CN216451272U - 一种磁能综合转化发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁能综合转化发电机，包括主动转动装置、发电机、以及电能接收单元，发电机与电能接收单元电性连接，主动转动装置设有电流输入端和转动动力输出轴，转动动力输出轴套接磁浮轴承，该磁浮轴承通过传动机构与发电机连接。电流输入端接收外部电能，马达转动并通过转动输出轴为其他可转动部件或装置提供转动动力，同时转动输出轴带动磁浮轴承一起转动，磁浮轴承将转动动力传递至发电机，实现动能和电能转化。关键在于，磁浮轴承的阻力为空气阻力，相比于传统轴承的固体摩擦阻力，磁浮轴承阻力非常小，电能的利用率高；当马达停止转动后，可充分利用惯性转动的能量，并将这些能量传输至发电机，充分利用能量。

Description

一种磁能综合转化发电机

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，更具体地，涉及一种磁能综合转化发电机。

背景技术

能源短缺是当今面临的重要问题，随着不可再生资源的不断减少，加之人们对能源的消耗越来越大，能源问题日渐凸显。为了保证人们有足够的能源使用，以发展的眼光看待能源问题，现今出现不同的节约能源的方向。其中，包括利用技术手段提供能源利用率，以尽可能地减少能源损失的技术方向。例如，在转动设备的输出转轴上使用磁浮轴承，以空气摩擦阻力损耗替代传统的实体摩擦阻力损耗。但是仅仅减少阻力，并不能利用惯性能量，对于整个装置体系来讲，能源的利用率仍显不足。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述缺陷和不足，解决现有技术中主动动力为转动装置的设备系统中，能源利用率仍然有待提高的技术问题，提供一种磁能综合转化发电机。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体技术方案为：

本实用新型所述的磁能综合转化发电机，包括主动转动装置、发电机、以及电能接收单元，所述发电机与电能接收单元电性连接，所述主动转动装置设有电流输入端和转动动力输出轴，所述转动动力输出轴套接磁浮轴承，该磁浮轴承通过传动机构与发电机连接。

优选地，所述磁浮轴承的数量以主动转动装置的功率为数据基础地设置。

优选地，所述传动机构包括皮带传动机构或链条传动机构。

优选地，所述电能接收单元包括依次电性连接的逆变器和可充电电电池。

优选地，所述磁浮轴承包括均设有轴通孔的外圈体和内圈体，所述内圈体套接于外圈体，且可与转动动力输出轴连接作转动运动，所述内圈体和外圈体在接合处分别以同极磁极相对的方式设置磁体，以在磁体间形成缝隙，在磁浮轴承横断剖面内所述缝隙沿轴向形成由中间向两端分别渐收的形状。

优选地，所述外圈体包括主体和分体，所述主体和分体可分离地配合。

优选地，所述外圈体和内圈体的材质均为碳纤维。

优选地，所述外圈体的端部的第一厚度（D1）不小于外圈体厚度的3/5。

优选地，所述内圈体中间位置的第二厚度（D2）不小于内圈体厚度的2/5。

优选地，所述磁体为环片状结构。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种磁能综合转化发电机，包括主动转动装置、发电机、以及电能接收单元，所述发电机与电能接收单元电性连接，所述主动转动装置设有电流输入端和转动动力输出轴，所述转动动力输出轴套接磁浮轴承，该磁浮轴承通过传动机构与发电机连接。电流输入端接收外部电能，马达转动并通过转动输出轴为其他可转动部件或装置提供转动动力，同时转动输出轴带动磁浮轴承一起转动，磁浮轴承将转动动力传递至发电机，实现动能和电能转化。关键在于，磁浮轴承的阻力为空气阻力，相比于传统轴承的固体摩擦阻力，磁浮轴承阻力非常小，电能的利用率高；而且，当马达停止转动后，磁浮轴承在非常小的阻力下，可充分利用惯性转动的能量，并将这些能量传输至发电机，充分利用能量。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型优选实施方式中发电机系统结构示意图。

图2为本实用新型优选实施方式中轴承爆炸结构示意图。

图3为本实用新型优选实施方式中轴承结构示意图。

图4为本实用新型优选实施方式中轴承俯视结构示意图。

图5为沿图4中A-A剖线的轴承结构示意图。

附图标记说明：

100磁浮轴承、10外圈体、11主体、12分体、13固定孔、14固定件；20内圈体；30磁体；40缝隙；第一厚度（D1）、第二厚度（D2）；50主动转动装置、51电流输入端、52转动动力输出轴；60发电机；70传动机构；81逆变器、82可充电电电池。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型做进一步的解释及说明，应当理解下面的实施方式的目的是为了使本实用新型的技术方案更加清楚、易于理解，并不限制权利要求的保护范围。

如图1所示，本实用新型所述的磁能综合转化发电机，包括主动转动装置50、发电机60、以及电能接收单元，所述发电机60与电能接收单元电性连接，所述主动转动装置50设有电流输入端51和转动动力输出轴52，所述转动动力输出轴52套接磁浮轴承100，该磁浮轴承100通过传动机构70与发电机60连接。

在优选实施方式中，所述磁浮轴承100的数量以主动转动装置50的功率为数据基础地设置。

在优选实施方式中，所述传动机构70包括皮带传动机构或链条传动机构。

在优选实施方式中，所述电能接收单元包括依次电性连接的逆变器81和可充电电电池82。

如图2-5所示，在优选实施方式中，所述磁浮轴承100包括均设有轴通孔的外圈体10和内圈体20，所述内圈体20套接于外圈体10，且可与转动动力输出轴52连接作转动运动，所述内圈体20和外圈体10在接合处分别以同极磁极相对的方式设置磁体30，以在磁体30间形成缝隙，在磁浮轴承100横断剖面内所述缝隙40沿轴向形成由中间向两端分别渐收的形状。

在优选实施方式中，所述外圈体10包括主体11和分体12，所述主体11和分体12可分离地配合。

在优选实施方式中，所述外圈体10和内圈体20的材质均为碳纤维。

在优选实施方式中，所述外圈体10的端部的第一厚度D1不小于外圈体厚度的3/5。

在优选实施方式中，所述内圈体20中间位置的第二厚度D2不小于内圈体厚度的2/5。

在优选实施方式中，所述磁体30为环片状结构。

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

本实施例1提供了一种使用磁浮式轴承的磁能综合转化发电机系统，包括马达（主动转动装置50的下位概念）和发电机60，马达设有电流输入端51和转动动力输出轴52，电流输入端51用于接收外部电能，马达50用于为从动转动部件或装置，例如汽车的车轮提供转动动力；转动动力输出轴52套接有磁浮轴承100，磁浮轴承100与发电机60通过传动机构70，例如皮带或链条，可传动地连接。

工作方式为：电流输入端51接收外部电能，马达50转动并通过转动动力输出轴52为其他可转动部件或装置提供转动动力，同时转动动力输出轴52带动磁浮轴承100一起转动，磁浮轴承100将转动动力传递至发电机60，实现动能和电能转化。关键在于，磁浮轴承100的阻力为空气阻力，相比于传统轴承的固体摩擦阻力，磁浮轴承阻力非常小，电能的利用率高；而且，当马达50停止转动后，磁浮轴承100在非常小的阻力下，可充分利用惯性转动的能量，并将这些能量传输至发电机60，充分利用能量。

具体地，发电机60数量可以根据马达50功率设置。

发电机60还串联有逆变器81和可充电电池82，逆变器81用于转化收集并输送电能至可充电电池82；可充电电池82将电能储存起来，以备使用（例如，将电量再返还至马达50）。

磁浮轴承包括外圈体10和内圈体20，外圈体10与内圈体20套接，内圈体20可与电机输出轴连接，并随输出轴作旋转运动，外圈体10提供支撑基础，内圈体和外圈体构成本实用新型的轴承。内圈体和外圈体于配合处还设有分别以同极相对布置的磁片30，用于保持缝隙40的间隔距离，以在转动时保证内圈体的转动仅受空气阻力，而不受固体的摩擦阻力。

以轴承的纵向剖面观察：内圈体和外圈体于配合处形成由轴承中间位置沿轴向渐收的缝隙40，这种形状的缝隙可以防止窜动，使得转动更平稳。

具体地，缝隙40的形状可以是梯形形状。

具体地，外圈体10的顶部的第一厚度不小于外圈体10总高度的2/5，用于提供较为宽厚的顶部结构，以为螺栓的固定连接提供坚实的连接基础。

具体地，内圈体20的中间部分的第二厚度为内圈体厚度的1/5，此处结构的加厚，同样具有加强结构强度的技术效果。

内圈体20和外圈体10的材质均为碳纤维，这种碳纤维材质不仅硬度可以达到不锈钢的7倍，同时其具有重量轻，绝缘的技术优势。尤其是绝缘的属性，可以避免传统磁浮轴承采用不锈钢材质导致的长时间使用后磁场受到不锈钢材质的相互干扰，进而造成磁场弱化的缺陷。采用碳纤维可以较长时间的保持磁场性能不衰减。

实施例2

本实施例2提供了使用可分离式磁浮轴承的磁能综合转化发电机系统。具体地，外圈体10由主体11和分体12经螺栓14固定连接构成。主体11和分体12的顶部相互对应地设有螺纹孔13，螺栓通过螺纹孔13将主体11和分体12固定连接。将外圈体10设置成可分离的结构，可以方便内圈体20的安装。具体操作方式为，先将主体11和分体12分开，将内圈体20套入主体11，再将分体12与主体11合并，并用螺栓14固定，以实现方便安装的目的。

本实用新型是通过实施例来描述的，但并不对本实用新型构成限制，参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本实用新型权利要求限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种磁能综合转化发电机，其特征在于：

包括主动转动装置（50）、发电机（60）、以及电能接收单元，所述发电机（60）与电能接收单元电性连接，所述主动转动装置（50）设有电流输入端（51）和转动动力输出轴（52），所述转动动力输出轴（52）套接磁浮轴承（100），该磁浮轴承（100）通过传动机构（70）与发电机（60）连接。

2.根据权利要求1所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述磁浮轴承（100）的数量以主动转动装置（50）的功率为数据基础地设置。

3.根据权利要求1所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述传动机构（70）包括皮带传动机构或链条传动机构。

4.根据权利要求1所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述电能接收单元包括依次电性连接的逆变器（81）和可充电电电池（82）。

5.根据权利要求1所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述磁浮轴承（100）包括均设有轴通孔的外圈体（10）和内圈体（20），所述内圈体（20）套接于外圈体（10），且可与转动动力输出轴（52）连接作转动运动，所述内圈体（20）和外圈体（10）在接合处分别以同极磁极相对的方式设置磁体（30），以在磁体（30）间形成缝隙，在磁浮轴承（100）横断剖面内所述缝隙（40）沿轴向形成由中间向两端分别渐收的形状。

6.根据权利要求5所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述外圈体（10）包括主体（11）和分体（12），所述主体（11）和分体（12）可分离地配合。

7.根据权利要求5所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述外圈体（10）和内圈体（20）的材质均为碳纤维。

8.根据权利要求5所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述外圈体（10）的端部的第一厚度（D1）不小于外圈体厚度的3/5。

9.根据权利要求5所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述内圈体（20）中间位置的第二厚度（D2）不小于内圈体厚度的2/5。

10.根据权利要求5所述的磁能综合转化发电机，其特征在于：

所述磁体（30）为环片状结构。

Images