TWI627818B - 繞組變磁路發電機 - Google Patents

Abstract

本發明為一種繞組變磁路發電機，包括底座，其中心處設置有軸承；定子，設置在底座上，至少包括一個環形鐵芯、複數個勵磁繞線組、及至少一發電繞線組，各勵磁繞線組分別具有N極與S極，並等角度間隔地設置在環形鐵芯的外表面，其中一勵磁繞線組的N極與相鄰勵磁繞線組之N極或者其中一勵磁繞線組的S極與相鄰勵磁繞線組之S極對應設置，發電繞線組繞設在相鄰二勵磁繞線組之間；及第一轉子，具有轉軸及複數個第一齒厄，轉軸穿經環形鐵芯中央處，轉軸一端插設在軸承，第一齒厄等角度間隔地從轉軸兩端之間處朝外延伸設置。

Description

繞組變磁路發電機

本發明係與發電設備有關，特別是指一種繞組變磁路發電機。

一般的發電機基本上係可包括轉子及定子，而轉子及定子上繞設有線圈或是裝設有磁鐵；若是繞設有線圈的話，通以電流即可產生磁性，而若是裝設有磁鐵的話，其本身即具有磁性。

而藉由轉子與定子各自所具有的磁性所產生的磁力線相互作用，達到發電轉動的效果。

然而，主要進行轉動動作的轉子本身即繞設有線圈或是裝設有磁鐵，在發電過程中發電線圈產生的磁阻，增加了轉子轉動時所需的施力，因此，導致轉動效率有所損耗。

有鑑於此，本發明係提出一種繞組變磁路發電機，由於第一齒厄及第三齒厄均可對應到第二齒厄，且其間隔相當接近，因此磁力線的導引十分順暢，藉以減小其間的磁力損耗；再者，因為勵磁繞線組及發電繞線組均設置在定子處，相較於目前已知的發電機之轉子繞設有線圈或是設置有磁鐵而言，本發明的第一齒厄及/或第三齒厄與定子之間產生的磁阻係可小於習知發電機中轉子與定子之間的磁阻，使得在相同發電功率下，本發明之發電機可降低對轉 動部組成之阻力，減少驅動轉子轉動之外力動能損耗耗，故效率可以高於習知的發電機。。

本發明之目的在於提供一種繞組變磁路發電機，包括一底座，在該底座的中心處設置有一軸承；一定子，設置在該底座上，該定子至少包括有一個環形鐵芯、複數個勵磁繞線組、以及複數個發電繞線組，各該勵磁繞線組具有一N極與一S極，各該勵磁繞線組設置在該環形鐵芯的外表面且等間隔地設置，各該發電繞線組設置在該環形鐵芯的外表面且設置在相鄰二勵磁繞線組之間，而其中一勵磁繞線組的N極與相鄰勵磁繞線組之該N極或者其中一勵磁繞線組的該S極與相鄰勵磁繞線組之該S極對應設置，該發電繞線組係繞設在相鄰二勵磁繞線組之間；以及一第一轉子，具有一轉軸及一第一齒厄環，該第一齒厄環等角度間隔地朝外圖設有複數個第一齒厄，該轉軸穿經該定子的該環形鐵芯中央處，該轉軸的一端插設在該軸承中，該第一齒厄套設在該轉軸外。

在某些實施例中，該定子更包括二定子環形墊板以及一個環形鐵芯，該環形鐵芯的兩側分別具有一第二齒厄，該二定子環形墊板係分別設置在該環形鐵芯的兩側，且同時貼設固定在各該環形鐵芯的兩側面。

所述之繞組變磁路發電機，其中，更包括一第二轉子，該第二轉子具有一連接件、一外環、以及複數個第三齒厄，該轉軸遠離該軸承的一端連接該連接件的中心處，該外環固定在該連接件面向該底座的一側面，且該外環位在該底座與該連接件之間，該第三齒厄從該外環的內側面朝內延伸設置，且等角度間隔地設置，各該第三齒厄相對應各該第一齒厄設置。

有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

參閱圖1至圖5所示，本發明的一種繞組變磁路發電機100係可包括一底座1、一定子2、一第一轉子3、以及一第二轉子4。

底座1大致呈圓盤狀，且在底座1的中心處設置有一軸承11。

定子2設置在底座1上，定子2至少包括有一個環形鐵芯21、一勵磁繞線組221、一勵磁繞線組222、以及一發電繞線組231、及發電繞線組232；各勵磁繞線組分別具有一N極與一S極，勵磁繞線組221和勵磁繞線組222設置在環形鐵芯21的外表面且等間隔地設置，發電繞線組231和發電繞線組232設置在環形鐵芯21的外表面且設置在相鄰二勵磁繞線組221及222之間，而其中一勵磁繞線組221的N極與相鄰勵磁繞線組222之N極或者其中一勵磁繞線組221的S極與相鄰勵磁繞線組222之S極對應設置，意即相鄰勵磁繞線組所對應的磁性是相同的；請參考第5圖所示，兩相鄰勵磁繞線組N極之間的磁力線與兩相鄰勵磁繞線組S極之間的磁力線的表示。

第一轉子3具有一轉軸31及第一齒厄32，轉軸31穿經定子2的環形鐵芯21中央處，轉軸31的一端插設在軸承11中，各個第一齒厄32等角度間隔地從轉軸31的兩端之間處朝外延伸設置。

再者，定子2更包括二定子環形墊板24以及一個環形鐵芯21，環形鐵芯21具有第二齒厄25，環形鐵芯21具有第二齒厄251及另一第二齒厄252；二 定子環形墊板24係分別設置在環形鐵芯21的兩側，且同時貼設固定在環形鐵芯21的兩側面。

第二轉子4具有一連接件41(大致呈圓形)、一外環42、以及複數個第三齒厄43，轉軸31遠離軸承11的一端連接連接件41的中心處，外環42固定在連接件41面向底座1的一側面，且外環42位在底座1與連接件41之間，各個第三齒厄43從外環42的內側面朝內延伸設置，且等角度間隔地設置，各第三齒厄43相對應各第一齒厄32設置。

其中，第一齒厄32及環形鐵芯21及第三齒厄43係為矽鋼材質所製，而且軸承31及連接件41為不導磁材質所製；再者，第一齒厄32及第三齒厄43的數量係為第二齒厄25的一半。

定子2之第二齒厄25(如第二齒厄251及第二齒厄252)中，當第三齒厄43及第一齒厄32對正第二齒厄251進行導磁時(如第5圖所示)，第二齒厄252則無接通沒作用，當第三齒厄43及第一齒厄32對正第二齒厄252進行導磁時，則第二齒厄251無接通沒作用，藉此作磁力線轉換(發電繞組內磁力線正負極方向互換)。

藉由上述的結構，因為勵磁繞線組221和222及發電繞線組231和232均設置在定子2處，相較於目前已知的發電機之轉子繞設有線圈或是設置有磁鐵而言，本發明的第一齒厄32及/或第三齒厄43與定子2之間產生的磁阻係可小於習知發電機中轉子與定子之間的磁阻，使得在相同發電功率下，本發明之發電機100可降低對轉動部組成之阻力，減少驅動轉子轉動之外力動能損耗，故效率可以高於習知的發電機。

100‧‧‧繞組變磁路發電機

1‧‧‧底座

11‧‧‧軸承

2‧‧‧定子

21‧‧‧環形鐵芯

221‧‧‧勵磁繞線組

222‧‧‧勵磁繞線組

231‧‧‧發電繞線組

232‧‧‧發電繞線組

24‧‧‧定子環形墊板

25‧‧‧第二齒厄

251‧‧‧第二齒厄

252‧‧‧第二齒厄

3‧‧‧第一轉子

31‧‧‧轉軸

32‧‧‧第一齒厄

4‧‧‧第二轉子

41‧‧‧連接件

42‧‧‧外環

43‧‧‧第三齒厄

圖1係本發明繞組變磁路發電機的立體示意圖。

圖2係本發明繞組變磁路發電機的部分立體示意圖。

圖3係本發明繞組變磁路發電機的分解示意圖。

圖4係本發明繞組變磁路發電機的部分放大示意圖。

圖5係本發明繞組變磁路發電機的磁力線示意圖。

Claims (5)

1. 一種繞組變磁路發電機，包括：一底座，在該底座的中心處設置有一軸承；一定子，設置在該底座上，該定子至少包括有一個環形鐵芯、複數個勵磁繞線組、以及至少一發電繞線組，各該勵磁繞線組具有一N極與一S極，各該勵磁繞線組設置在該環形鐵芯的外表面且等間隔地設置，各發電繞線組設置在環形鐵芯的外表面且設置在相鄰二勵磁繞線組之間，而其中一勵磁繞線組的N極與相鄰勵磁繞線組之該N極或者其中一勵磁繞線組的該S極與相鄰勵磁繞線組組之該S極對應設置，該發電繞線組係繞設在環形鐵芯；以及一第一轉子，具有一轉軸及一第一齒厄環，該第一齒厄環等角度間隔地朝外凸設有複數個第一齒厄，該轉軸穿經該定子的該環形鐵芯中央處，該轉軸的一端插設在該軸承中，該第一齒厄套設在該轉軸外。
2. 如請求項1所述之繞組變磁路發電機，其中，該定子更包括二定子環形墊板以及一個環形鐵芯，該環形鐵芯的兩側分別具有一第二齒厄，該二定子環形墊板係分別設置在該環形鐵芯的兩側，且同時貼設固定在各該環形鐵芯的兩側面。
3. 如請求項1所述之繞組變磁路發電機，更包括一第二轉子，該第二轉子具有一連接件、一外環、以及複數個第三齒厄，該轉軸遠離該軸承的一端連接該連接件的中心處，該外環固定在該連接件面向該底座的一側面，且該外環位在該底座與該連接件之間，該等第三齒厄從該外環的內側面朝內延伸設置，且等角度間隔地設置，各該第三齒厄相對應各該第一齒厄設置。
4. 如請求項1所述之繞組變磁路發電機，其中該等第一齒厄的數量為該等第二齒厄的數量的一半。
5. 如請求項3所述之繞組變磁路發電機，其中該等第三齒厄的數量與該等第一齒厄的數量相同且為該等第二齒厄數量的一半。