CN203883659U - 一种无磁阻交直流发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无磁阻交直流发电机,机壳(1)和机芯(2)是由导磁材料制成的环形件,机壳和机芯通过连接臂(6)固连在一起,再固定套装在中心轴(5)上,中心轴上还固定套装有机壳机芯皮带轮(7),机壳内设置有第一N磁极和第二S磁极,机芯内设置有第一S磁极和第二N磁极;线圈(3)缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体(4)上,线圈载体的安装部与线圈载体皮带轮(10)固连在一体后,再通过轴承安装在中心轴上,线圈载体的另一端伸入机壳与机芯之间的间隙里,在线圈上设置有交流电输出转换开关,在线圈载体的安装部设置有换向器、碳刷和直流电输出转换开关。实现了无磁阻发电,用较小的动力就可以带动线圈转动,并实现了交直流发电。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机,尤其是电磁发电技术领域。
背景技术
现有的电磁发电机,无论是交流发电机、直流发电机,还是交直流发电机,都主要由定子、转子两部分构成。一种结构形式是线圈缠绕在定子上,磁极设置在转子上,一种结构形式是线圈缠绕在转子上,磁极设置在定子上。定子固定不动、转子旋转,通过线圈切割磁力线而产生电流。
上述两种结构形式中,定子及转子均是由导磁材料制成,定子与转子之间的间隙在1mm左右,磁极所产生的磁场对线圈缠绕的载体(定子或转子)具有一定的吸引力,从而产生磁阻,阻碍转子的转动,转子转动需要克服磁阻,转子转动的动力要求较高。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种交直流发电机,没有磁阻,用较小的动力就可以带动线圈转动。
为此,本实用新型所采用的技术方案为:一种无磁阻交直流发电机,包括机壳(1)、机芯(2)、线圈(3)、线圈载体(4)和中心轴(5),所述机壳(1)和机芯(2)是由导磁材料制成的环形件,机壳(1)套在机芯(2)外,机壳(1)的内壁与机芯(2)的外壁之间留有间隙,机壳(1)和机芯(2) 通过连接臂(6)固连在一起,再固定套装在中心轴(5)上,所述中心轴(5)上还固定套装有机壳机芯皮带轮(7),所述机壳(1)内设置有第一N磁极(N1)和第二S磁极(S1),所述机芯(2)内设置有第一S磁极(S1)和第二N磁极(N2),且第一S磁极(S1)正对第一N磁极(N1),第二N磁极(N2)正对第二S磁极(S2);所述线圈(3)缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体(4)上,线圈载体(4)的安装部与线圈载体皮带轮(10)固连在一体后,再通过轴承(8)安装在中心轴(5)上,线圈载体(4)的另一端伸入机壳(1)与机芯(2)之间的间隙里,在线圈(3)上设置有交流电输出转换开关(9),在线圈载体(4)的安装部设置有换向器(11)、碳刷(12)和直流电输出转换开关(13)。
所述机壳(1)与机芯(2)之间设置的线圈(3)共三组,呈圆周均布,分别缠绕在各自的线圈载体(4)上,三组线圈载体(4)共用一个安装部。增加线圈数量,提高发电能力。
本实用新型与传统的发电机相比,机壳、机芯即为传统发电机的定子及转子,机壳与机芯组成一个导磁回路,机壳、机芯与中心轴固连成一体,即将传统发电机中的定子和转子固定在一起,相互不发生转动。传统结构中的线圈缠绕在转子上,定子固定、转子旋转,而本实用新型中单独设置由非导磁绝缘材料制成的线圈载体,当线圈旋转或机壳、机芯一起旋转时,磁场对非导磁绝缘材料的线圈载体没有吸引力,因此也不会产生磁阻,用较小的动力就可以得到大的电力。由于在机壳与机芯之间的间隙中增设了线圈载体,机壳与机芯之间的间隙由原有的1mm左右增加到1cm左右,即N1与S1之间的间距、N2与S2之间的间距增大,磁利用率较低,故设置四个磁极以提高磁力。
工作原理及过程:当皮带通过机壳机芯皮带轮带动中心轴、机壳、机芯一起旋转时,线圈和线圈载体处于静止,输出导线直接连接到线圈上的交流电输出转换开关上,此时输出的是交流电;当皮带通过线圈载体皮带轮带动线圈和线圈载体旋转时,中心轴、机壳、机芯处于静止,线圈输出的电流由换向器经碳刷输出直流电,输出导线直接连接在直流电输出转换开关上。
有益效果是:利用单独设置的由非导磁绝缘材料制成的线圈载体,并将机壳与机芯固连成一体,实现了无磁阻发电,用较小的动力就可以带动线圈转动;同时设置四个磁极,以提高磁力效果;通过直接从线圈上取交流电,结合换向器、碳刷取直流电,实现了交直流发电。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的侧视图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图,对本实用新型作进一步说明:
结合图1——图2所示,一种无磁阻交直流发电机,由机壳1、机芯2、线圈3、线圈载体4、中心轴5、连接臂6、机壳机芯皮带轮7、轴承8、交流电输出转换开关9、线圈载体皮带轮10、换向器11、碳刷12和直流电输出转换开关13等组成。
机壳1和机芯2是由导磁材料制成的环形件,与传统发电机中定子、转子的选材相同,如硅钢片。机壳1套在机芯2外,机壳1的内壁与机芯2的外壁之间留有间隙,通常在1cm左右,以保证缠绕了线圈3的线圈载体4能伸入到该间隙中。机壳1和机芯2通过连接臂6固连在一起,再固定套装在 中心轴5上,中心轴5上还固定套装有机壳机芯皮带轮7,机壳1、机芯2、中心轴5、机壳机芯皮带轮7之间不发生相对转动。
机壳1内设置有第一N磁极N1和第二S磁极S1,机芯2内设置有第一S磁极S1和第二N磁极N2,且第一S磁极S1正对第一N磁极N1,第二N磁极N2正对第二S磁极S2;机壳1与机芯2组成一个导磁回路,磁场由第一N磁极N1、第一S磁极S1,第二N磁极N2、第二S磁极S2提供。
线圈3缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体4上,线圈载体4采用非导磁绝缘材料制成,如塑料或塑钢,磁场对线圈载体4没有吸引力,线圈载体4在线圈载体皮带轮10的带动下可绕着中心轴5自由转动,没有磁阻。线圈载体4的安装部与线圈载体皮带轮10固连在一体后,再通过轴承8安装在中心轴5上,线圈载体4的另一端伸入机壳1与机芯2之间的间隙里,从而切割磁力线。在线圈3上设置有交流电输出转换开关9,直接将线圈3中的交流电导出。在线圈载体4的安装部设置有换向器11、碳刷12和直流电输出转换开关13,换向器11、碳刷12是直流发电机中必不可少的部件,在直流发电机中,换向器11与碳刷12的作用是将电枢绕组内的交变电势转为直流电输出,从而将线圈3中的交流电转换为直流电,再通过直流电转换开关13取电。
机壳1与机芯2之间设置的线圈3可以是一组。优选为,机壳1与机芯2之间设置的线圈3共三组,分别为AA’、BB’、CC’,三组线圈3呈圆周均布,分别缠绕在各自的线圈载体4上,三组线圈载体4共用一个安装部。线圈3的数量不限于三组,也可以是两组,四组或更多。
Claims (2)
1.一种无磁阻交直流发电机,其特征在于:包括机壳(1)、机芯(2)、线圈(3)、线圈载体(4)和中心轴(5),所述机壳(1)和机芯(2)是由导磁材料制成的环形件,机壳(1)套在机芯(2)外,机壳(1)的内壁与机芯(2)的外壁之间留有间隙,机壳(1)和机芯(2)通过连接臂(6)固连在一起,再固定套装在中心轴(5)上,所述中心轴(5)上还固定套装有机壳机芯皮带轮(7),所述机壳(1)内设置有第一N磁极(N1)和第二S磁极(S1),所述机芯(2)内设置有第一S磁极(S1)和第二N磁极(N2),且第一S磁极(S1)正对第一N磁极(N1),第二N磁极(N2)正对第二S磁极(S2);所述线圈(3)缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体(4)上,线圈载体(4)的安装部与线圈载体皮带轮(10)固连在一体后,再通过轴承(8)安装在中心轴(5)上,线圈载体(4)的另一端伸入机壳(1)与机芯(2)之间的间隙里,在线圈(3)上设置有交流电输出转换开关(9),在线圈载体(4)的安装部设置有换向器(11)、碳刷(12)和直流电输出转换开关(13)。
2.按照权利要求1所述的无磁阻交直流发电机,其特征在于:所述机壳(1)与机芯(2)之间设置的线圈(3)共三组,呈圆周均布,分别缠绕在各自的线圈载体(4)上,三组线圈载体(4)共用一个安装部。
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CN103872878A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-06-18 | 包海荣 | 无磁阻交直流发电机 |
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