，所述磁极块通过粘接剂均匀固定于所述基环内壁。更多磁极，可以产生更多磁力线，且将整个磁环分成多个磁极块分别制造，实施工艺性更好，是更佳的实施方式。具体地，基环可以由高导磁性冷轧硅钢片制成。

在本发明的另一些实施例中，所述磁极块在所述基环内壁的分布可以为波浪形，所述波浪形中的每个波峰中包括一个磁极块；所述磁极块在所述基环内壁的圆周上均匀分布。波浪形的设计更能适应感应线圈的感应，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述磁极块由钕铁硼制成。钕铁硼的磁能积比较大，即单位体积能产生更大的磁场，是发电机的发电效率更高，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述感应线圈可以由纯铜导线制成。纯铜导线的导电率更好，可以减少发电机的发热量，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述转子还可以包括转子铁芯，所述转子铁芯包括至少两个容纳感应线圈的线圈槽，每个所述感应线圈均绕制于相邻的两个或多个线圈槽中，所述线圈槽的数量与所述磁极块的数量相适应；每个所述线圈槽内的侧壁均为圆周向弯曲的弧面。这里，线圈槽内的弧面对线圈的导线有聚拢的作用，使线圈的各匝之间更紧密、漏磁少，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述转子铁芯可以包括十二个线圈槽，所述感应线圈包括三个，均分别绕制于相邻的十个线圈槽中，且三个所述感应线圈的进线和尾线均依次错开一个线圈槽；这样，三个感应线圈的电流方向均不同，也就是三相电。三相电是广泛使用的一种电能方式，更容易变换、传输等，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述发电机还设置有轴承，所述转子还包括转子轴，所述轴承的内圈固定于所述转子轴，所述轴承的外圈固定于所述定子。这样，转子的转动更顺畅，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述旋转物体可以是车辆的车轮。由于现代社会，车辆多，车速也很快，是更佳的实施方式。

以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。并且，下面描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术领域的普通技术人员，根据这些实施例，在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种安装于车轮的发电机，但本领域技术人员能够理解，本实施例的发电机也可以安装于其它旋转物体。

如图1-4所示，所述安装于车轮的发电机包括转子10和定子20。所述转子10安装并固定于所述车轮(未在图中示出)，所述转子10包括3个感应线圈。所述定子20能相对于所述转子10转动，转动中心为转子10的轴线。

所述定子20包括12个磁极块，即可以形成很多磁力线。所述定子20包括定子壳体201和配重块202，所述定子壳体201从转子10周向包围所述转子10，且周向封闭；所述配重块202固定在所述定子壳体201一侧，所述配重块202在周向的角度范围为180度。

本领域技术人员能够理解，本发明的其它实施例中，上述感应线圈、磁极块的数量，以及所述配重块202在周向的角度范围均不限于上面所述。

其中，所述配重块202由钨合金制成。这样，能产生更大的重力，使定子20更稳定。

其中，所述定子壳体包括基环2011和12个磁极块2012，所述磁极块2012通过粘接剂均匀固定于所述基环2011内壁。所述磁极块2012在所述基环内壁的分布为波浪形，所述波浪形中的每个波浪中包括一个磁极块2012；所述磁极块2012在所述基环内壁的圆周上均匀分布。

其中，所述磁极块2012由钕铁硼制成。产生的磁场更强，能提高发电效率。

其中，所述转子还包括转子铁芯101，所述转子铁芯101包括十二个线圈槽1011。每个所述感应线圈1012均分别绕制于相邻的十个线圈槽1011中，且三个所述感应线圈1012的进线和尾线均依次错开一个线圈槽，三个感应线圈1012分别为A、B、C，由于所述感应线圈1012有进线和尾线，因此分别为A进线、A尾线、B进线、B尾线、C进线和C尾线。具体地，每个所述线圈槽1011内的侧壁均为圆周向弯曲的弧面。使线圈的各匝之间更紧密、漏磁少。

其中，所述感应线圈1012由纯铜导线制成。纯铜的导电率更高，能减少发电机的发热量。

其中，所述发电机还设置有轴承30，所述转子10还包括转子轴102，所述轴承30的内圈固定于所述转子轴102，所述轴承30的外圈固定于所述定子20(图中未示出固定的结构)。具体地，所述配重块202的背部还设有支撑转子轴102的轴孔2021。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本发明实施例记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”，仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。

应理解，说明书通篇中提到的“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述发电机包括：

安装并固定于旋转物体的转子，所述转子包括至少一个感应线圈；

相对所述转子可转动的定子，所述定子包括至少两个磁极；

所述定子包括定子壳体和配重块，所述定子壳体从转子周向包围所述转子，且周向封闭；所述配重块固定在所述定子壳体一侧，所述配重块在周向的角度范围小于或等于180度；

所述旋转物体转动时，所述转子随所述旋转物体的转动而转动，所述定子在配重块的重力的作用下保持不动。

2.根据权利要求1所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述配重块由钨合金制成。

3.根据权利要求2所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述定子壳体包括基环和至少两个磁极块，所述磁极块通过粘接剂均匀固定于所述基环内壁。

4.根据权利要求3所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述磁极块在所述基环内壁的分布为波浪形，所述波浪形中的每个波峰中包括一个磁极块；所述磁极块在所述基环内壁的圆周上均匀分布。

5.根据权利要求4所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述磁极块由钕铁硼制成。

6.根据权利要求5所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述感应线圈由纯铜导线制成。

7.根据权利要求6所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述转子还包括转子铁芯，所述转子铁芯包括至少两个容纳感应线圈的线圈槽，每个所述感应线圈均绕制于相邻的两个或多个线圈槽中；所述线圈槽的数量与所述磁极块的数量相适应。

8.根据权利要求7所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，每个所述线圈槽内的侧壁均为向内凹的弧面。

9.根据权利要求8所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述转子铁芯包括十二个线圈槽，所述感应线圈包括三个，均分别绕制于相邻的十个线圈槽中，且三个所述感应线圈的进线和尾线均依次错开一个线圈槽。

10.根据权利要求9所述的安装于旋转物体的发电机，其特征在于，所述旋转物体为车辆的车轮。

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