CN1291819A - 磁力传动磁悬浮永磁发电机系统 - Google Patents

Abstract

一种磁力传动磁悬浮永磁发电机系统,它是由原动力传送系统,磁轮,磁轴,磁力传动调速系统,磁悬浮永磁发电机等几部分组成的,该发电机系统采用了磁力传动技术和磁悬浮技术的有机结合,使原有的发电机系统,传动力大,耗能和噪音高及发电机效率低的问题得到解决。同时,也解决了永磁转子发电机输出特性偏软的缺点,其特点是节能,降耗,利于环保,它可广泛使用于多种动力源,也可以专门用于风力和水力发电。

Description

磁力传动磁悬浮永磁发电机系统

本发明涉及一种磁力传动磁悬浮永磁发电机系统，它所阐述的是该磁力传动磁悬浮永磁发电机系统的制造方法。

以往的发电机系统如：汽油发电机组，柴油发电机组，气轮发电机组，水力发电机组，以及风力发电机组，其核心的发电机结构均是由导磁材料制作的定子，用铜铝材料制作，并镶嵌在定子上面的绕组线圈；转子，以及用铜铝材料制造，并镶嵌在转子上面的激磁线圈；碳刷，滑环，整流子，转轴，以及支撑转轴和轴承的发电机端盖和机座等组成，上述发电机的结构复杂，制造难度大，易出毛病，各种损耗均很高。不利于环保和节能的要求。

随着永磁发电机的产生，特别是永磁转子发电机的出现大大改变了上述发电机的弊端，使发电机的结构大大得到了简化，效能提高，各种损耗也有明显的降低，但这两类发电机，其功率越大，它们所需的外部动力源也就越大，加之永磁转子发电机输出特性偏软的缺憾，因此，从整个发电机系统来考查，上述两类型发电机的原动力(发动机，风力，水力)的能耗均较高。特别是以发动机为原动力的发电机，耗能高对环境的污染和噪音均较大。

虽然，永磁发电机在效能方面有了很大的提高，上述两类发电机它们在原动力带动发电机转动方面，其传动方式基本上均采用皮带传动或齿轮传动，这两种传动方式的特点是效率高，调速方便，但这两种传动方式都是将皮带或齿轮的一端连接原动力的输出转轴上，另一端或通过调速系统连接发电机，这种结合方式，一方面达到了传动的目的；另一方面也给原动力和发电机增加了一些负荷，发电机运行其间磨擦系数增大，噪音升高，使二者的能耗上升，效能下降。

以上所述发电机其主要缺点表现在：1，由于所需外部动力源要求高，因此，其耗能高，采用发动机为动力的发电机，污染严重。2，由于采用了传统的皮带或齿轮传动方式，因此，其磨擦系数大，噪音高，从而降低了发电机的效能。3，由于采用了传统的皮带或齿轮传动方式，就使得永磁转子发电机输出特性偏软更为突出。

综上所述，为了提高发电机的整体性能达到节能，降耗和环保的目的必须对发电机系统进行改造，尤其是原动力的输出传动部分，发电机和发电机的运转传动部分，这几部分传动负荷的高低，决定着原动力消耗量的大小和发电机效能的高低。

本发明的目的在于提供一种磁力传动磁悬浮永磁发电机系统，该系统着眼于整个发电机系统的转动和传动方面的改造，其技术特点及所解决的问题：1，在传动装置上采用了磁力传动技术，解决了发电机系统启动力大的难题。2，在发电机转轴与端盖之间去掉了过去的轴承采用了磁悬浮技术，这项技术减少了由于发电机自身转子和转轴的自重，所带来的驱动力的消耗，同时，使发电机的转轴与端盖之间的磨擦降至最小。3，由于在发电机转轴上去掉了过去的轮盘或齿轮，采用了磁力传动技术，因此，就解决了永磁转子发电机输出特性偏软的缺点。4，由于综合运用了磁力传动技术和磁悬浮技术，就使得以发动机为动力的发电机的能耗下降，减少了对环境的污染。

如果只在发电机转轴与端盖之间采用磁悬浮技术，而驱动发电机转轴旋转的传动装置不改造，这样一来磁悬浮技术就不能发挥其真正的作用，这是因为，原有在发电机转轴与端盖之间的金属轴承其主要作用是减小转动的磨擦力，同时起着支撑转轴和转子的作用，它另外一个特性就是刚性比较强，而磁悬浮技术在减小转动磨擦方面大大优于金属轴承，从静态观察磁悬浮技术的支撑作用，与金属轴承没有两样，从发电机转轴受外驱动力的影响转动时，特别是大功率的发电机，磁悬浮技术特性偏软就显露出来了，这样一来就影响了发电机的效率。因此，采用磁力传动技术和磁悬浮技术的结合，就能解决这一问题，使整个发电机系统的效率大大提高。

该系统能有效地利用多种能源，与同功率和规格的发电机系统相比，在外部动力源相对小的情况下，即可带动发电机转子旋转，大大降低了动力源的消耗，进一步提高了发电机系统的整体效能，而且降低了制造成本和使用成本，另外，它还有机动性强和适用范围广的特点。该系统可以广泛应用于各种交通工具，工厂，农村，城市住宅小区，高层建筑和其它需要使用电力的部门，也可以专门用于风力和水力发电。

本发明的目的是这样实现的，一种磁力传动磁悬浮永磁发电机系统，它是由：原动力传送系统，1、磁力传动调速系统，2、磁悬浮永磁发电机，3、等几部分组成的。

其中，原动力传送系统，1，是由传送原动力的旋转装置和磁力旋转装置组成的，它的作用在于原动力的旋转装置受原动力的驱动，带动磁力旋转装置转动，同时，磁力旋转装置在磁斥力的作用下，驱动磁力传动调速系统运转，磁力传动调速系统，通过磁斥力的作用，带动安装在磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置，达到一定的转速，从而使磁悬浮永磁发电机得以发电。该系统设计时，可将原动力的旋转装置与磁力旋转装置连接成一体。

磁力传动调速系统，2，它是由不同大小规格的磁力旋转装置组成的，其作用在于调节来自原动力传送系统1的旋转速度达一定的转速，并通过磁斥力的作用，传送到下一级传动系统。

磁悬浮永磁发电机，3，它是由用导磁材料制作的定子4，由铜铝材料制作并镶嵌在定子上面的绕组线圈5，永磁转子6，转轴7，端盖8，安装在转轴上面的磁力旋转装置9与端盖和转轴配合一起支撑永磁转子的磁悬浮技术10，机壳11，机座12和风叶13等部分组成。其主要特点：A，转子是由永磁材料制成的，省去了传统发电机的碳刷，滑环和镶嵌在转子上面的激磁线圈，因此，在该发电机运行其间，其转子是不通电的，所以其转子不会有温升产生，从而提高了该发电机的效率，降低了消耗。B，由于该发电机的转子是由永磁材料制成的，它一方面，提高了该发电机的效率，降低了消耗；另一方面，由于永磁材料是在发电机制造过程中一次性充磁的(即磁力不可调性)，因此，其负载特性偏软，为解决这一问题，该磁悬浮永磁发电机，在连接转子的转轴与端盖之间采用了磁悬浮技术，使该发电机的转子悬浮在发电机的内部中央。达到磁悬浮的目的。C，由于该磁悬浮永磁发电机支撑转子和转轴采用的是磁悬浮技术，因此，就使转子和转轴相对处于一种悬浮的失重状态，所以，在外力相对小的情况下，该磁悬浮永磁发电机的转子就可以旋转，从而，节省原动力的消耗，提高了整个发电机系统性能，提高了该发电机系统对原动力的适用面。

该磁力传动磁悬浮永磁发电机是这样运行的，首先，在原动力的作用下，原动力传送系统1中的传送原动力的旋转装置旋转，从而带动磁力旋转装置转动，在磁斥力的作用下，磁力旋转装置，驱动磁力传动调速系统2，转动，通过磁斥力的作用，磁力传动调速系统2，带动安装在磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置，运转达一定的转速，由于发电机的转子和转轴在制造时是紧密安装在一起的，因此，安装在磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置转动的同时，磁悬浮永磁发电机3的转子也同时旋转，由于该发电机的转子是由永磁材料制成的，因此，在该发电机转子旋转的过程中，其定子上面的绕组线圈不断切割转子的磁力线，使绕组线圈产生电流从而达到发电的目的。磁悬浮永磁发电机发出的电力通过稳压和变压系统及其它输变电系统，把电力提供给所需电力的设备和用户。

以上所述为该磁力传动磁悬浮永磁发电机的基本组成部分，各部分的构成及其作用。

下面结合图1，图2，对磁悬浮永磁发电机系统的运行进行进一步说明：

其中图1中，原动力传送系统为1，磁力传动调速系统为2，磁悬浮永磁发电机为3。

图2中，定子4，绕组线圈为5，永磁转子为6，转轴为7，端盖为8，磁力旋转装置为9，磁悬浮技术为10，机壳为11，机座为12，风叶为13。

在原动力(发动机，风力，水力)的作用下，原动力传送系统1中的旋转装置(轴，风叶，涡轮等)开始起动并旋转，从而带动磁力旋转装置转动，在磁斥力的作用下磁力旋转装置驱动，并配合磁力传动调速系统2运转，同时，存磁斥力的作用下，安装在磁悬浮永磁发电机3转轴上面的磁力旋转装置9，也就带动了该发电机转轴7和永磁转子6旋转，由于磁悬浮永磁发电机3的转子是由永磁材料制成的，在磁悬浮永磁发电机转子旋转的过程中，镶嵌在磁悬浮永磁发电机3的定子4上面的绕组线圈5不断切割永磁转子6的磁力线，使镶嵌在定子上面的绕组线圈5产生电流，从而产生电力。在磁悬浮永磁发电机3运转的过程中，安装在磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置9，与磁力传动调速系统2和原动力传送系统中的磁力旋转装置，彼此之间是没有接触和摩擦的，它们始终保持着一定的间隙，它们的转动是在原动力的作用下，通过磁斥力完成的。因此，这种磁力传动方式是磨擦系数很低，对整个磁悬浮永磁发电机系统而言，其效率大大提高，各种损耗大大降低，与同功率的其它类型发电机相比之下，大大节省了动力源的消耗量，同时，也大大提高了该发电机的效率。

Claims (3)

1．一种磁力传动磁悬浮永磁发电机系统，它由原动力传动系统1、传动调速系统2、永磁发电机3组成，其特征在于同时综合采用磁力传动技术和磁悬浮技术。

2．根据权利要求1所述的磁力传动磁悬浮永磁发电机系统，其特征在于用磁力传动技术取代传统的皮带或齿轮传动方式。

3．根据权利要求1所述的磁力传动磁悬浮永磁发电机系统，其特征在于用磁悬浮技术取代传统的转轴7和端盖8之间的轴承。

Images