专利名称：一种双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，本发明包括中心旋转轴上呈 轴对称设置两个双扇面永磁体，沿双扇面永磁体的旋转圆周等距设置多个感应发电装置， 感应发电装置包括双扇面感应铁芯、感应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部的导磁罩。
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双扇面永磁体。因此，需要 提供一种双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，本发明包括中心 旋转轴上呈轴对称设置两个双扇面永磁体，沿双扇面永磁体的旋转圆周等距设置多个感应 发电装置，感应发电装置包括双扇面感应铁芯、感应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部 的导磁罩。本发明利用连续旋转的双扇面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扇面铁芯闭合回路永磁发电装 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 双扇面永磁体，所述双扇面永磁体包括扇面磁极N、扇面磁极S ；沿所述双扇面永磁体的旋 转圆周等距设置多个感应发电装置，所述感应发电装置与所述机架固定安装；所述感应发 电装置包括双扇面感应铁芯、感应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部的导磁罩；所述双 扇面感应铁芯包括与所述扇面磁极N平行设置的扇面感应铁芯板、与所述扇面磁极S平行 设置的扇面感应铁芯板、桥接导磁板；所述导磁罩包括与所述扇面感应铁芯板平行设置的 扇面导磁板、导磁连接板；所述扇面感应铁芯板的轴心端与所述扇面导磁板的轴心端通过 棱柱形导磁件固定在一起；所述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、本发明利用感应发电装置中的导磁罩导磁，双扇面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，便可实现双扇面永磁体的连续转动，从而实现在不同 区域内改变磁场强度的效果。2、本发明的双扇面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是本发明的双扇面永磁体安装结构示意4是本发明的感应发电装置结构示意5是本发明的双扇面感应铁芯结构示意6是本发明的导磁罩结构示意7是本发明的旋转磁场的磁路分析结构示意8是本发明的伴生磁场的磁路分析结构示意9是本发明的感应发电装置安装结构示意图(图2的C部放大图)
具体实施例方式实施例一参见图1至图6，本发明的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，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双扇面永磁体3，所 述双扇面永磁体包括扇面磁极N31、扇面磁极S32 ；沿所述双扇面永磁体的旋转圆周等距设 置多个感应发电装置4，所述感应发电装置与所述机架固定安装；所述感应发电装置包括 双扇面感应铁芯41、感应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部的导磁罩42 ；所述双扇面 感应铁芯41包括与所述扇面磁极N平行设置的扇面感应铁芯板411、与所述扇面磁极S平 行设置的扇面感应铁芯板、桥接导磁板413;所述导磁罩42包括与所述扇面感应铁芯板411 平行设置的扇面导磁板421、导磁连接板423 ；所述扇面感应铁芯板的轴心端与所述扇面导 磁板的轴心端通过棱柱形导磁件43固定在一起；所述中心旋转轴上设置一个动力输入轮 5。参见图1、图2，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， 包括顶板11、底座板12、顶板与底座板之间的四根支撑立柱13 ；支撑立柱与顶板和底座板 螺纹固定，顶板与底座板为正方形，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的顶板11、底 座板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3，在本实施例中，双扇面永磁体3采用钕铁硼材料，包括扇面磁极N31、扇 面磁极S32 ；在本实施例中，所述双扇面永磁体的径向厚度是双扇面永磁体内弧面半径的 1. 2倍，所述双扇面永磁体外弧面半径是所述双扇面永磁体内弧面半径的2. 3倍。所述双扇 面永磁体的扇面磁极对应的圆心角为60° -90°。在本实施例中，所述扇面磁极的内弧面 对应的圆心角为90°，所述扇面磁极的外弧面对应的圆心角为90°。在本实施例中，位于 中心旋转轴2左侧的双扇面永磁体上部的扇面磁极设为N极，与之对称的另一个双扇面永 磁体上部的扇面磁极设为S极；所述中心旋转轴2上固定一个磁体固定架21，所述磁体固 定架截面为X形，中部为筒形；所述双扇面永磁体内弧面的曲率半径与所述磁体固定架的 外弧面的曲率半径相同，所述双扇面永磁体镶嵌在所述磁体固定架上通过定位销和粘接剂4固定在一起。参见图2、图4、图5、图6，在本实施例中，沿双扇面永磁体3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双扇面感 应铁芯41、感应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部的导磁罩42、电能输出电路。多个感 应发电装置中的双扇面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。多个感应发电装置中的导磁罩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双扇面感应铁芯(或导磁罩)的平直端面 之间的间距。参见图2、图5，在本实施例中，所述感应发电装置里的双扇面感应铁芯41是一个 薄壳结构，截面呈匚形。所述双扇面感应铁芯41包括与所述扇面磁极N31平行设置的扇面 感应铁芯板411、与所述扇面磁极S32平行设置的扇面感应铁芯板、桥接导磁板413。所述 双扇面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矩形坯料，然后使用切裁 成形工艺切裁成如图5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2、图4，在本实施例中，与所述扇面磁极N31平行设置的扇面感应铁芯板 411和所述扇面磁极N之间的相对转动间隙为0. 5-3毫米，最优选的相对转动间隙是0.8毫 米。与所述扇面磁极S32平行设置的扇面感应铁芯板411和所述扇面磁极S之间的相对转 动间隙为0.5-3毫米。最优选的相对转动间隙是0.8毫米。所述桥接导磁板413上固定有 线圈骨架，感应发电线圈缠绕在线圈骨架上。参见图2、图4、图6，在本实施例中，所述感应发电装置里的导磁罩42是一个薄 壳结构，截面呈匚形。所述导磁罩包括与所述扇面感应铁芯板411平行设置的扇面导磁板 421、导磁连接板423。所述导磁罩包括两块扇面导磁板，分别与双扇面感应铁芯中的两块扇 面感应铁芯板平行设置。所述导磁罩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矩形 坯料，然后使用切裁成形工艺切裁成如图6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2、图8、图9，在本实施例中，所述扇面感应铁芯板411的轴心端与所述扇面 导磁板421的轴心端通过棱柱形导磁件43固定成一体，形成封闭的导磁通路。在本实施例 中，该装置共设置八个所述棱柱形导磁件，每个感应发电装置中设有两个棱柱形导磁件，分 别用于将位于感应发电装置上部的扇面感应铁芯板和扇面导磁板固定连接成一体；将位于 感应发电装置下部的扇面感应铁芯板和扇面导磁板固定连接成一体。在本实施例中，所述 扇面感应铁芯板与扇面导磁板之间设置一个隔磁件44，所述隔磁件由不导磁材料制成，隔 磁件的厚度可以在1-3毫米范围内选择。参见图2、图9(图9仅显示感应发电装置与机架的顶板安装方式)，在本实施例中，在所述双扇面感应铁芯41内侧设置两个环形紧固盘45，所述环形紧固盘上设置四个螺 纹孔，扇面感应铁芯板411和扇面导磁板421上各设置一个螺栓过孔，本实施例中，使用了 八个拉杆螺栓，所述拉杆螺栓的一端与所述螺纹孔固定，其另一端穿过扇面感应铁芯板和 扇面导磁板上的螺栓过孔与机架的顶板11 (或底座板)通过螺母固定，将感应发电装置固 定在机架上。在本实施例中，动力输入轮5采用皮带轮，可以外设一个驱动电机与该皮带轮动 力连接，由驱动电机带动两个双扇面永磁体高速连续旋转，所述双扇面永磁体的转速最少 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2、图7、图8，在本实施例中，当两个双扇面永磁体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扇面永磁体的转动形成阻力，为了减 少阻力，利用导磁罩42与双扇面感应铁芯41之间封闭的导磁通路，为伴生磁场提供封闭的 导磁通道。本实施例公开的技术方案是立式方案，中心旋转轴按竖直方向设置；本发明还可 以设计成卧式方案，在卧式方案中，中心旋转轴按水平方向设置，其它零件的连接关系不变。
权利要求
1.一种双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，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双扇面永磁体，所述双扇面永 磁体包括扇面磁极N、扇面磁极S ；沿所述双扇面永磁体的旋转圆周等距设置多个感应发电 装置，所述感应发电装置与所述机架固定安装；所述感应发电装置包括双扇面感应铁芯、感 应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部的导磁罩；所述双扇面感应铁芯包括与所述扇面 磁极N平行设置的扇面感应铁芯板、与所述扇面磁极S平行设置的扇面感应铁芯板、桥接导 磁板；所述导磁罩包括与所述扇面感应铁芯板平行设置的扇面导磁板、导磁连接板；所述 扇面感应铁芯板的轴心端与所述扇面导磁板的轴心端通过棱柱形导磁件固定在一起；所述 中心旋转轴上设置一个动力输入轮。
2.根据权利要求1所述的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，其特征在于所述双扇 面永磁体的扇面磁极对应的圆心角为60° -90°。
3.根据权利要求2所述的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，其特征在于所述多个 感应发电装置中的双扇面感应铁芯沿圆周布局的间距为1. 2-5毫米。
4.根据权利要求3所述的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，其特征在于所述双扇 面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所述的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，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所述的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，其特征在于与所述扇 面磁极N平行设置的扇面感应铁芯板和所述扇面磁极N之间的相对转动间隙为0. 5-3毫 米；与所述扇面磁极S平行设置的扇面感应铁芯板和所述扇面磁极S之间的相对转动间隙 为0. 5-3毫米。
7.根据权利要求6所述的双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，其特征在于所述多个 感应发电装置中的导磁罩沿圆周布局的间距为1.2-5毫米。
全文摘要
本发明涉及一种双扇面铁芯闭合回路永磁发电装置，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双扇面永磁体，双扇面永磁体包括扇面磁极N、扇面磁极S；沿双扇面永磁体的旋转圆周等距设置多个感应发电装置，感应发电装置包括双扇面感应铁芯、感应发电线圈、套装在双扇面感应铁芯外部的导磁罩；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双扇面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H02K57/00GK102044954SQ20091020553
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者应德贵 申请人:应德贵