CN216699664U - 一种高效碟式永磁无刷发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效碟式永磁无刷发电机，在前固定支座、后固定支座、中间支撑板的边缘均设置支撑柱安装孔，通过支撑柱穿过支撑柱安装孔安装形成两端为前固定支座和后固定支座，中间为若干个中间支撑板的主体结构，所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板、旋转碟板中间均开设有轴心安装孔，轴心穿过轴心安装孔安装旋转碟板，旋转碟板固定在轴心上随轴心一起进行转动，在旋转碟板上设置有磁铁，磁铁在随旋转碟板旋转时对位于中间支撑板上的铜线圈做切割磁感线运动进行发电，在中间支撑板上固定有接线柱并连接有导线，其整个设备的结构简单，相应的生产工艺流程简洁，需要的设备简单，容易操作，费用低，利于推广。

Description

一种高效碟式永磁无刷发电机

技术领域

本实用新型属于发电机技术领域，具体涉及一种高效碟式永磁无刷发电机。

背景技术

目前市面上普遍的发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风散及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

发明人在实际使用过程中发现，这些现有技术至少存在以下技术问题：

1.常规永磁发电机齿根部容易饱和、齿槽转矩严重，电机的定位力矩比较大，启动困难。

2.传统的电机定子把转子包在里面，散热性不是很好。

3.碟式电机应用在汽车的轮毂和风力发电具有独特的优势，但功率密度偏低。

4.现有的发电机的结构较为复杂，生产的工艺要求和设备要求等比较高，不利于推广普及。

发明内容

为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种高效碟式永磁无刷发电机，其整个设备的结构简单，相应的生产工艺流程简洁，需要的设备简单，容易操作，费用低，利于推广。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：提供一种高效碟式永磁无刷发电机。其包括前固定支座、后固定支座、支撑柱、中间支撑板、旋转碟板、轴心、钕铁硼稀土强磁铁、铜线圈、接线柱和导线，所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板的边缘均设置有对应的支撑柱安装孔，通过支撑柱穿过支撑柱安装孔安装形成两端为前固定支座和后固定支座、中间为若干个中间支撑板的主体结构，所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板、旋转碟板中间均开设有轴心安装孔，轴心穿过轴心安装孔将旋转碟板安装在前固定支座与中间支撑板之间、中间支撑板与中间支撑板之间、中间支撑板与后固定支座之间，旋转碟板固定在轴心上随轴心一起进行转动，在旋转碟板上设置有钕铁硼稀土强磁铁，钕铁硼稀土强磁铁在随旋转碟板旋转时对位于中间支撑板上的铜线圈做切割磁感线运动进行发电，在中间支撑板上固定有接线柱并连接有导线。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板的四周边角处对称设置有安装圆孔，使用支撑柱贯穿固定支座与中间支撑板的安装孔进行固定安装为主体结构。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：所述支撑柱为螺纹杆，使用螺母对前固定支座、后固定支座、中间支撑板进行位置的限定，支撑柱两端使用盖型螺母进行固定。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：前固定支座与中间支撑板之间、中间支撑板与中间支撑板之间、中间支撑板与后固定支座之间的安装距离保持一致。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：所述铜线圈设置在中间支撑板的内部。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：前固定支座与中间支撑板之间、中间支撑板与后固定支座之间只在靠近中间支撑板的一侧的旋转碟板一面设置有钕铁硼稀土强磁铁；中间支撑板与中间支撑板之间的旋转碟板两面都设置有钕铁硼稀土强磁铁。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：旋转碟板两面都设置钕铁硼稀土强磁铁时钕铁硼稀土强磁铁的位置对应设置。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：所述钕铁硼稀土强磁铁位于旋转碟板的表面，且位于边缘位置，呈均匀环布，同一面的钕铁硼稀土强磁铁磁极保持一致，不同面的钕铁硼稀土强磁铁磁极方向一致。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：在轴心一端或两端设置配重轮，所述配重轮设置中间开设有轴心安装孔，通过轴心安装孔安装在轴心上。

根据本实用新型所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其进一步的优选技术方案是：在前固定支座、后固定支座、中间支撑板上进行镂空，镂空的孔形成散热孔。

相比现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点/有益效果：

1、本实用新型的装置采用生活中常见材料，有着特殊的性能和用途，如良好的发电性能和高效率等。该发电机的启动扭矩小、发电效率高、使用寿命长，无铁芯损耗，同时在整个运行过程中发热量较低，能量转换效率高，适用范围广。

2、设计镂空的散热孔形成风道，利用整个电极通过自然通风进行空冷散热，散热方便，无需额外的散热设备。

3.整个设备的结构简单，相应的生产工艺流程简洁，需要的设备简单，容易操作，费用低，利于推广。

4.在一个旋转碟板两面设置磁铁，发电效率变得更高，发电机的结构也更加的紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型一种高效碟式永磁无刷发电机的结构示意图。

图2是本实用新型一种高效碟式永磁无刷发电机的结构示意图二。

图3是本实用新型一种高效碟式永磁无刷发电机的正视图。

图4是本实用新型一种高效碟式永磁无刷发电机的钕铁硼稀土强磁铁安装结构示意图。

图5是本实用新型一种高效碟式永磁无刷发电机结构的铜线圈位置示意图。

图中标记分别为：1.固定支座 101.前固定支座 102.后固定支座 2.配重轮 3.支撑柱 301.螺母 302.盖型螺母 303.安装圆孔 4.中间支撑板 5.旋转碟板 6.轴心 7.钕铁硼稀土强磁铁 8.铜线圈 9. 接线孔 10.轴承 11.散热孔。

具体实施方式

为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例：

如图1所示，一种高效碟式永磁无刷发电机。其包括前固定支座101、后固定支座102、支撑柱3、中间支撑板4、旋转碟板5、轴心6、钕铁硼稀土强磁铁7、铜线圈8、接线柱和导线，所述前固定支座101、后固定支座102、中间支撑板4的边缘均设置有对应的支撑柱3安装孔，通过支撑柱3穿过支撑柱3安装孔安装形成两端为前固定支座101和后固定支座102、中间为若干个中间支撑板4的主体结构，所述前固定支座101、后固定支座102、中间支撑板4、旋转碟板5中间均开设有轴心安装孔，轴心6穿过轴心安装孔将旋转碟板5安装在前固定支座101与中间支撑板4之间、中间支撑板4与中间支撑板4之间、中间支撑板4与后固定支座102之间，旋转碟板5固定在轴心6上随轴心6一起进行转动，在旋转碟板5上设置有钕铁硼稀土强磁铁7，钕铁硼稀土强磁铁7在随旋转碟板5旋转时对位于中间支撑板4上的铜线圈8做切割磁感线运动进行发电，在中间支撑板4上固定有接线柱并连接有导线，接线柱是通过设置在中间支撑板4上的接线孔9进行固定的，仅仅是为了方便连接导线，其他的固定方式也可。轴心6安装时需要在与前固定支座101、后固定支座102、接触位置设置轴承10，以便轴心的转动。

位于两端的固定支座1命名为前固定支座101、后固定支座102以作区分，前固定支座101连接万向节与动力源连接，前固定支座101、后固定支座102、中间支撑板4的四周边角处对称设置有安装圆孔303，使用支撑柱3贯穿固定支座与中间支撑板4的安装孔进行固定安装为主体结构，前固定支座101、后固定支座102、中间支撑板4均为固定设置，实际上就是多层间隔布置的一个结构。

所述支撑柱3为螺纹杆，使用螺母301对前固定支座101、后固定支座102、中间支撑板4进行位置的限定，调整螺母301的位置即可对前固定支座101、后固定支座102、中间支撑板4之间的间隔距离进行调整，也可以方便地调整中间支撑板4的数量，便于获得更大的电流，支撑柱3两端使用盖型螺母302进行固定，起到端部圆滑处理的作用。

前固定支座101与中间支撑板4之间、中间支撑板4与中间支撑板4之间、中间支撑板4与后固定支座102之间的安装距离保持一致，实际操作中可以根据具体的情况进行细微的调整，其标准为基本保持一致。

所述铜线圈8设置在中间支撑板4的内部，是采用均匀布置的形式进行的，多个小的线圈环布在中间支撑板4内，当然，其他的线圈布置方式在合理的情况下也是可以的，在布置时，铜线圈8布置完成后使用树脂等材料进行密封封装。

前固定支座101与中间支撑板4之间、中间支撑板4与后固定支座102之间只在靠近中间支撑板4的一侧的旋转碟板5一面设置有钕铁硼稀土强磁铁7；中间支撑板4与中间支撑板4之间的旋转碟板5两面都设置有钕铁硼稀土强磁铁7，两面布置可以增强发电的能力。旋转碟板5采用多层较薄的圆盘构成，在只安装一面磁铁时可以采用两层合并的形式，其强度满足要求；在两面都需要安装磁铁时，可以采用三层合并的形式，其强度满足要求。

旋转碟板5两面都设置钕铁硼稀土强磁铁7时钕铁硼稀土强磁铁7的位置对应设置，实际上，安装时不同的旋转碟板5上的钕铁硼稀土强磁铁7也应当设置为对应布置的形式。

所述钕铁硼稀土强磁铁7位于旋转碟板5的表面，且位于边缘位置，呈均匀环布，同一面的钕铁硼稀土强磁铁7磁极保持一致，不同面的钕铁硼稀土强磁铁7磁极方向一致，保证切割铜线圈8时的电流的稳定。

在轴心6一端或两端设置配重轮2，所述配重轮2设置中间开设有轴心安装孔，通过轴心安装孔安装在轴心6上，可以根据需要设置配重轮2储能装置，增大惯性，减小启动扭矩。

在前固定支座101、后固定支座102上进行镂空，镂空的孔形成散热孔11，整个电极通过自然通风进行空冷散热，在必要时，和可以在中间支撑板4上也设置散热孔11进行散热。

本实施例中发电机能够使之自我启动，易调适，结构也是比较容易控制，比较稳定，而且就其所使用的驱动源而言，它的输出功率是惊人的。现在的结构利用永磁作为驱动能源，但显示了一种新颖的控制磁相互作用或磁之间耦合的手段，并且在一定程度上相对地坚固耐用，生产出可观的输出能量和扭矩，是一台可以用于生产大量能源的设备。该线圈中通过一个线圈加电，形成驱动力——转子磁体上只有一个下吸力，向着它下面的定子磁体。毗连线圈不加电。而这里，线圈起到了一个磁屏蔽的作用，只需最少的电流就能使它工作。线圈是一个有效的屏蔽，而且没有移动件，所以是一个很灵巧的机制，克服了转子磁体被锁定在定子磁体上并阻止其旋转的趋势。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，其包括前固定支座、后固定支座、支撑柱、中间支撑板、旋转碟板、轴心、钕铁硼稀土强磁铁、铜线圈、接线柱和导线，所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板的边缘均设置有对应的支撑柱安装孔，通过支撑柱穿过支撑柱安装孔安装形成两端为前固定支座和后固定支座、中间为若干个中间支撑板的主体结构，所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板、旋转碟板中间均开设有轴心安装孔，轴心穿过轴心安装孔将旋转碟板安装在前固定支座与中间支撑板之间、中间支撑板与中间支撑板之间、中间支撑板与后固定支座之间，旋转碟板固定在轴心上随轴心一起进行转动，在旋转碟板上设置有钕铁硼稀土强磁铁，钕铁硼稀土强磁铁在随旋转碟板旋转时对位于中间支撑板上的铜线圈做切割磁感线运动进行发电，在中间支撑板上固定有接线柱并连接有导线。

2.根据权利要求1所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，所述前固定支座、后固定支座、中间支撑板的四周边角处对称设置有安装圆孔，使用支撑柱贯穿固定支座与中间支撑板的安装孔进行固定安装为主体结构。

3.根据权利要求2所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，所述支撑柱为螺纹杆，使用螺母对前固定支座、后固定支座、中间支撑板进行位置的限定，支撑柱两端使用盖型螺母进行固定。

4.根据权利要求1或3所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，前固定支座与中间支撑板之间、中间支撑板与中间支撑板之间、中间支撑板与后固定支座之间的安装距离保持一致。

5.根据权利要求1所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，所述铜线圈设置在中间支撑板的内部。

6.根据权利要求1所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，前固定支座与中间支撑板之间、中间支撑板与后固定支座之间只在靠近中间支撑板的一侧的旋转碟板一面设置有钕铁硼稀土强磁铁；中间支撑板与中间支撑板之间的旋转碟板两面都设置有钕铁硼稀土强磁铁。

7.根据权利要求6所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，旋转碟板两面都设置钕铁硼稀土强磁铁时钕铁硼稀土强磁铁的位置对应设置。

8.根据权利要求6或7所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，所述钕铁硼稀土强磁铁位于旋转碟板的表面，且位于边缘位置，呈均匀环布，同一面的钕铁硼稀土强磁铁磁极保持一致，不同面的钕铁硼稀土强磁铁磁极方向一致。

9.根据权利要求1所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，在轴心一端或两端设置配重轮，所述配重轮设置中间开设有轴心安装孔，通过轴心安装孔安装在轴心上。

10.根据权利要求1所述的一种高效碟式永磁无刷发电机，其特征在于，在前固定支座、后固定支座、中间支撑板上进行镂空，镂空的孔形成散热孔。

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