CN204835868U - 垂直轴双转子发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种垂直轴双转子发电机，包括发电机轴、内转子组件、外转子组件和集电环组件，其中，发电机轴垂直设置，下端转动设置在圆筒状的基座内；内转子组件包括固定在发电机轴上的绕组，外转子组件包括转动设置在发电机轴上的机壳和固定在机壳内壁上的磁铁，磁铁环绕绕组设置，发电机轴和机壳上分别设有转向相反的内、外转子驱动装置；集电环组件包括导电环、电刷和电刷固定架，导电环固定在基座的外圆周面上且与绕组电连接，电刷设置在电刷固定架上且与导电环匹配连接。本实用新型，发电机轴垂直设置于基座中，内转子组件和外转子组件转向相反，提高了发电效率，减小了占地空间，将集电环组件内置，降低了故障率，降低了安装难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机，具体涉及垂直轴双转子发电机。
背景技术
发电设备的原理是利用机械动力驱动转子相对于定子转动，从而输出电力。传统的发电设备一般定子固定，只有转子围绕定子转动，但是这种发电设备的发电效率较低。为了提高发电设备的发电效率，双转子发电机则使绕组和磁铁绕组同时向相反方向转动，提高发电效率，这样就对发电机的结构稳定性的要求有所提高，这就导致一般发电机的体积较大，存在装卸不便的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有的双转子发电机存在装卸不便的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种垂直轴双转子发电机，包括发电机轴、内转子组件、外转子组件和集电环组件，所述内转子组件固定在所述发电机轴上，所述外转子组件通过外转子轴承转动设置在所述发电机轴上，
所述发电机轴垂直设置，下端通过内转子轴承转动设置在圆筒状的基座上；
所述内转子组件包括固定在所述发电机轴上的绕组，所述外转子组件包括转动设置在所述发电机轴上的机壳和固定在所述机壳内壁上的磁铁，所述磁铁环绕所述绕组设置，所述发电机轴上固定设有至少一个内转子驱动装置，所述机壳上固定设有至少一个外转子驱动装置，所述内转子驱动装置和所述外转子驱动装置的转向相反；
所述集电环组件包括导电环、电刷和电刷固定架，所述导电环固定在所述发电机轴上且通过导线与所述绕组电连接，所述电刷设置在所述电刷固定架上且与所述导电环匹配连接，所述电刷固定架固定在所述基座的外圆周面上。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述机壳包括上端盖、下端盖和圆筒状的壳体，所述上端盖、下端盖分别固定在所述壳体的两端开口上。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述上端盖和所述下端盖的外侧壁中心处向外延伸形成凸出部，所述外转子驱动装置和所述导电环分别固定在所述上端盖和所述下端盖的凸出部的外圆周面上。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述导电环置于所述基座内部，所述导线设置在所述发电机轴的轴孔内，一端从所述机壳内伸出与所述绕组连接，另一端在从所述基座内伸出与所述导电环连接。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述基座上设有固定孔，所述电刷固定架通过螺栓固定在所述固定孔中。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述基座的上端和下端分别内嵌有上轴承座和下轴承座，两个所述内转子轴承分别置于所述上轴承座和下轴承座内。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述下轴承座内的内转子轴承的下端通过轴承挡圈定位。
在上述垂直轴双转子发电机中，所述凸出部的内端面上设有外转子轴承安装槽，所述外转子轴承安装在所述外转子轴承安装槽内。
本实用新型，内转子组件和外转子组件分别由转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置驱动，提高了发电设备的发电效率；集电环组件置于基座的内部，可防止灰尘进入和电火花外溅，降低了故障率，提高了使用寿命和安全性；发电机轴垂直设置于基座中，内转子组件随发电机轴周向转动，外转子组件转向相反，相比发电机轴横向设置方式，减小了占地空间，降低了安装难度，提高了通用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种垂直轴双转子发电机，发电效率高，占地空间小，安装方便。下面结合说明书附图对本实用新型做出详细的说明。
如图1、图2所示，本实用新型提供的垂直轴双转子发电机，包括发电机轴10、内转子组件、外转子组件和集电环组件，其中发电机轴10垂直设置，下端转动设置在圆筒状的基座20内。内转子组件固定在发电机轴10上，外转子组件通过外转子轴承转动设置在发电机轴10上。
基座20内部设有轴承座，本实施例中，轴承座包括上轴承座22和下轴承座23，上轴承座22和下轴承座23分别设置在基座20的内壁的上下两端，且内设内转子轴承。发电机轴10的下端设有轴承挡圈24，轴承挡圈24抵靠在下轴承座23内的轴承内圈的底面,保证发电机轴10不发生轴向滑动。基座20的下端向外凸设有固定凸缘21，用于将基座20与安装场地固定。
内转子组件包括固定在发电机轴10上的绕组11，随发电机轴10同步转动。
外转子组件包括转动设置在发电机轴10上的机壳和固定在机壳内壁上的磁铁33，磁铁33环绕绕组11设置。机壳包括上端盖31、下端盖32和圆筒状的壳体30，上端盖31、下端盖32分别固定在壳体30的两端开口上。上端盖31和下端盖32分别通过外转子轴承12转动设置在发电机轴10上。上端盖31和下端盖32的外侧壁中心处均向外延伸形成凸出部，凸出部的内端面上设有外转子轴承安装槽，外转子轴承安装在外转子轴承安装槽内。
外转子轴承和内转子轴承12均为推力圆锥滚子轴承，能最大限度地承受发电机轴10上的轴向载荷，加强转动的稳定性。
发电机轴10上固定设有至少一个内转子驱动装置，根据实际需要，内转子驱动装置可以设置在机壳的上下两端的外侧，机壳上固定设有至少一个外转子驱动装置，外转子驱动装置可以设置在机壳的上、下两端盖上或壳体的外圆周面上，内转子驱动装置和外转子驱动装置的转向相反。外转子驱动装置和内转子驱动装置可以采用机械能、风能、流体能等各种形式，例如本实施例中，采用外转子皮带轮52和内转子皮带轮51，通过机械能驱动，而且外转子皮带轮52固定在上端盖31的凸出部的外圆周面上，内转子皮带轮51固定在发电机轴10上端的外圆周面上。
集电环组件包括导电环41、电刷42和电刷固定架43，导电环41固定在发电机轴10上，本实施例中，导电环41置于基座20的内部，发电机轴10具有一个轴孔13，发电机轴10位于机壳内的部分设有一个内径向通孔，发电机轴10位于基座内的部分设有一个外径向通孔，内径向通孔和外径向通孔分别与轴孔13连通，导线置于轴孔13内，一端从内径向通孔伸出进入机壳内与绕组连接，另一端从外径向通孔伸出进入基座内与导电环41连接。电刷42设置在电刷固定架43上且与导电环41匹配连接。基座20上设有固定孔，电刷固定架43通过螺栓固定在固定孔中。这样，电刷42在电机工作过程中保持静止状态，避免缠绕。
本实用新型，内转子组件和外转子组件分别由转动方向相反的内转子驱动装置和外转子驱动装置驱动，提高了发电设备的发电效率；集电环组件置于基座的内部，可防止灰尘进入和电火花外溅，降低了故障率，提高了使用寿命和安全性；发电机轴垂直设置于基座中，内转子组件随发电机轴周向转动，外转子组件转向相反，相比发电机轴横向设置方式，减小了占地空间，降低了安装难度，提高了通用性。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.垂直轴双转子发电机，包括发电机轴、内转子组件、外转子组件和集电环组件，所述内转子组件固定在所述发电机轴上，所述外转子组件通过外转子轴承转动设置在所述发电机轴上，其特征在于：
所述发电机轴垂直设置，下端通过内转子轴承转动设置在圆筒状的基座上；
所述内转子组件包括固定在所述发电机轴上的绕组，所述外转子组件包括转动设置在所述发电机轴上的机壳和固定在所述机壳内壁上的磁铁，所述磁铁环绕所述绕组设置，所述发电机轴上固定设有至少一个内转子驱动装置，所述机壳上固定设有至少一个外转子驱动装置，所述内转子驱动装置和所述外转子驱动装置的转向相反；
所述集电环组件包括导电环、电刷和电刷固定架，所述导电环固定在所述发电机轴上且通过导线与所述绕组电连接，所述电刷设置在所述电刷固定架上且与所述导电环匹配连接，所述电刷固定架固定在所述基座的外圆周面上。
2.如权利要求1所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述机壳包括上端盖、下端盖和圆筒状的壳体，所述上端盖、下端盖分别固定在所述壳体的两端开口上。
3.如权利要求2所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述上端盖和所述下端盖的外侧壁中心处向外延伸形成凸出部，所述外转子驱动装置和所述导电环分别固定在所述上端盖和所述下端盖的凸出部的外圆周面上。
4.如权利要求3所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述导电环置于所述基座内部，所述导线设置在所述发电机轴的轴孔内，一端从所述机壳内伸出与所述绕组连接，另一端在从所述基座内伸出与所述导电环连接。
5.如权利要求4所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述基座上设有固定孔，所述电刷固定架通过螺栓固定在所述固定孔中。
6.如权利要求3所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述基座的上端和下端分别内嵌有上轴承座和下轴承座，两个所述内转子轴承分别置于所述上轴承座和下轴承座内。
7.如权利要求6所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述下轴承座内的内转子轴承的下端通过轴承挡圈定位。
8.如权利要求3所述的垂直轴双转子发电机，其特征在于，所述凸出部的内端面上设有外转子轴承安装槽，所述外转子轴承安装在所述外转子轴承安装槽内。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105449961A (zh) * | 2016-01-31 | 2016-03-30 | 李学智 | 一种正逆双转子永磁发电机 |
| CN109149889A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-04 | 中船重工电机科技股份有限公司 | 一种大功率双转子永磁电动机的受电结构 |
| WO2019218331A1 (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 深圳超磁机器人科技有限公司 | 一种空心低速大扭矩一体化伺服电机 |
| CN110601422A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-20 | 青岛厚德新能源科技开发有限公司 | 一种垂直轴双转子水力发电机 |
| CN112838728A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 顺丰科技有限公司 | 双转子永磁同步电机及其工作方法 |
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