CN205070727U - 多组合无铁芯永磁式发电机 - Google Patents

Abstract

一种多组合无铁芯永磁式发电机，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴，外壳内的主轴上上下排列固定安装有多层转子，相邻转子相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁，相邻的两层转子之间设有与外壳固定相连的定子绕组，定子绕组上固定连接有与永磁铁上下相对应的线圈。永磁铁为扇形。永磁铁以转子的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。转子每个面上的永磁铁的个数为偶数。转子每个面上相邻的永磁铁的极性相反。每层转子的每个面上的永磁铁数目相同。每层定子绕组上线圈的数目为2或3的整数倍。每层定子绕组上的线圈都带有A相抽头、B相抽头、C相抽头和星点。

Description

多组合无铁芯永磁式发电机

技术领域

本实用新型涉及一种永磁发电机，尤其涉及一种多组合无铁芯永磁式发电机。

背景技术

永磁发电机是将机械能转化为电能的发电装置，目前传统的永磁发电机包括铁芯、励磁、励磁绕组和滑环碳刷，结构复杂，维修麻烦；因工作磁场所限，发电功率受到制约；而且还需要启动扭力矩，发电的同时还有一定的能量消耗。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、转化效率高、磁场可调节的多组合无铁芯永磁式发电机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种多组合无铁芯永磁式发电机，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴，其特征是，外壳内的主轴上上下排列固定安装有多层转子，相邻转子相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁，相邻的两层转子之间设有与外壳固定相连的定子绕组，定子绕组上固定连接有与永磁铁上下相对应的线圈。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁为扇形。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁以所述转子的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子每个面上的所述永磁铁的个数为偶数。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子每个面上相邻的所述永磁铁的极性相反。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述转子的每个面上的所述永磁铁数目相同。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组上所述线圈的数目为2或3的整数倍。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组上的所述线圈都带有A相抽头、B相抽头、C相抽头和星点。

根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述外壳包括筒状的、两端开口的壳体，所述定子绕组固定连接在壳体内壁，壳体两端固定连接有端盖，所述主轴贯穿端盖、且与端盖通过轴承相对旋转连接，所述转子位于两个端盖之间，转子的旋转中心开设有穿孔，主轴从穿孔内穿过，每层转子两侧的主轴外都螺纹连接有定位螺母，转子通过其两侧的定位螺母与主轴固定相连。

本实用新型将发电机的转子和定子绕组设计为片状结构，省去了传统永磁发电机的铁芯、励磁、励磁绕组和滑环碳刷，简化了现有永磁发电机的构造，易于维护维修。本实用新型中的转子和定子绕组可以根据需要进行叠加，能够对磁场进行调节，以应用在功率不同的发电设备上。发电机的启动无需启动扭力矩，因此能够提高能量转化效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中转子的俯视结构示意图；

图3是图1中定子绕组的俯视结构示意图。

附图中：

1、主轴；2、轴承；3、定位螺母；4、端盖；5、转子；6、永磁铁；7、壳体；8、定子绕组；9、穿孔；10、线圈；11、A相抽头；12、B相抽头；13、C相抽头；14、星点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述：

一种多组合无铁芯永磁式发电机，如图1、图2和图3所示，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴1，外壳内的主轴1上上下排列固定安装有多层转子5，相邻转子5相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁6，相邻的两层转子5之间设有与外壳固定相连的定子绕组8，定子绕组8上固定连接有与永磁铁6上下相对应的线圈10。

在本实施例中，永磁铁6为扇形，永磁铁6以转子5的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。转子5每个面上的永磁铁6的个数为偶数。转子5每个面上相邻的永磁铁6的极性相反。每层转子5的每个面上的永磁铁6数目相同。每层定子绕组8上线圈10的数目为2或3的整数倍。

在本实施例中，每层定子绕组8上的线圈10都带有A相抽头11、B相抽头12、C相抽头13和星点14。所述外壳包括筒状的、两端开口的壳体7，定子绕组8固定连接在壳体7内壁，壳体7两端固定连接有端盖4，主轴1贯穿端盖4、且与端盖4通过轴承2相对旋转连接，转子5位于两个端盖4之间，转子5的旋转中心开设有穿孔9，主轴1从穿孔9内穿过，每层转子5两侧的主轴1外都螺纹连接有定位螺母3，转子5通过其两侧的定位螺母3与主轴1固定相连。

本实用新型根据永磁铁和线圈的不同排列，能够按组合的多少来决定发电机的功率大小，以制造不同型号的高低速发电机。

在本实用新型中，转子由铝合金圆盘制作，由于铝合金材料不导磁，因此不会影响永磁铁的磁通量。永磁铁为钕铁硼磁铁，且设计为平面扇形，镶嵌在转子表面，转子上相邻的永磁铁朝向外侧一面的极性相反，即N极面和S极面间隔排列。定子绕组采用非金属骨架，为一支撑板，线圈无铁芯，线圈直接融入固定在支撑板内，支撑板采用非金属材料制作，可为环氧树脂和纤维材料，线圈的排列与永磁铁相对应，每层定子绕组上的线圈都位于上下相对的两块永磁铁的N极与S极之间，以使两极向永磁做功产生电流。外壳为圆形空心金属体，便于安装定子绕组和主轴，端盖中心设有轴承，用于安装主轴，主轴上设有螺纹和键槽，并连接有定位螺母，用于固定转子。

在本实施例中，转子为圆盘形，转子的层数为9，逐层固定在主轴上，位于两端的转子只有一面（即其内侧面）镶贴有16块永磁铁，位于中间的转子其两面均分别镶贴有16块永磁铁。转子每面相邻的永磁铁分别为一块N极面向外、一块S极面向外间隔排列，其中某层转子上的永磁铁的N极面与相对的另一层转子上的永磁铁的S极面相对设置。外壳采用金属材料，外壳内部装有8层定子绕组，逐层固定在壳体内壁。转子与定子绕组穿插间隔排列，相邻的转子与定子绕组之间留有相应的间隙。每个定子绕组都由18个线圈连接而成，线圈采用铜芯绝缘导线，线圈包括A相线圈组、B相线圈组和C相线圈组，其中A相6个线圈头尾串联，B相6个线圈头尾串联，C相6个线圈头尾也串联，每层定子绕组A、B、C三组线圈的头端接在一起形成星点、尾端为三相输出端，最终8个定子绕组的A、B、C相线全部并联后引出，接在端子盒上为总输出端，从而形成一个完整的三相交流发电机。

Claims (9)

1.一种多组合无铁芯永磁式发电机，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴（1），其特征是，外壳内的主轴（1）上上下排列固定安装有多层转子（5），相邻转子（5）相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁（6），相邻的两层转子（5）之间设有与外壳固定相连的定子绕组（8），定子绕组（8）上固定连接有与永磁铁（6）上下相对应的线圈（10）。

2.根据权利要求1所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁（6）为扇形。

3.根据权利要求2所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁（6）以所述转子（5）的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。

4.根据权利要求3所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子（5）每个面上的所述永磁铁（6）的个数为偶数。

5.根据权利要求4所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子（5）每个面上相邻的所述永磁铁（6）的极性相反。

6.根据权利要求5所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述转子（5）的每个面上的所述永磁铁（6）数目相同。

7.根据权利要求6所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组（8）上所述线圈（10）的数目为2或3的整数倍。

8.根据权利要求7所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组（8）上的所述线圈（10）都带有A相抽头（11）、B相抽头（12）、C相抽头（13）和星点（14）。

9.根据权利要求8所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述外壳包括筒状的、两端开口的壳体（7），所述定子绕组（8）固定连接在壳体（7）内壁，壳体（7）两端固定连接有端盖（4），所述主轴（1）贯穿端盖（4）、且与端盖（4）通过轴承（2）相对旋转连接，所述转子（5）位于两个端盖（4）之间，转子（5）的旋转中心开设有穿孔（9），主轴（1）从穿孔（9）内穿过，每层转子（5）两侧的主轴（1）外都螺纹连接有定位螺母（3），转子（5）通过其两侧的定位螺母（3）与主轴（1）固定相连。