CN218633658U - 新型飞轮式外转子永磁同步发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型飞轮式外转子永磁同步发电机，包括转子组件、定子组件、磁盘罩及转轴组件，所述转子组件通过转轴组件转动连接在定子组件上，所述磁盘罩固定在定子组件的一端，所述转子组件包括飞轮及设置在飞轮内壁上的磁极，所述转轴组件包括中心转轴、从动轴，所述从动轴与飞轮之间设置有滚针轴承，发电机电磁设计方案采用三十二极转子三相六极绕组解决的电机运行的振动大及噪声大的问题，飞轮与定子的传动连接采用从动轴与中心轴通过滚珠轴承及滚珠轴承连接，确保同心度与运转平稳，降低了机械振动，减少了空转时阻力与传动损耗，提高了整机效率。
Description
技术领域：
本实用新型涉及健身单车反馈电机技术领域，尤其涉及一种新型飞轮式外转子永磁同步发电机。
背景技术：
健身单车通过电机发电的实时电流通过控制器反馈到健身APP，实时把运动速度、消耗热量、运动时间、结合人体健康指标传输到互联网平台上，传统的此类健身单车上的电机采用电磁感应式发电机，通过人力驱动外转子飞轮，用机械方式摩擦飞轮外圈增加阻力，在内定子线圈绕组内产生感应电动势，形成电流输出，调节功率(能量损耗)的大小，传统电机通过机械摩擦产生的电磁转矩波动大，不能线性均匀传输，传统电机振动与噪声比较大。
实用新型内容：
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种结构设计合理、运行平稳震动小的新型飞轮式外转子永磁同步发电机。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种新型飞轮式外转子永磁同步发电机，包括转子组件、定子组件、磁盘罩及转轴组件，所述转子组件通过转轴组件转动连接在定子组件上，所述磁盘罩固定在定子组件的一端，所述转子组件包括飞轮及设置在飞轮内壁上的磁极，所述磁极为三十二个，三十二个磁极均匀固定在飞轮的内壁上，两个相邻磁极的极性相反，所述定子组件包括中心盘及与中心盘同轴固定的绕线定子，所述绕线定子嵌在飞轮内腔，绕线定子的侧壁上阵列开设有贯穿其两端的绕线槽，所述绕线槽为组，所述飞轮与中心盘通过转轴组件转动连接。
为了减少飞轮与中心盘之间的转动摩擦，所述转轴组件包括中心转轴、从动轴，所述从动轴为套管结构，从动轴的两端通过两第一滚珠轴承转动连接在中心转轴上，所述飞轮通过两端嵌入的第二滚珠轴承转动连接在从动轴上且飞轮与从动轴，所述中心盘与中心转轴的一端可拆卸固定。
为了方便装配、固定中心盘与中心轴，所述中心盘与中心转轴的一端通过轴套、第一螺母固定连接，所述轴套、第一螺母螺纹连接在中心转轴上，中心盘套设在轴套上，且中心盘的两端分别与第一螺母、轴套的轴套限位台相抵靠。
为了提高飞轮在从动轴上转动的稳定性，所述从动轴与飞轮之间设置有滚针轴承。
本实用新型的有益效果是：发电机电磁设计方案采用三十二极转子三相六极绕组解决的电机运行的振动大及噪声大的问题，飞轮与定子的传动连接采用从动轴与中心轴通过滚珠轴承及滚珠轴承连接，确保同心度与运转平稳，降低了机械振动，减少了空转时阻力与传动损耗，提高了整机效率。
附图说明：
图1为本实用新型的新型飞轮式外转子永磁同步发电机的平面结构示意图；
图2为本实用新型的新型飞轮式外转子永磁同步发电机的剖面结构示意图；
图3为本实用新型的绕线定子的平面结构示意图；
图4为定子绕组展开及接线示意图；
图5为定子绕组的接线示意图。
图中：1、转子组件；11、飞轮；12、磁极；2、定子组件；21、中心盘；22、绕线定子；221、绕线槽；3、磁盘罩；4、转轴组件；41、中心转轴；42、从动轴；43、第一滚珠轴承；44、第二滚珠轴承；45、滚针轴承；46、轴套；461、轴套限位台；47、第一螺母；48、第二螺母；49、卡簧。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1-3所示的一种新型飞轮式外转子永磁同步发电机，包括转子组件1、定子组件2、磁盘罩3及转轴组件4，所述转子组件1通过转轴组件4转动连接在定子组件2上，所述磁盘罩3固定在定子组件2的一端。
所述转子组件1包括飞轮11及设置在飞轮11内壁上的磁极12，所述磁极12为三十二个，三十二个磁极12均匀固定在飞轮11的内壁上，两个相邻磁极的极性相反，磁极12采用稀土永磁(NdFeB)磁钢，飞轮11的左端设置有磁钢保护环，磁钢保护环的右端嵌入在飞轮11的内壁上，能够与飞轮11同步运动。
所述定子组件2包括中心盘21及与中心盘21同轴固定的绕线定子22，所述绕线定子22嵌在飞轮11内腔，绕线定子22的侧壁上阵列开设有贯穿其两端的绕线槽221，所述绕线槽221为36组。
所述飞轮11与中心盘21通过转轴组件4转动连接，进一步地，所述转轴组件4包括中心转轴41、从动轴42，所述从动轴42为套管结构，从动轴42的两端通过两第一滚珠轴承43转动连接在中心转轴41上，所述飞轮11通过两端嵌入的第二滚珠轴承44转动连接在从动轴42上且飞轮11与从动轴42轴向固定，采用卡簧48嵌入从动轴的外壁，卡簧48抵靠住飞轮11的右端面，所述中心盘21与中心转轴41的一端可拆卸固定。
所述中心盘21与中心转轴41的左端通过轴套46、第一螺母47固定连接，第一螺母47、轴套46螺纹连接在中心转轴41上，中心盘21套设在轴套46上，且中心盘21的左端与第一螺母47相抵靠，中心盘21的右端与轴套46的轴套限位台461相抵靠，中心转轴41的右端螺纹连接有第二螺母48，第二螺母48抵靠住滚珠轴承43的内圈，从动轴42的右端同轴固定有皮带轮5。
所述从动轴42与飞轮11之间设置有滚针轴承45。
本实施例中，将绕组按照图4绕设在绕线定子22上，绕组为三相绕组，分别为A相、B相、C相绕组，绕组中的相邻线圈反极性，A相、B相、C相相邻的绕组的线圈边共槽嵌入。
如图5所示的绕组的A相、B相、C相之间Y型连接。
本发电机采用外转子飞轮，外圈内粘接稀土永磁磁钢，磁钢极数32极，内定子采用36槽铁芯固定在中心盘上，定子绕组采用三相集中绕组，中心盘固定在中心轴上，飞轮与中心轴的固定采用从动空心轴通过滑动轴承及滚动轴承支撑连接旋转。中心轴固定在修身单车的支架上，通过皮带轮由人力拖动。发电机通过人力驱动发电外接控制器，三相绕组发电外接功率电阻，电阻消耗的功率及电流实时通过控制器反馈到健身APP，实时把运动速度、消耗热量、运动时间、结合人体健康指标传输到互联网平台上。
通过优化对比设计样机32极转子与38极转子，在同样的输出转速条件下，电机电磁振动32极转子平均降低42％以上的水平，噪声降低近20％。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种新型飞轮式外转子永磁同步发电机，包括转子组件(1)、定子组件(2)、磁盘罩(3)及转轴组件(4)，所述转子组件(1)通过转轴组件(4)转动连接在定子组件(2)上，所述磁盘罩(3)固定在定子组件(2)的一端，其特征在于：
所述转子组件(1)包括飞轮(11)及设置在飞轮(11)内壁上的磁极(12)，所述磁极(12)为三十二个，三十二个磁极(12)均匀固定在飞轮(11)的内壁上，两个相邻磁极(12)的极性相反；
所述定子组件(2)包括中心盘(21)及与中心盘(21)同轴固定的绕线定子(22)，所述绕线定子(22)嵌在飞轮(11)内腔，绕线定子(22)的侧壁上阵列开设有贯穿其两端的绕线槽(221)，所述绕线槽(221)为36组；
所述飞轮(11)与中心盘(21)通过转轴组件(4)转动连接。
2.根据权利要求1所述的新型飞轮式外转子永磁同步发电机，其特征在于：所述转轴组件(4)包括中心转轴(41)、从动轴(42)，所述从动轴(42)为套管结构，从动轴(42)的两端通过两第一滚珠轴承(43)转动连接在中心转轴(41)上，所述飞轮(11)通过两端嵌入的第二滚珠轴承(44)转动连接在从动轴(42)上且飞轮(11)与从动轴(42)，所述中心盘(21)与中心转轴(41)的一端可拆卸固定。
3.根据权利要求2所述的新型飞轮式外转子永磁同步发电机，其特征在于：所述中心盘(21)与中心转轴(41)的一端通过轴套(46)、第一螺母(47)固定连接，所述轴套(46)、第一螺母(47)螺纹连接在中心转轴(41)上，中心盘(21)套设在轴套(46)上，且中心盘(21)的两端分别与第一螺母(47)、轴套(46)的轴套限位台(461)相抵靠。
4.根据权利要求2所述的新型飞轮式外转子永磁同步发电机，其特征在于：所述从动轴(42)与飞轮(11)之间设置有滚针轴承(45)。
Priority Applications (1)
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| CN202222598117.7U CN218633658U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 新型飞轮式外转子永磁同步发电机 |
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Publications (1)
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| CN218633658U true CN218633658U (zh) | 2023-03-14 |
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ID=85467528
Family Applications (1)
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| CN202222598117.7U Active CN218633658U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 新型飞轮式外转子永磁同步发电机 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-09-29 CN CN202222598117.7U patent/CN218633658U/zh active Active
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