CN201414055Y - 大功率叠片盘式动能转换装置 - Google Patents

Abstract

一种大功率叠片盘式动能转换装置，其特征是：它由主轴(1)、N个磁盘(2)、(N+1)个线圈盘(3)及多个连接器(4)组成，线圈盘(3)上设有中心通孔和多个周盘固定器(6)，所述磁盘(2)设置在两个线圈盘(3)之间，主轴(1)穿过(N+1)个线圈盘(3)的中心通孔分别与N个磁盘(2)中心固定连接，两个线圈盘(3)之间还通过两个连接器(4)平行固定连接。本实用新型的优点是：磁场强度(磁场叠加)，标准盘内单位时间切割面积大(角速度切割面积大于线速度切割面积)，自身切割面积大(当R/h大于3/时，效率超过轴向切割)，叠片设计可以加大同时切割的面积，与磁场强度，提高效率。

Description

大功率叠片盘式动能转换装置

技术领域

本实用新型涉及发电和能量装换装置，特别是应用于水力及风能发电的大功率叠片盘式动能转换装置。

背景技术

现有的水利、风力发电大都是采用转轴式发电机，由水轮机或风叶轮驱动转轴式发电机产生电能，发电机的转子是以线速度切割定子线圈，其切割面积总量较小，产生电量相对较小，效率低。传统的发电机没有磁场叠加，其电动势产生时的阻力力矩也较大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、体积小、效率高的大功率叠片盘式动能转换装置。

所述大功率叠片盘式动能转换装置由主轴、N个磁盘、(N+1)个线圈盘及多个连接器组成，线圈盘上设有中心通孔和多个周盘固定器，所述磁盘设置在两个线圈盘之间，主轴穿过(N+1)个线圈的中心通孔分别与N个磁盘中心固定连接，两个线圈盘之间还通过两个连接器固定平行连接；线圈盘上的多个周盘固定器上分别设有线圈绕组。

所述主轴两端分别与轴承转动连接，两个外侧线圈盘分别与轴承座固定。

在标准盘时所述N的最小值大于或等于2。

所述磁盘与线圈盘之间设有间隙。

工作原理：假设盘式叠片发电机发电量大于轴式发电机发电量则有：

E_盘＞E_轴        E＝N*ΔΦ/ΔT

在实际操作中使参数N与T相同是可以做到的，即时间相同，线圈圈数相同。那么则有：

当时E_盘＞E_轴，ΔΦ_盘＞ΔΦ_轴

即BSL_盘＞BLS_轴(设轴向切割最大角为90度；且切割面积为整个轴面，无缝隙。)

因为盘式叠片式磁场相叠加，是绝对大于轴向单面磁场的强度

即B_盘＞B_轴

所以的到SL_盘＞SL_轴

SL_盘＝6∏*r²*G*L_盘

SL_轴＝2∏*R*h*L_轴

如图所示：r＝1/3R；L_盘＝2r；L_轴＝h

则得到：

6∏*(1/3R)²*G*2*1/3R＞2∏*R*h*h

简化后得到：R²*G/h²＞9/2

当G＝1时 $R/h>3/\sqrt{2},$ 当 $R/h=3/\sqrt{2},$ G＝2，这是标准盘的盘数极限。

又因为盘式发电机切割的速度是角速度，轴式发电机的切割速度是线速度，在单位时间内，盘式发电机的切割面积绝对大于轴式发电机的切割面积，因此在能源转换过程中，能量足够的情况下，叠片盘式发电机的发电量至少是轴式发电机的2倍，效率大于轴式发电机。

本实用新型的优点是：磁场强度(磁场叠加)，标准盘内单位时间切割面积大(角速度切割面积大于线速度切割面积)，自身切割面积大(当R/h大于

时，效率超过轴向切割)，叠片设计可以加大同时切割的面积，与磁场强度，提高效率，盘式设计电磁感应产生的阻力力矩比传统轴式的小，所以在主轴能承受范围内达到的转速比轴式的高。

标准盘是R/h为

盘体设计，一般最少叠加盘数为2盘，随着体积增加盘数增加，标准盘数是单位体积内能容纳的盘数，一盘为一单元的标准盘，二盘为二单元的标准盘。

附图说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是线圈接线图。

图中：1-主轴，2-磁盘，3-线圈盘，4-连接器，5-线圈绕组，6-周盘固定器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，图1中，所述大功率叠片盘式动能转换装置由主轴1、N个磁盘2、(N+1)个线圈盘3及多个连接器组成，线圈盘3上设有中心通孔和多个周盘固定器6，所述磁盘2设置在两个线圈盘3之间，主轴1穿过(N+1)个线圈3的中心通孔分别与N个磁盘2中心固定连接，两个线圈盘3之间还通过两个连接器4固定平行连接；线圈盘3上的多个周盘固定器6上分别设有线圈绕组5。

所述主轴1两端分别与轴承转动连接，两个外侧线圈盘3分别与轴承座固定。在标准盘时，所述N的最小值大于或等于2。所述磁盘2与线圈盘3之间设有间隙。

它的工作过程是：本实用新型的主轴与水轮机或风机的输出轴连接，其发电量是轴式发电机的数倍。通过水能或风能等带动风机或水轮机，利用产生的机械能带动主轴叠片磁盘转动，切割线圈盘产生电能，将固定线圈盘的电能并联方式输出，通过变压器，变成民用或工业用电。

Claims (4)

1.一种大功率叠片盘式动能转换装置，其特征是：它由主轴(1)、N个磁盘(2)、(N+1)个线圈盘(3)及多个连接器(4)组成，线圈盘(3)上设有中心通孔和多个周盘固定器(6)，所述磁盘(2)设置在两个线圈盘(3)之间，主轴(1)穿过(N+1)个线圈盘(3)的中心通孔分别与N个磁盘(2)中心固定连接，两个线圈盘(3)之间还通过两个连接器(4)平行固定连接；线圈盘(3)上的多个周盘固定器(6)上分别设有线圈绕组(5)。

2.根据权利要求1所述的大功率叠片盘式动能转换装置，其特征是：所述主轴(1)两端分别与轴承内套连接，两个外侧线圈盘(3)分别与轴承座固定连接。

3.根据权利要求1所述的大功率叠片盘式动能转换装置，其特征是：在标准盘时所述N的数值大于或等于2。

4.根据权利要求1所述的大功率叠片盘式动能转换装置，其特征是：所述磁盘(2)与线圈盘(3)之间设有间隙。

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