CN207069851U - 一种永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种永磁发电机。该永磁发电机包括：电机定子，电机定子包括定子铁芯，定子铁芯呈圆环状；电机转子，电机转子包括转轴和至少一个U型转子磁极，转轴位于定子铁芯中心，U型转子磁极通过传动轴与转轴连接；U型转子磁极的一个侧壁位于定子铁芯的一外侧，与定子铁芯上的一个圆环平面相对设置，构成第一磁极，U型转子磁极的另一个侧壁位于定子铁芯的另一外侧，与定子铁芯上的另一个圆环平面相对设置，构成与第一磁极磁性相反的第二磁极。本实用新型实施例可以使转子磁极产生的磁场垂直穿过定子绕组，从而使穿过定子绕组的磁场强度增强，提高发电效率。

Description

一种永磁发电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种永磁发电机。

背景技术

永磁发电机是将其他形式的能量，如热能、风能或水能等，转变的机械能转化为电能的发电装置。

普通永磁发电机的转子磁极位于定子铁芯内部，磁感线由转子磁极的N极出发，到达转子磁极的S极，即需要经过永磁发电机沿与转轴垂直方向的横截面(该横截面为圆形)的半个周长的长度，故转子磁极产生的磁场所形成的磁路较长，磁场强度较小，发电效率较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种永磁发电机，以使得转子磁极产生的磁场垂直穿过定子绕组，从而使穿过定子绕组的磁场强度增强，提高发电效率。

本实用新型实施例提供了一种永磁发电机，包括：

电机定子，电机定子包括定子铁芯，定子铁芯呈圆环状；

电机转子，电机转子包括转轴和至少一个U型转子磁极，转轴位于定子铁芯中心，U型转子磁极通过传动轴与转轴连接；U型转子磁极的一个侧壁位于定子铁芯的一外侧，与定子铁芯上的一个圆环平面相对设置，构成第一磁极，U型转子磁极的另一个侧壁位于定子铁芯的另一外侧，与定子铁芯上的另一个圆环平面相对设置，构成与第一磁极磁性相反的第二磁极。

进一步地，包括多个U型转子磁极，多个U型转子磁极沿与转轴垂直的横截面均衡相间分布。

进一步地，第一磁极为S极，第二磁极为N极。

进一步地，电机定子还包括多个定子绕组骨架和多个定子绕组；定子铁芯包括第一定子铁芯结构和第二定子铁芯结构，第一定子铁芯结构和第二定子铁芯结构沿与转轴垂直的方向的横截面为环状，定子绕组骨架的一端与第一定子铁芯结构垂直连接，另一端与第二定子铁芯结构垂直连接；定子绕组套在定子绕组骨架上。

进一步地，第一定子铁芯结构和第二定子铁芯结构的内环和外环均为无开口纯圆形闭合构造。

进一步地，定子绕组骨架的形状为长方体。

进一步地，定子绕组个数为U型转子磁极的个数的2倍。

进一步地，定子铁芯沿与转轴垂直的方向的各处的环状横截面积均相等。

本实用新型实施例通过使U型转子磁极的一个侧壁位于定子铁芯的一外侧，与定子铁芯上的一个圆环平面相对设置，构成第一磁极，U型转子磁极的另一个侧壁位于定子铁芯的另一外侧，与定子铁芯上的另一个圆环平面相对设置，使得转子磁极产生的磁场垂直穿过定子绕组，从而使穿过定子绕组的磁场强度增强，进而提高发电效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种永磁发电机的沿转轴方向的俯视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种永磁发电机的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供一种永磁发电机。图1为本实用新型实施例提供的一种永磁发电机的沿转轴方向的俯视结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的一种永磁发电机的侧视结构示意图，结合图1和图2所示，该永磁发电机包括：电机定子，电机定子包括定子铁芯11，定子铁芯11呈圆环状；电机转子，电机转子包括转轴21和至少一个U型转子磁极，转轴21位于定子铁芯11中心，U型转子磁极通过传动轴23与转轴21连接；U型转子磁极的一个侧壁位于定子铁芯11的一外侧，与定子铁芯11上的一个圆环平面相对设置，构成第一磁极24，U型转子磁极的另一个侧壁位于定子铁芯11的另一外侧，与定子铁芯11上的另一个圆环平面相对设置，构成与第一磁极24磁性相反的第二磁极25。

其中，定子铁芯11沿与转轴21垂直的方向的横截面为圆环状。U型转子磁极的第一磁极24和第二磁极25沿转轴21延伸方向排布。U型转子磁极位于定子铁芯11的外部。图1示例性的画出3个U型转子磁极，图2示例性的画出1个U型转子磁极，对于U型转子磁极的数量，本实用新型实施例对此不做限定。可选的，该永磁发电机包括多个U型转子磁极，多个U型转子磁极沿与转轴21垂直的横截面均衡相间分布。如图1所示，3个U型转子磁极沿与转轴21垂直的横截面均衡相间分布，相邻两个U型转子磁极之间的夹角为120度。该U型转子磁极为永磁材料制成。可选的，第一磁极24为S极，第二磁极25为N极。

本实施例通过使U型转子磁极的一个侧壁位于定子铁芯的一外侧，与定子铁芯上的一个圆环平面相对设置，构成第一磁极，U型转子磁极的另一个侧壁位于定子铁芯的另一外侧，与定子铁芯上的另一个圆环平面相对设置，构成与第一磁极磁性相反的第二磁极，使得转子磁极产生的磁场垂直穿过定子绕组，从而使穿过定子绕组的磁场强度增强，进而提高发电效率。

可选的，继续参见图1和图2，定子铁芯11沿与转轴21垂直的方向的各处的环状横截面积均相等。

可选的，继续参见图1和图2，在上述实施例的基础上，电机定子还包括多个定子绕组骨架12和多个定子绕组13；定子铁芯11包括第一定子铁芯结构110和第二定子铁芯结构120，第一定子铁芯结构110和第二定子铁芯结构120沿与转轴21垂直的方向的横截面为环状，定子绕组骨架12的一端与第一定子铁芯结构110垂直连接，另一端与第二定子铁芯结构120垂直连接；定子绕组13套在定子绕组骨架12上。第一定子铁芯结构110和第二定子铁芯结构120沿转轴延伸方向正对排列。定子绕组骨架12位于第一定子铁芯结构110和第二定子铁芯结构120之间，定子绕组骨架12的所在轴线与转轴21平行。当转轴21在受到外力(如风力、水力等带动传动机构产生的)作用下，通过传动轴23带动U型转子磁极转动，U型转子磁极的第一磁极24绕定子铁芯11的内环作圆形旋转，U型转子磁极的第二磁极25绕定子铁芯11的外环作圆形旋转。U型转子磁极产生的磁场方向由N极指向S极，故磁场方向与转轴延伸方向平行，且当U型转子磁极与定子绕组正对时，磁场强度最强，当U型转子磁极与定子绕组错开时，磁场强度减弱，随着U型转子磁极的旋转，使得定子绕组13切割磁感线，即穿过每个定子绕组13的磁通量发生变化，进而在定子绕组的两端产生感应电动势，即达到发电的目的。

可选的，继续参见图1和图2，定子绕组骨架12的形状为长方体。

可选的，定子绕组13个数为U型转子磁极的个数的2倍。示例性的，如图1所示，定子绕组13的个数可以是6，U型转子磁极的个数为3。示例性的，如图2所示，定子绕组13的个数可以是2，U型转子磁极的个数为1。

可选的，继续参见图1和图2，在上述实施例的基础上，第一定子铁芯结构110和第二定子铁芯结构120的内环和外环均为无开口纯圆形闭合构造，可以降低漏磁，减小损耗，提高发电效率，避免定子铁芯沿与永磁发电机的沿与转轴垂直的方向的横截面的形状为不正规的圆环形，内环和/或外环为不正规的圆形，且内环或外环有开口，沿环状均匀分布，为非闭合体结构，该开口结构会产生漏磁，会增大损耗，使得发电效率降低，且造成定子绕组受力不均匀。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种永磁发电机，其特征在于，包括：

电机定子，所述电机定子包括定子铁芯(11)，所述定子铁芯(11)呈圆环状；

电机转子，所述电机转子包括转轴(21)和至少一个U型转子磁极，所述转轴(21)位于所述定子铁芯(11)中心，所述U型转子磁极通过传动轴(23)与所述转轴(21)连接；所述U型转子磁极的一个侧壁位于所述定子铁芯(11)的一外侧，与所述定子铁芯(11)上的一个圆环平面相对设置，构成第一磁极(24)，所述U型转子磁极的另一个侧壁位于所述定子铁芯(11)的另一外侧，与所述定子铁芯(11)上的另一个圆环平面相对设置，构成与所述第一磁极(24)磁性相反的第二磁极(25)。

2.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，包括多个U型转子磁极，所述多个U型转子磁极沿与所述转轴(21)垂直的横截面均衡相间分布。

3.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述第一磁极(24)为S极，所述第二磁极(25)为N极。

4.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述电机定子还包括多个定子绕组骨架(12)和多个定子绕组(13)；所述定子铁芯(11)包括第一定子铁芯结构(110)和第二定子铁芯结构(120)，所述第一定子铁芯结构(110)和第二定子铁芯结构(120)沿与所述转轴(21)垂直的方向的横截面为环状，所述定子绕组骨架(12)的一端与所述第一定子铁芯结构(110)垂直连接，另一端与所述第二定子铁芯结构(120)垂直连接；所述定子绕组(13)套在所述定子绕组骨架(12)上。

5.根据权利要求4所述的永磁发电机，其特征在于，所述第一定子铁芯结构(110)和所述第二定子铁芯结构(120)的内环和外环均为无开口纯圆形闭合构造。

6.根据权利要求4所述的永磁发电机，所述定子绕组骨架(12)的形状为长方体。

7.根据权利要求4所述的永磁发电机，其特征在于，所述定子绕组(13)个数为所述U型转子磁极的个数的2倍。

8.根据权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述定子铁芯(11)沿与所述转轴(21)垂直的方向的各处的环状横截面积均相等。