CN118117837A - 一种多转子同步反转无定子永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多转子同步反转无定子永磁发电机，包括发电机轴、手柄、伞型齿轮箱、外转子、内转子和集电环，手柄套合固定在发电机轴上；伞型齿轮箱包括第一伞型齿轮、齿轮支架、第二伞型齿轮、第三伞型齿轮和第四伞型齿轮，第一伞型齿轮套合固定在发电机轴上；第三伞形齿轮套合在发电机轴上，且在第二伞形齿轮与第四伞形齿轮啮合作用下与第一伞形齿轮转动方向相反；外转子通过第一轴承安装在发电机轴上，且外转子通过连接件与第三伞形齿轮固定连接；内转子位于外转子内部，且内转子嵌合在发电机轴的铣槽内；集电环安装在发电机轴上，集电环与内转子绕组通过导线连接。本发明通过外转子与内转子同步反转且切割磁力，提高了发电机效率。

Description

一种多转子同步反转无定子永磁发电机

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，更具体的说是涉及一种多转子同步反转无定子永磁发电机。

背景技术

目前发电机是利用各种能源转化为机械能，再由机械能转化为电能。发电机主要组成部件有轴、轴承、定子、转子、驱动轮、导线和接线端子等，通过导体在磁场中作切割磁力线运动且导体构成回路后形成电流。

但是，现有的发电机效率较低，满足不了用户需求。

因此，提供一种提高效率的多转子同步反转无定子永磁发电机是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多转子同步反转无定子永磁发电机，能够提高发电机效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多转子同步反转无定子永磁发电机，包括发电机轴、手柄、伞型齿轮箱、外转子、内转子和集电环，所述手柄套合固定在所述发电机轴上；所述伞型齿轮箱包括第一伞型齿轮、齿轮支架、第二伞型齿轮、第三伞型齿轮和第四伞型齿轮，所述第一伞型齿轮套合固定在所述发电机轴上；所述齿轮支架通过第一轴承安装在所述发电机轴上且围设在所述第一伞型齿轮外侧；所述第二伞型齿轮与所述齿轮支架转动连接，且所述第二伞型齿轮与所述第一伞形齿轮啮合连接；所述第三伞形齿轮套合在所述发电机轴上，且所述第三伞形齿轮与所述第二伞形齿轮啮合连接，所述第三伞形齿轮与所述第一伞形齿轮对称分布；所述第四伞形齿轮与所述齿轮支架转动连接，且所述第四伞形齿轮两侧分别与所述第一伞形齿轮和第三伞形齿轮啮合连接，所述第四伞形齿轮与所述第二伞形齿轮对称分布；所述外转子通过两个第二轴承安装在所述发电机轴上，且所述外转子通过连接件与所述第三伞形齿轮固定连接；所述内转子位于所述外转子内部，且所述内转子嵌合在所述发电机轴的铣槽内；所述集电环安装在所述发电机轴上，所述集电环与所述内转子绕组通过导线连接。

通过采取以上技术方案，本发明的有益效果：

本发明通过外转子与内转子同步反转且切割磁力，其发电机磁通量是仅有定子、转子发电机磁通量叠加，提高了发电机效率。

进一步的，所述外转子为无铁芯绕组或镶嵌绕组的铁芯；所述内转子包括两个永磁铁，两个永磁铁分别嵌合在所述发电机轴的两个铣槽内。

进一步的，还包括第一支架和第二支架，所述第一支架通过第三轴承安装在所述发电机轴上，且所述第一支架位于所述手柄与所述伞型齿轮箱之间；所述第二支架通过第四轴承安装在所述发电机轴上，且位于所述集电环外侧。

进一步的，每个所述永磁铁均通过牵拉组件与所述发电机轴连接，所述牵拉组件包括第一固定件、第二固定件和弹簧，所述第一固定件固定在所述发电机轴上，所述第二固定件固定在所述永磁铁上且与所述第一固定件位置相对应；所述弹簧两端分别挂接在所述第一固定件和所述第二固定件上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种多转子同步反转无定子永磁发电机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例公开了一种多转子同步反转无定子永磁发电机，包括发电机轴1、手柄2、伞型齿轮箱3、外转子4、内转子5和集电环6，手柄2套合固定在发电机轴1上，在本实施例中，手柄2与发电机轴1通过螺丝固定连接；伞型齿轮箱3包括第一伞型齿轮31、齿轮支架32、第二伞型齿轮33、第三伞型齿轮34和第四伞型齿轮35，第一伞型齿轮31套合固定在发电机轴1上；齿轮支架32通过第一轴承36安装在发电机轴1上且围设在第一伞型齿轮31外侧；第二伞型齿轮33与齿轮支架32转动连接，且第二伞型齿轮33与第一伞形齿轮31啮合连接；第三伞形齿轮34套合在发电机轴1上，且第三伞形齿轮34与第二伞形齿轮33啮合连接，第三伞形齿轮34与第一伞形齿轮31对称分布；第四伞形齿轮35与齿轮支架32转动连接，且第四伞形齿轮35两侧分别与第一伞形齿轮31和第三伞形齿轮34啮合连接，第四伞形齿轮35与第二伞形齿轮33对称分布；外转子4通过两个第二轴承7安装在发电机轴1上，且外转子4通过连接件8与第三伞形齿轮34固定连接，在本实施例中，外转子4为无铁芯绕组或镶嵌绕组的铁芯；内转子5位于外转子4内部，且内转子5嵌合在发电机轴1的铣槽内，在本实施例中，内转子5包括两个永磁铁51，两个永磁铁51分别嵌合在发电机轴1的两个铣槽内；集电环6安装在发电机轴1上，集电环6与内转子5绕组通过导线连接，集电环6上的发电机输出电压再通过碳刷连接到用电设备上。本发明通过外转子4与内转子5同步反转且切割磁力，其发电机磁通量是仅有定子、转子发电机磁通量叠加，提高了发电机效率。

具体的，还包括第一支架9和第二支架10，第一支架9通过第三轴承11安装在发电机轴1上，且第一支架9位于手柄2与伞型齿轮箱3之间；第二支架10通过第四轴承12安装在发电机轴1上，且位于集电环6外侧。

为了进一步优化本发明的技术方案，每个永磁铁51均通过牵拉组件13与发电机轴1连接，牵拉组件包括第一固定件131、第二固定件132和弹簧133，第一固定件131固定在发电机轴1上，第二固定件132固定在永磁铁51上且与第一固定件131位置相对应；弹簧133两端分别挂接在第一固定件131和第二固定件132上，从而在不工作时，弹簧133拉动永磁铁51靠在发电机轴1上，减小内转子5直径，为启动减少力矩要求，工作时由于离心力的作用，永磁铁51就远离轴中心线，保证与外转子4的距离为最近距离，此时磁路最短，磁阻最小，减少启动时能量消耗。

本发明的工作原理：

操作人员摇动手柄2，发电机轴1旋转，内转子5随发电机轴1一起转动，此时第一伞形齿轮31也随着发电机轴1转动，第三伞形齿轮34在第二伞形齿轮33的带动下作与第一伞形齿轮31反方向旋转，在连接件8作用下，外转子4跟随第三伞形齿轮34旋转，这样就完成了外转子4与内转子5反方向旋转，利用外转子4与内转子5同步反转且切割磁力线，获得磁通量是仅有定子和转子的发电机切割磁力线数量的倍数，即磁通量的叠加,因条件限制对发动机磁通量叠加取平均值，按照华罗庚计算平均数E＝(N*单位时间磁通量变化/时间变化)*2(叠加)*0.618，可得本发明发电机效率增加62％。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种多转子同步反转无定子永磁发电机，其特征在于，包括发电机轴、手柄、伞型齿轮箱、外转子、内转子和集电环，所述手柄套合固定在所述发电机轴上；所述伞型齿轮箱包括第一伞型齿轮、齿轮支架、第二伞型齿轮、第三伞型齿轮和第四伞型齿轮，所述第一伞型齿轮套合固定在所述发电机轴上；所述齿轮支架通过第一轴承安装在所述发电机轴上且围设在所述第一伞型齿轮外侧；所述第二伞型齿轮与所述齿轮支架转动连接，且所述第二伞型齿轮与所述第一伞形齿轮啮合连接；所述第三伞形齿轮套合在所述发电机轴上，且所述第三伞形齿轮与所述第二伞形齿轮啮合连接，所述第三伞形齿轮与所述第一伞形齿轮对称分布；所述第四伞形齿轮与所述齿轮支架转动连接，且所述第四伞形齿轮两侧分别与所述第一伞形齿轮和第三伞形齿轮啮合连接，所述第四伞形齿轮与所述第二伞形齿轮对称分布；所述外转子通过两个第二轴承安装在所述发电机轴上，且所述外转子通过连接件与所述第三伞形齿轮固定连接；所述内转子位于所述外转子内部，且所述内转子嵌合在所述发电机轴的铣槽内；所述集电环安装在所述发电机轴上，所述集电环与所述内转子绕组通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种多转子同步反转无定子永磁发电机，其特征在于，所述外转子为无铁芯绕组或镶嵌绕组的铁芯；所述内转子包括两个永磁铁，两个永磁铁分别嵌合在所述发电机轴的两个铣槽内。

3.根据权利要求1或2所述的一种多转子同步反转无定子永磁发电机，其特征在于，还包括第一支架和第二支架，所述第一支架通过第三轴承安装在所述发电机轴上，且所述第一支架位于所述手柄与所述伞型齿轮箱之间；所述第二支架通过第四轴承安装在所述发电机轴上，且位于所述集电环外侧。

4.根据权利要求2所述的一种多转子同步反转无定子永磁发电机，其特征在于，每个所述永磁铁均通过牵拉组件与所述发电机轴连接，所述牵拉组件包括第一固定件、第二固定件和弹簧，所述第一固定件固定在所述发电机轴上，所述第二固定件固定在所述永磁铁上且与所述第一固定件位置相对应；所述弹簧两端分别挂接在所述第一固定件和所述第二固定件上。