CN220570379U - 一种非导磁材料转子无磁阻发电机 - Google Patents

一种非导磁材料转子无磁阻发电机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种非导磁材料转子无磁阻发电机,包括壳体、磁体组件、线圈组件、传动组件及转子组件,将磁体组件及线圈组件固定安装在壳体内,且在磁体组件与线圈组件之间设置有间隙空间,若干个非导磁隔离体布置于间隙空间处,若干个非导磁隔离体在转动过程中逐次隔离线圈所受到磁场,从而使线圈受到的磁场发生变化而产生电流。由于非导磁材料转子不受内定子磁铁的磁力影响,也不受发电机负载产生的磁阻力的影响,所以所需输入的功率很小,启动以及运行速度很顺畅,以达到节能减排的效果。

Description

一种非导磁材料转子无磁阻发电机
技术领域
本实用新型涉及发电机技术领域,特别是一种具备非导磁材料转子的发电机。
背景技术
一般发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组(磁体)、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(励磁线圈)、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子、转子连接组装起来,外力驱动传动轮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。
如上述,传统发电机由转子和定子组成,转子可以是磁场产生装置,也可以是切割磁感线的线圈,由于质量存在,在巨大的质量影响下,转子除了克服空气阻力产生损耗,发电机负载产生的电磁阻力会加大发电机负载时的损耗,转子自身巨大的质量导致转子较难转动且其轴承产生了很大的损耗,这就导致传统发电机能量损耗较大、效率相对较为低下。
实用新型内容
本实用新型的发明目的是,针对上述问题,提供了一种非导磁材料转子无磁阻发电机,转子不受内定子磁铁的磁力影响,所需输入的功率很小,启动以及运行速度很顺畅。
为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种非导磁材料转子发电机包括壳体、磁体组件、线圈组件、传动组件及转子组件;壳体包括可拆卸连接的前外壳和后外壳;磁体组件及线圈组件安装于壳体内,磁体组件包括磁芯及布置于磁芯上的磁极组,线圈组件包括硅钢片件及布置于硅钢片件上的线圈组,且磁体组件磁极组与线圈组件线圈组相互配合布置;传动组件包括传动轮、传动轴及轴承,传动轴通过轴承可转动的安装于壳体内,且传动轴的轴向前端端部穿出前外壳并安装有传动轮;转子组件包括支座及隔离部,支座中心处穿置并固定安装有传动轴,隔离部固定设置于支座外周,隔离部包括若干个非导磁隔离体,且若干个非导磁隔离体环绕传动轴均匀分布,且相邻两个非导磁隔离体之间设置有漏磁口;磁体组件与线圈组件之间设置有间隙空间,隔离部布置于间隙空间处,且一个非导磁隔离体宽度能够覆盖至少一个的磁极组磁极以隔离其磁场,且传动轮在外力作用下能够通过传动轴带动若干个非导磁隔离体在间隙空间内转动。
由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,将磁体组件及线圈组件固定安装在壳体内,且在磁体组件与线圈组件之间设置有间隙空间,若干个非导磁隔离体布置于间隙空间处,若干个非导磁隔离体在转动过程中逐次隔离线圈所受到磁场,从而使线圈受到的磁场发生变化而产生电流。当外部输入动力时,由于非导磁材料转子不受内定子磁铁的磁力影响,也不受发电机负载产生的磁阻力的影响,所以所需输入的功率很小,启动以及运行速度很顺畅,以达到节能减排的效果。
附图说明
图1是本实用新型卧式发电机实例结构示意图。
图2是图1的另一视角结构示意图。
图3是图2的部分爆炸图。
图4是图1的前外壳及传动轮结构示意图。
图5是图1的前外壳结构示意图。
图6是图1的后外壳结构示意图。
图7是图1的磁芯结构示意图。
图8是图1的磁芯及磁极组结构示意图。
图9是图1的隔离部结构示意图。
图10是图1的传动轴及支座结构示意图。
图11是图10的另一视角结构示意图。
图12是图1的传动组件及转子组件结构示意图。
图13是图12的另一视角结构示意图。
图14是图1的线圈组件、磁体组件及转子组件组装状态结构示意图。
图15是图14的局部放大图。
图16是图1的发电机原理圆周面示意图。
图17是图1的发电机原理平面示意图。
图18是本实用新型盘式发电机实例结构示意图。
图19是图18的另一视角结构示意图。
图20是图19的部分爆炸图。
图21是图19的部分内部结构示意图。
图22是图18的前外壳结构示意图。
图23是图18的后外壳结构示意图。
图24是图18的线圈组件结构示意图。
图25是图24的另一视角构示意图。
图26是图18的转子组件及传动轴结构示意图。
图27是图26的另一视角结构示意图。
图28是图18的磁芯结构示意图。
图29是图18的磁芯及磁极组结构示意图。
图30是图18的传动组件及转子组件组装状态结构示意图。
图31是图30的另一视角结构示意图。
具体实施方式
实施例1
实施例1
如图1所示,定义传动轮104所在侧为发电机前方侧(前端),其相对侧为发电机后方侧(后端),后述据此以传动轴轴向、径向及圆周向辅助进行方位说明。
如图1-图15所示,本实施例1的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,包括壳体、磁体组件、线圈组件106、传动组件及转子组件;壳体包括可拆卸连接的前外壳101和后外壳102;磁体组件及线圈组件106安装于壳体内,磁体组件包括磁芯108及布置于磁芯上的磁极组107,线圈组件106包括硅钢片件及布置于硅钢片件上的线圈组,且磁体组件磁极组107与线圈组件线圈组相互配合布置;传动组件包括传动轮104、传动轴105及轴承(包括前轴承111及后轴承112),传动轴105通过轴承可转动的安装于壳体内,且传动轴105的轴向前端端部穿出前外壳(轴向端部)并安装有传动轮104;转子组件包括支座110及隔离部109,支座110中心处穿置并固定安装有传动轴105,隔离部109固定设置于支座110外周,隔离部包括若干个非导磁隔离体,且若干个非导磁隔离体环绕传动轴105均匀分布,且相邻两个非导磁隔离体之间设置有漏磁口;磁体组件与线圈组件106之间设置有间隙空间,隔离部109布置于间隙空间处,且一个非导磁隔离体宽度能够覆盖至少一个的磁极组磁极以隔离其磁场,且传动轮104在外力作用下能够通过传动轴105带动若干个非导磁隔离体在间隙空间内转动。
本实施例1的该发电机为卧式机组,其中,若干对磁极组107与线圈组件106线圈在传动轴105的径向上相互配合布置以形成卧式机组结构,磁体组件径向外侧与线圈组件径向内侧之间设置有间隙空间,且隔离部109沿轴向凸出固定安装于支座110外周缘。此时,漏磁口为布置在柱面上的相邻两个非导磁隔离体之间的柱面缺口。图8中画出16个磁极(8对磁极对)相互交替布置。
磁芯108的轴向后端固定安装于后外壳内。本实施例1以3组螺栓连接为例进行说明,其它卡扣连接等替换手段不再一一赘述;在后外壳轴向端部内侧设置凸起,在凸起均匀布置3个通孔,同时,在磁芯的轴向后端设置3个螺纹孔,进而将螺栓穿过通孔螺纹连接于螺纹孔内。另一方面,在进一步优选改进实例中,为了加强径向限位固定及减轻螺栓支撑作用,在磁芯的轴向后端设置有限位槽1081,后外壳102内设置有轴向向前延伸的限位杆1021,且限位杆与限位槽适配,磁芯通过限位槽套入限位杆,并通过螺栓连接固定在后外壳内。
线圈组件106固定安装于壳体内并环绕磁体组件外周布置。本实施例1以滑槽限位卡接为例进行说明,其它螺栓连接等替换手段不再一一赘述;在硅钢片件的外侧壁上设置有滑槽,前外壳101和后外壳102的内侧壁上均设置有与滑槽适配的卡凸,线圈组件106通过滑槽与卡凸配合套装于前外壳101和后外壳102内。
传动轴105的轴向后端通过后轴承112安装于磁芯108的轴向前端,具体的,在磁芯108的轴向前端设置后轴承座1082以固定后轴承;传动轴105的轴向前端通过前轴承111安装于前外壳101上,具体的,在前外壳101的轴向端内侧上设置前轴承座1011以固定前轴承。本实施例1以此为例说明传动轴安装位置关系,其它替换位置关系可根据实际需要调整,就不再一一展开赘述。
支座110呈法兰状结构,以固定安装在传动轴中部。支座110布置于磁芯的轴向前端与前外壳(其轴向端)之间,若干个非导磁隔离体由支座110外周缘处沿轴向向后凸出使其处于间隙空间(定义为径向间隙空间)内。
需要指出的是,本实施例1的该发电机卧式机组所采用磁极组与线圈在传动轴的径向上相互配合布置进行发电,其磁极组与线圈配对关系、线圈绕线及接线方式等均采用既有技术。下述将继续对该非导磁材料转子无磁阻发电机卧式机组各组件进行说明:
后外壳102及前外壳101:起到保护、支撑作用。进行散热,散热也可以保护电机各绝缘环节,所以是很重要的。起到减小噪声和震动等作用,也即目前很多人研究的NVH问题。防止粉尘进入发电机、防止伤人,用于接线等作用做安装外壳,固定磁铁固定件。
接线盒(103):接线及保护电路,防止粉尘进入电机、防止电流伤人。
皮带轮(传动轮104)或轴传动:传递动力,使发电机能够正常工作。皮带轮通过皮带连接外部驱动设备驱动轮,在驱动设备外力驱动作用情形下,皮带轮在皮带的带动下,驱动该发电机转子组件旋转。
轴承(前轴承111及后轴承112):选择耐性好,耐高温的轴承,装在非导磁材料转子固定件的两边,减少转动时的摩擦,减小耗能。
非导磁材料转子(隔离部109):采用非导磁材料密度高、强度高,在旋转运动中机械损耗较传统发电机转子大大降低,通过非导磁材料对磁场的主动影响,从而使线圈受到的磁场发生变化,从而达到发电的目的。
非导磁材料转子固定件(支座110):固定非导磁材料转子(隔离部)以及作为旋转基盘作用。
磁铁(磁极组107,包括S极和N极):磁铁采用铝铁铜磁铁,在该发电机里产生一个固定磁场,发电机的非导磁转子在磁场中运动,通过非导磁材料转子的运动来引发线圈发生磁场变化会产生电流。
磁铁固定件(磁芯108):固定磁铁。
硅钢片(硅钢片件)和线圈(线圈组件106):发电机硅钢片是一种优质的磁性材料,具有较高的磁导率,能有效提高发电机的电磁转换效率,降低能耗,提高电能输出。发电机硅钢片的磁饱和磁通密度高,能承受较高的磁场强度,不易发生饱和现象,具有良好的磁性稳定性。发电机硅钢片的磁场导磁性能良好,能减少磁场对材料的激磁损耗和弛豫损耗,使发电机的效率相对提高,同时也可以降低发电机的工作温度和噪音。发电机硅钢片具有良好的冷制造和热加工性能,可以轻易地加工成各种形状和规格的发电机芯片,适合各种发电机的需求。发电机硅钢片是一种普及的低成本发电机材料,具有性价比高、综合成本低、回收利用率高等特点,因此受到发电机制造业的广泛应用。发电机线圈的作用是将机械能转换为电能;当发电机的传动轴旋转时,它会带动非导磁材料转子转动;这个转动过程中,磁铁的磁场会通过非导磁材料的漏磁口由N极流向S极,形成磁力线回路的交变磁场,硅钢片里的铜导体切割磁感线会产生电动势;这个电动势会促使电子在线圈内流动,从而产生电流。发电机线圈的设计和制造是非常重要的;这是因为线圈的材料和结构会直接影响发电机的输出功率和效率;好的发电机线圈应该具有较低的电阻和较高的导电性能,以确保发电机能够产生足够的电流。此外,发电机线圈还需要具有足够的绝缘能力,以防止电流短路或漏电;因此,线圈通常会被包裹在绝缘材料中,以确保线圈能够安全地运行。
如上述,该发电机先将组装好的磁体组件及线圈组件固定安装在后外壳内,然后将转子组件安装在传动轴上,再将传动轴安装在磁芯上,最后安装上前外壳及传动轮。
在磁体外部,磁场磁力线的方向是由N极到达S极。本实用新型该发电机将若干对磁极对以其N极及S极相互交替布置,将非导磁材料转子布置于磁铁与线圈之间,使其隔离磁铁磁场,即,磁力线既不能穿透非导磁材料转子,也不能吸引非导磁材料转子,同时不能切割磁力线。该无磁阻发电机技术原理如下:
如图16及图17所示,为本实用新型的发电机原理示意图,其中以磁极组为15对磁极对及转子为6个非导磁隔离体为例进行说明,磁极对N极为其阴影部分,15对磁极对环绕传动轴以其N极及S极相互交替布置,隔离体宽度能够覆盖2对磁极对,漏磁口宽度对应覆盖1个磁极。隔离体宽度能够覆盖a对磁极对,磁场线回路由N极经相应于漏磁口发散到达其两侧间隔2a个磁极的漏磁口处所对应的S极;本示例中,磁场线回路由N极经相应于漏磁口发散到达其两侧间隔4个磁极的漏磁口处所对应的S极。
参见图16左图及图17上图,为其I状态,非导磁材料隔离体屏蔽了同面积S1N2S2N3、N4S4N5S5等4个磁极,该4个磁极磁场磁力线不能穿透非导磁材料到达硅钢片及线圈。此时,第1个N极(即为N1,其它同理)、第3个S极(即为S3,其它同理)、第6个N极等皆为对应的非导磁材料隔离体的漏磁口,磁场磁力线由第1个N极非导磁材料的漏磁口到达第3个S极非导磁材料的漏磁口、从第6个N极非导磁材料的漏磁口到达第3个S极非导磁材料的漏磁口,形成一个磁力线回路。按照此顺序类推,不断形成磁力线回路。
参见图16右图及17下图,为其II状态,N1处漏磁口由N1顺时针运行到S1,此时,第1个N极被屏蔽掉,磁力线会从第4个N极漏磁口穿出,流向第1个S极,形成回路,在硅钢片及线圈(线圈组件)内完成第1个交变磁场,线圈导体感应到交变磁场,产生第1个交变电动势,从而产生电流。以此类推,不再赘述。
如上述,根据法拉第定律,每当导体置于变化的磁场中,就会产生电动势。如此,通过外力(外部动力)驱动作用,传动轮及传动轴在外部动力的驱动下旋转,将非导磁材料转子带动进行360度圆周运动,引起线圈磁场变化,使得发电机线圈不断的切割磁感线,形成运动交变磁场,产生交变电动势,从而产生电流。
因此,该发电机在磁体组件与线圈组件之间设置有间隙空间,若干个非导磁隔离体布置于间隙空间处,若干个非导磁隔离体在转动过程中逐次隔离线圈所受到磁场,从而使线圈受到的磁场发生变化而产生电流。该非导磁材料转子无磁阻发电机相较于传统发电机,具有以下特性:
(1)非导磁材料隔离体由高分子材料聚合组成,例如稀土材料提取氧化锆及塑胶制品提取物,能够屏蔽及隔离磁场磁感线,其密度高、质量轻,具有高强度耐磨损、抗高温、抗弯曲性的特性;将高分子非导磁材料应用于发电机中,其高密度高强度长寿命的优点。
(2)非导磁材料转子既不会被磁场的磁力线穿透,也不会被磁场所吸引,同时也无法吸引在非导磁材料转子覆盖面积区域内所对应的硅钢片。
(3)当外部输入动力时,由于非导磁材料转子不受内定子磁铁的磁力影响,也不受发电机负载产生的磁阻力的影响,所以所需输入的功率很小,启动以及运行速度很顺畅,以达到节能减排的效果,是一款无磁阻发电机。发电机中应用非导磁材料,磁铁与线圈相对静止,通过非导磁材料的运动去影响线圈中的磁场变化,从而实现发电的目的,使得发电机在运行时效率大大提高,通过减少损耗,达到节能高效的目的。
(4)收益:该非导磁材料转子无磁阻发电技术能带来异常高效、稳定的电能,在人类能源日益紧张的社会进程下,该技术的发展和收益空间史前的巨大。该非导磁材料转子无磁阻发电技术属于新能源发电方式,没有燃料储量限制,所需输入的功率很小,启动以及运行速度很顺畅,变化较小,有利于能源供应的稳定性。该非导磁材料转子无磁阻发电技术在运行中无电火花产生,由于它不需要燃料,因此不会产生火灾、爆炸等安全隐患,可以保障人们的生命财产安全。该非导磁材料转子无磁阻发电技术直接利用磁场的力量来产生电能,因非导磁材料具备有不导电的特性,避免了内能的损耗,具有高效、环保、安全等优点,使用性能可靠,从而实现清洁能源的利用。
(5)发展空间:该非导磁材料转子无磁阻发电技术和高温超导技术在特制的低温真空环境下,能够很好的克服空气阻力、机械摩擦阻力,高分子非导磁材料发电机的加入,使得非导磁材料转子无磁阻发电技术拥有了无限的发展空间。
实施例2
如图18所示,定义传动轮204所在侧为发电机前方侧(前端),其相对侧为发电机后方侧(后端),后述据此以传动轴轴向、径向及圆周向辅助进行方位说明。其中,本实施例2为盘式极组,其各个部件具体结构并非全部与前述实施例1卧式机组相同,而发电原理及效果等未尽说明可参见前述实施例1;本实施例2各个部件直接采用标号结合具体附图区分,当然还可以使用“’”标号区分,例如本实施例2的壳体定义为壳体’,本实施例2的磁体组件为磁体组件’,本实施例2的线圈组件为线圈组件’,本实施例2的传动组件为传动组件’,本实施例2的转子组件为转子组件’,本实施例2的隔离部209为隔离部’209,等,其它同理。
如图18-图31所示,本实施例2的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,包括壳体、磁体组件、线圈组件206、传动组件及转子组件;壳体包括可拆卸连接的前外壳201和后外壳202;磁体组件及线圈组件206安装于壳体内,磁体组件包括磁芯208及布置于磁芯上的磁极组207,线圈组件206包括硅钢片件(包括基座及硅钢片本体)及布置于硅钢片件上的线圈组,且磁体组件磁极组207与线圈组件线圈组相互配合布置;传动组件包括传动轮204、传动轴205及轴承(包括前轴承211及后轴承212),传动轴205通过轴承可转动的安装于壳体内,且传动轴205的轴向前端端部穿出前外壳(轴向端部)并安装有传动轮204;转子组件包括支座210及隔离部209,支座210中心处穿置并固定安装有传动轴205,隔离部209固定设置于支座210外周,隔离部包括若干个非导磁隔离体,且若干个非导磁隔离体环绕传动轴205均匀分布,且相邻两个非导磁隔离体之间设置有漏磁口;磁体组件与线圈组件206之间设置有间隙空间,隔离部209布置于间隙空间处,且一个非导磁隔离体宽度能够覆盖至少一个的磁极组磁极以隔离其磁场,且传动轮204在外力作用下能够通过传动轴205带动若干个非导磁隔离体在间隙空间内转动。
本实施例2的该发电机为盘式机组,其中,若干对磁极组207与线圈组件206线圈在传动轴205轴向上相互配合布置以形成盘式机组结构,磁体组件轴向内侧与线圈组件轴向内侧之间设置有间隙空间,且隔离部209沿径向延伸固定安装于支座外周面。此时,漏磁口为布置在周面上的相邻两个非导磁隔离体之间的周面缺口,可以如实施例1那样在条形隔离体径向外伸后其径向外端直接留空形成缺口,还可以如图26及图27所示将其径向外端连接起来。
线圈组件206线圈组布置于硅钢片件(呈盘状结构的基座)的轴向前端,硅钢片件(基座)的轴向后端固定安装于后外壳202内。本实施例2以3组螺栓连接为例进行说明,其它卡扣连接等替换手段不再一一赘述;在后外壳202轴向端部内侧设置后凸起2021,在后凸起均匀布置3个通孔,同时,在硅钢片件(基座)的轴向后端设置3个螺纹孔,进而将螺栓穿过通孔螺纹连接于螺纹孔内。硅钢片件(基座)的轴向前端设置插槽,各个线圈及硅钢片本体呈花瓣状装在插槽内,完成线圈组件组装。
磁极组207布置于磁芯208的轴向后端,磁芯208的轴向前端固定安装于前外壳201内。本实施例2以3组螺栓连接为例进行说明,其它卡扣连接等替换手段不再一一赘述;在前外壳201轴向端部内侧设置前凸起2011,在前凸起均匀布置3个通孔,同时,在磁芯208的轴向前端设置3个螺纹孔,进而将螺栓穿过通孔螺纹连接于螺纹孔内。
传动轴205的轴向后端通过后轴承212安装于硅钢片件的轴向后端,具体的,在硅钢片件的轴向后端设置后轴承座2061以固定后轴承212;传动轴205的轴向前端通过前轴承211安装于磁芯208的轴向前端,具体的,在磁芯208的轴向前端设置前轴承座2081以固定前轴承211。本实施例2以此为例说明传动轴安装位置关系,其它替换位置关系可根据实际需要调整,就不再一一展开赘述。
支座210呈法兰状结构,以固定安装在传动轴中部。支座210布置于磁体组件磁极组207与线圈组件206线圈组之间,若干个非导磁隔离体在支座210圆周面上沿径向向外延伸布置使其处于间隙空间(定义为轴向间隙空间)内。
需要指出的是,本实施例2的该发电机卧式机组所采用磁极组与线圈在传动轴的径向上相互配合布置进行发电,其磁极组与线圈配对关系、线圈绕线及接线方式等均采用既有技术。下述将继续对该非导磁材料转子无磁阻发电机盘式机组各组件进行说明:
前外壳201及后外壳202:起到保护、支撑作用。可以进行散热,散热也可以保护电机各绝缘环节,所以是很重要的。减小噪声和震动等,也即目前很多人研究的NVH问题。防止粉尘进入发电机、防止伤人,用于接线等作用做安装外壳,固定磁铁固定件。
接线盒203:保护电路,粉尘进入电机、防止伤人。
皮带轮:传递动力,使发电机能够正常工作。皮带轮在皮带的带动下,驱动发电机转子旋转。
旋转轴(传动轴205):固定非导磁材料以及做旋转轴作用。
轴承(前轴承211及后轴承212):选择耐性好,耐高温的轴承,装在非导磁材料固定件的两边,减少转动时的摩擦,减小耗能。
磁铁固定件(磁芯208):固定磁铁,固定轴承。
磁铁(磁极组207,包括S极和N极):磁铁在发电机里产生一个固定磁场,该发电机的非导磁转子在磁场中运动,通过非导磁材料的运动屏蔽及隔离作用来引发线圈发生磁场变化会产生电流。
非导磁材料转子(隔离部209):非导磁材料(例如稀土材料提取氧化锆及塑胶制品提取物)密度高强度高,在旋转运动中机械损耗较传统发电机转子大大降低,通过非导磁材料对磁场的主动影响,从而使线圈受到的磁场发生变化,从而达到发电的目的。
硅钢片(硅钢片本体)和线圈(与基座组成线圈组件206):
发电机硅钢片是一种优质的磁性材料,具有较高的磁导率,能有效提高发电机的电磁转换效率,降低能耗。发电机硅钢片的磁饱和磁通密度高,能承受较高的磁场强度,不易发生饱和现象,具有良好的磁性稳定性。发电机硅钢片的磁场导磁性能良好,能减少磁场对材料的激磁损耗和弛豫损耗,使发电机的效率相对提高,同时也可以降低发电机的工作温度和噪音。发电机硅钢片具有良好的冷制造和热加工性能,可以轻易地加工成各种形状和规格的发电机芯片,适合各种发电机的需求。发电机硅钢片是一种普及的低成本电机材料,具有性价比高、综合成本低、回收利用率高等特点,因此受到发电机制造业的广泛应用。
发电机线圈的作用是将机械能转换为电能。当发电机的转子旋转时,它会带动电磁铁转动。这个转动过程中,电磁铁的磁场会切割发电机线圈,产生电势差。这个电势差会促使电子在线圈内流动,从而产生电流。发电机线圈的设计和制造是非常重要的。这是因为线圈的材料和结构会直接影响发电机的输出功率和效率。好的发电机线圈应该具有较低的电阻和较高的导电性能,以确保发电机能够产生足够的电流。此外,发电机线圈还需要具有足够的绝缘能力,以防止电流短路或漏电。因此,线圈通常会被包裹在绝缘材料中,以确保线圈能够安全地运行。
硅钢片固定件(基座):固定硅钢片。
如上述,该发电机先将转子组件安装在传动轴上,然后将组装好的磁体组件及线圈组件固定安装在传动轴上处于转子组件两侧位置,再将线圈组件及传动轴安装在后外壳内,再安装上前外壳,最后安装上传动轮。如此,通过外力驱动作用,传动轮及传动轴在外部动力的驱动下旋转,将非导磁材料转子带动进行360度圆周运动,引起线圈磁场变化,使得发电机线圈不断的切割磁感线,形成运动交变磁场,产生交变电动势,从而产生电流。当外部输入动力时,由于非导磁材料转子不受内定子磁铁的磁力影响,也不受发电机负载产生的磁阻力的影响,所以所需输入的功率很小,启动以及运行速度很顺畅,以达到节能减排的效果,是一款无磁阻发电机。
基于前述实例,在一改进实例中,参见图26及图27,隔离部209还包括非导磁封边部,非导磁封边部的轴向后端设置于若干个非导磁隔离体的径向外端端部,非导磁封边部的轴向前端沿轴向向前凸出使其围裹在磁极组外周。如此,可以起到加强强度及隔离效果作用。
需要指出的是,上述实施例的实例可以根据实际需要优选一个或两个以上相互组合,而多个实例采用一套组合技术特征的附图说明,在此就不一一展开说明。
需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明和例证,但这些描述并非用以限定本实用新型所要求保护范围,凡本实用新型所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本实用新型所涵盖专利保护范围。

Claims (10)

1.一种非导磁材料转子无磁阻发电机,包括壳体、磁体组件、线圈组件及传动组件;所述壳体包括可拆卸连接的前外壳和后外壳;所述磁体组件及线圈组件安装于壳体内,所述磁体组件包括磁芯及布置于磁芯上的磁极组,所述线圈组件包括硅钢片件及布置于硅钢片件上的线圈组,且磁体组件磁极组与线圈组件线圈组相互配合布置;所述传动组件包括传动轮、传动轴及轴承,所述传动轴通过轴承可转动的安装于壳体内,且传动轴的轴向前端端部穿出前外壳并安装有传动轮;其特征在于:还包括转子组件,所述转子组件包括支座及隔离部,所述支座中心处穿置并固定安装有传动轴,所述隔离部固定设置于支座外周,所述隔离部包括若干个非导磁隔离体,且若干个非导磁隔离体环绕传动轴均匀分布,且相邻两个非导磁隔离体之间设置有漏磁口;
所述磁体组件与线圈组件之间设置有间隙空间,所述隔离部布置于间隙空间处,且一个非导磁隔离体宽度能够覆盖至少一个的磁极组磁极以隔离其磁场,且传动轮在外力作用下能够通过传动轴带动若干个非导磁隔离体在间隙空间内转动。
2.根据权利要求1所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述若干对磁极组与线圈组件线圈在传动轴径向上相互配合布置以形成卧式机组结构,磁体组件径向外侧与线圈组件径向内侧之间设置有间隙空间,且隔离部沿轴向凸出固定安装于支座外周缘。
3.根据权利要求2所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述磁芯的轴向后端固定安装于后外壳内,线圈组件固定安装于壳体内并环绕磁体组件外周布置,传动轴的轴向后端通过轴承安装于磁芯的轴向前端,传动轴的轴向前端通过轴承安装于前外壳上,支座布置于磁芯的轴向前端与前外壳之间,若干个非导磁隔离体由支座外周缘处沿轴向向后凸出使其处于间隙空间内。
4.根据权利要求3所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述硅钢片件的外侧壁上设置有滑槽,前外壳和后外壳的内侧壁上均设置有与滑槽适配的卡凸,线圈组件通过滑槽与卡凸配合套装于前外壳和后外壳内。
5.根据权利要求3所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述磁芯的轴向后端设置有限位槽,后外壳内设置有轴向向前延伸的限位杆,且限位杆与限位槽适配,磁芯通过限位槽套入限位杆并通过螺栓连接固定在后外壳内。
6.根据权利要求3所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述漏磁口为布置在柱面上的相邻两个非导磁隔离体之间的柱面缺口。
7.根据权利要求1所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述若干对磁极组与线圈组件线圈在传动轴轴向上相互配合布置以形成盘式机组结构,磁体组件轴向内侧与线圈组件轴向内侧之间设置有间隙空间,且隔离部沿径向延伸固定安装于支座外周面。
8.根据权利要求7所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述线圈组布置于硅钢片件的轴向前端,磁极组布置于磁芯的轴向后端,传动轴的轴向后端通过轴承安装于硅钢片件的轴向后端,传动轴的轴向前端通过轴承安装于磁芯的轴向前端,硅钢片件的轴向后端固定安装于后外壳内,磁芯的轴向前端固定安装于前外壳内,支座布置于磁体组件磁极组与线圈组件线圈组之间,若干个非导磁隔离体在支座圆周面上沿径向向外延伸布置使其处于间隙空间内。
9.根据权利要求8所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述漏磁口为布置在周面上的相邻两个非导磁隔离体之间的周面缺口。
10.根据权利要求8所述的一种非导磁材料转子无磁阻发电机,其特征在于:所述隔离部还包括非导磁封边部,非导磁封边部的轴向后端设置于若干个非导磁隔离体的径向外端端部,非导磁封边部的轴向前端沿轴向向前凸出使其围裹在磁极组外周。
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