专利名称：一种双瓦形永磁体笼式发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双瓦形永磁体笼式发电装置，本发明包括中心旋转轴上呈轴对称 设置两个瓦形永磁体，沿瓦形永磁体的外弧面磁极的旋转圆周等距设置多个感应发电装 置，感应发电装置中的感应铁芯的一端与桥接导磁板的外沿导磁连接。
背景技术：
中国专利01139883. 3公开了一种永磁感生发电装置，有发电线圈及永久磁体，所 述的永久磁体是一个水平安装的圆盘式永久磁体，该永久磁体通过一个中心立柱与底座固 定，该永久磁体的外面罩装一个旋转式磁屏蔽罩，该磁屏蔽罩通过轴承与中心立柱安装，该 磁屏蔽罩上设有多个磁能释放窗口，该磁屏蔽罩底部装有从动皮带轮，所述的底座上设置 有一个驱动电机，该驱动电机上装有拖动皮带轮，该拖动皮带轮与从动皮带轮皮带传动，所 述的发电线圈安装在永久磁体一侧。该专利的屏蔽结构不适用筒形永磁体。因此，需要提 供一种双瓦形永磁体笼式发电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双瓦形永磁体笼式发电装置，本发明包括中心旋转轴 上呈轴对称设置两个瓦形永磁体，沿瓦形永磁体的外弧面磁极的旋转圆周等距设置多个感 应发电装置，感应发电装置中的感应铁芯的一端与桥接导磁板的外沿导磁连接。本发明利 用连续旋转的瓦形永磁体产生旋转磁场使区域内的磁场强度不断变化，感应发电装置感应 发电。本发明的目的是由下述技术方案实现的一种双瓦形永磁体笼式发电装置，有一 个机架，在所述机架上设有一个中心旋转轴，在该中心旋转轴上呈轴对称设置两个瓦形永 磁体，所述瓦形永磁体包括外弧面磁极、内弧面磁极；所述两个瓦形永磁体的外弧面磁极 互为异性磁极设置；沿所述瓦形永磁体的外弧面磁极的旋转圆周等距设置多个感应发电装 置，所述感应发电装置包括感应铁芯、感应发电线圈、桥接导磁板；所述感应铁芯的一端与 所述桥接导磁板的外沿导磁连接；中心旋转轴上设置一个动力输入轮。本发明与已有技术相比具有如下优点1、本发明利用辅助导磁板导磁，瓦形永磁体在旋转运动时不受伴生磁场的干扰， 只需输入较小的功率，便可实现瓦形永磁体的连续转动，从而实现在不同区域内改变磁场 强度的效果。2、本发明的感应铁芯采用一片硅钢板材卷绕成坯料，使用切裁成形工艺生产，由 于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，保持了该组织的连续 性，因此，具有优异的导磁性能。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意2是本发明的纵剖结构示意3是本发明的横剖结构示意图(图2的A-A剖视)图4是本发明的横剖结构示意图(图2的B-B剖视)图5是本发明的感应发电装置结构示意6是本发明的双瓦形永磁体结构示意7是本发明的感应铁芯结构示意8是本发明的感应发电线圈骨架结构示意9是本发明的磁路分析结构示意图
具体实施例方式实施例一参见图1、图2、图6，本发明的双瓦形永磁体笼式发电装置，有一个机架1，在所述 机架上设有一个中心旋转轴2，在该中心旋转轴上呈轴对称设置两个瓦形永磁体3，所述瓦 形永磁体包括外弧面磁极、内弧面磁极；所述两个瓦形永磁体的外弧面磁极互为异性磁极 设置；沿所述瓦形永磁体的外弧面磁极的旋转圆周等距设置多个感应发电装置4，所述感 应发电装置包括感应铁芯、感应发电线圈、桥接导磁板；所述感应铁芯的一端与所述桥接导 磁板的外沿导磁连接；中心旋转轴上设置一个动力输入轮5。在本实施例中，机架1由不导磁材料(例如铝合金、不锈钢)制作，包括底座板、左 侧的支架板11、右侧的支架板12 ；底座板与支架板螺纹固定，支架板为长方形，中心设计轴 孔，用于中心旋转轴2的安装。中心旋转轴2是由不导磁材料(例如铝合金、不锈钢)制作， 中心旋转轴通过轴承与机架两边的支架板11、12转动安装，安装方式是常规的技术手段， 不详细描述。参见图6，在本实施例中，瓦形永磁体3采用钕铁硼材料，包括外弧面磁极31、内弧 面磁极；在本实施例中，所述瓦形永磁体的径向厚度和所述内弧面磁极的内(半)径相等， 所述外弧面磁极的内(半)径是所述内弧面磁极的内(半)径的2倍。所述内弧面磁极对 应的圆心角为90°，所述外弧面磁极对应的圆心角为90°。瓦形永磁体采用径向充磁的工 艺制作，所述瓦形永磁体的外弧面磁极为N极、内弧面磁极为S极，或者相反设置。所述两 个瓦形永磁体的外弧面磁极互为异性磁极设置；如果其中一个瓦形永磁体的外弧面磁极设 为N极，那么与之对称的另一个瓦形永磁体的外弧面磁极就设为S极；所述中心旋转轴2上 固定一个筒形的磁体固定架21，所述磁体固定架的外柱面上呈轴对称设置两个安装槽，所 述瓦形永磁体镶嵌在所述的安装槽内通过定位销和粘接剂固定在一起。参见图3、图5、图6、图8，在本实施例中，沿瓦形永磁体3的外弧面磁极31的旋转 圆周等距设置多个感应发电装置4 (本实施例设置四个感应发电装置)，所述感应发电装置 包括感应铁芯41、感应发电线圈、线圈骨架42、桥接导磁板43、电能输出电路。多个感应发 电装置中的感应铁芯沿圆周布局的间距为1.2-5毫米的范围内，最优选的间距是3毫米。所 述沿圆周布局的间距是指感应铁芯的平直端面之间的间距。感应发电线圈缠绕在线圈骨架 上。本实施例中，四个感应发电装置中的线圈骨架加工成一圆环形整体，如图8所示。参见图7，在本实施例中，所述感应发电装置里的感应铁芯41为瓦形铁芯板，所述的感应铁芯是一个薄壳结构，断面呈弧形，感应铁芯的横断面弧长对应的圆心角为 60° -90°。所述感应铁芯采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金 属组织连续延伸的硅钢薄板材构成。所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-80层范围内， 最优选的层数是10层；所述硅钢片的厚度在0. 1 1. 5mm范围内，最优选的厚度是0. 3mm, 具体的制作方式是将一具有足够长度的硅钢薄板材使用模具卷绕成多层的圆筒形坯料，然 后使用切裁成形工艺切裁成如图7所显示的形状，由于该成型工艺在加工的过程中没有切 断金属材料特有的纤维状组织，因此，具有优异的导磁性能。参见图4，在本实施例中，感应铁芯41与瓦形永磁体3的外弧面磁极31对应设置。 所述感应铁芯与所述外弧面磁极同圆心等距设置，感应铁芯板的曲率半径大于所述外弧面 磁极的曲率半径。所述瓦形永磁体的两个外弧面磁极与所述感应铁芯之间的相对转动间隙 为0. 5-1毫米的范围内，最优选的相对转动间隙是0. 8毫米。参见图2、图5，在本实施例中，所述感应铁芯41的一端与所述桥接导磁板43的外 沿导磁连接，形成封闭的导磁通路。所述桥接导磁板为圆盘形，其圆环形端面与机架的支架 板11固定在一起。在本实施例中，所述感应铁芯一端与桥接导磁板的外沿固定在一起。感 应铁芯的另一端对应设置一个辅助导磁板44，所述辅助导磁板为圆盘形，其圆环形端面与 机架的支架板12固定在一起。所述感应铁芯与该辅助导磁板的外沿之间设置0. 5-1毫米 的导磁间隙，所述感应铁芯与该辅助导磁板之间的导磁间隙可以在0. 5-1毫米的范围内选 取，最优选的导磁间隙是1毫米。在本实施例中，所述辅助导磁板的外沿固定一个支承环 45，所述支承环由不导磁材料制作，该支承环充填在感应铁芯与辅助导磁板之间的导磁间 隙内，所述感应铁芯、所述支承环、辅助导磁板固定成一体。所述感应发电线圈安装在感应 铁芯上，位于感应铁芯左部。所述瓦形永磁体与桥接导磁板之间的距离大于10毫米，所述 瓦形永磁体与辅助导磁板之间的距离大于10毫米。在本实施例中，可以外设一个驱动电机与动力输入轮5动力连接，由驱动电机带 动双瓦形永磁体高速连续旋转，所述双瓦形永磁体的转速最少达到1000转/分钟，最高转 速能达到3000转/分钟。感应发电装置的发电效率高。参见图9，在本实施例中，当两个瓦形永磁体3以一定转速连续旋转时，产生的旋 转磁场使所经过的区域内的磁场强度不断变化，感应发电装置4感应发电；同时感应发电 装置产生与旋转磁场相反的伴生磁场对双瓦形永磁体的转动形成阻力，为了减少阻力，利 用辅助导磁板44与感应铁芯41间的导磁间隙，使伴生磁场形成封闭的导磁通路。本实施例公开的技术方案是卧式方案，中心旋转轴按水平方向设置；本发明还可 以设计成立式方案，在立式方案中，中心旋转轴按竖直方向设置，其它零件的连接关系不 变。
权利要求
1.一种双瓦形永磁体笼式发电装置，有一个机架，其特征在于在所述机架上设有一 个中心旋转轴，在该中心旋转轴上呈轴对称设置两个瓦形永磁体，所述瓦形永磁体包括外 弧面磁极、内弧面磁极；所述两个瓦形永磁体的外弧面磁极互为异性磁极设置；沿所述瓦 形永磁体的外弧面磁极的旋转圆周等距设置多个感应发电装置，所述感应发电装置包括感 应铁芯、感应发电线圈、桥接导磁板；所述感应铁芯的一端与所述桥接导磁板的外沿导磁连 接；中心旋转轴上设置一个动力输入轮。
2.根据权利要求1所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述多个感应发 电装置中的感应铁芯沿圆周布局的间距为1. 2-5毫米。
3.根据权利要求2所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述感应铁芯的 横断面弧长对应的圆心角为60° -90°。
4.根据权利要求3所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述感应铁芯采 用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板 材构成。
5.根据权利要求4所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述硅钢片叠压 结构的硅钢片层数为3-80层。
6.根据权利要求5所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述感应铁芯与 所述外弧面磁极对应设置。
7.根据权利要求6所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述瓦形永磁体 的两个外弧面磁极与所述感应铁芯之间的相对转动间隙为0. 5-1毫米。
8.根据权利要求7所述的双瓦形永磁体笼式发电装置，其特征在于所述感应铁芯的 另一端对应设置一个辅助导磁板，所述感应铁芯与该辅助导磁板的外沿之间设置0. 5-1毫 米的导磁间隙。
全文摘要
本发明涉及一种双瓦形永磁体笼式发电装置，有一个机架，在机架上设有一个中心旋转轴，在该中心旋转轴上呈轴对称设置两个瓦形永磁体，两个瓦形永磁体的外弧面磁极互为异性磁极设置，沿瓦形永磁体的外弧面磁极的旋转圆周等距设置多个感应发电装置，感应发电装置中的感应铁芯的一端与桥接导磁板的外沿导磁连接；中心旋转轴上设置一个动力输入轮。本发明利用连续旋转的瓦形永磁体产生旋转磁场使区域内的磁场强度不断变化，感应发电装置感应发电。
文档编号H02K21/12GK102035328SQ20091009304
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者应德贵 申请人:应德贵