专利名称：无换向器直流发电机的制作方法
技术领域：
本发明属于发电机技术领域，主要涉及一种直流发电机，特别是涉及一种没有换 向器的直流发电机。
背景技术：
面对当今全球变暖的趋势，减少二氧化碳的排放量已经成为当务之急，二次能源 的开发和利用也是迫在眉睫，其中电能是一种清洁、无公害、无污染的环保能源。现有的大 型火力发电厂污染大，能量损耗高，而煤炭的储藏量是有限的，随着人口增长的越来越多， 煤炭的需求量也越来越大，火力发电厂是煤炭消耗量大的企业大户，而且火力发电的设备 体积笨重，占地面积比较大，应该尽量采用体积小，占地小的设备发电。因此，发电机的使用率也越来越高，发电机分为直流发电机和交流发电机，现有 的直流发电机都采用换向器即正负电刷装置设计，发电机转动时，电刷处于高速摩擦状态， 产生热量，换向器也会产生磨损和大量的电火花，容易烧坏，很难承受高电压大电流，需要 经常维修，使用寿命短。
发明内容
1、发明目的本发明提供了 一种无换向器直流发电机，其目的就是为了解决目前现有的直流发 电机由于采用了机械换向器，导致容易产生磨损，甚至烧坏，使用寿命短等方面存在的问 题。2、技术方案本发明是通过以下技术方案来实现的一种无换向器直流发电机，其特征在于包括外壳和轴承，外壳为中空的六棱柱， 在外壳六棱柱的每个侧面都镶嵌有定子磁铁，轴承设置在外壳的轴线位置处，在外壳与轴 承之间设有转子，转子两端设有转子支架和集电环，在转子支架上设置有多根转子导体， 集电环上开有通孔。在集电环远离端面的一侧还设置有与其同轴的支架，支架上镶嵌有内磁铁。在转子内的每根转子导体上都设置有二极管，转子导体通过二极管连接到集电环 上。镶嵌在外壳相互成中心对称的侧面上的两个定子磁铁的极性方向相反。上述定子磁铁镶嵌在外壳六棱柱每个侧面的内侧或外侧。3、优点及效果本发明提供了一种无换向器直流发电机，与现有的普通直流发电机相比该发电机 具有结构简单，发电功率大，能量转化损失小，体积小，重量轻，占地面积小等优点。该无换向器直流发电机可以提供直流电压、电流，而且电压、电流的大小可以根据 实际需要来设置。
该无换向器直流发电机的应用范围广可用于环保汽车、高速动力火车、电镀、冶 金、农用电动三轮车、民用(特别是东北地区)冬季取暖等领域，比220伏交流电热能转化 的效率高；还可以为大型水利发电厂提供直流电动机供电，以及改变水利发电机的类型，提 高水利发电容量；该发电机还可以作为航空飞机的动力机，用汽油机带动直流发电机做动 力可以节省很多动力机油，节约了能源，前景广大。本发电机最大特点是发电功率大、结构简单、占地面积小，轻便灵活，该发电机装 在风力发电机上可提高风力发电机功率，装在火力发电机上可提供较大、较强直流电源，装 在汽车上是环保汽车，现有的环保汽车只是二氧化碳的排放量的减少，不能从根本上解决 二氧化碳的排放问题，治标不治本；装上本发明的发电机彻底解决二氧化碳排放的根本问 题，在民用方面尤其是东北气候寒冷冬季更冷，东北人冬季取暖是最头疼的大事，百姓对冬 季取暖呼声最大最高，取暖设备装上本发明的直流无换向器发电机，能解决百姓冬季取暖 这一重大难题，是为东北人造福的一大好事，降低电价，提高人民生活水平的一件大事。若 装在水力发电厂可大大提高发电厂的功率。本发明的发电机无论用在什么发电设备上都能 提高发电功率，这是无可厚非的，只有有动力的地方他都可以为您服务。在军事方面，野营训练缺水断粮的情况下可为野营战士的官兵提供可靠动力能 源，只要身上带一小块化学电源做启动电源，本直流发电机启动后就可以给化学能电池充 电。另外，还可以向外提供大容量的能源，对野外宿营的军官战士以维持生命动力。
四
图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明端面结构示意图；图3为本发明支架示意图；图4为本发明磁铁极性示意图；图5为本发明剖视图。附图标记说明在附图1-图4中1_外壳，2-轴承，3-定子磁铁，4-转子，5-转子支架，6-转子导 体，7-集电环，8-支架，9-内磁铁，10-二极管，11-凹槽。
五具体实施例方式下面对本发明做进一步的说明本发明提供了一种无换向器直流发电机，其特征在于如图1和图2中所示，包括 外壳1和轴承2，外壳1为中空的六棱柱，在外壳1六棱柱的每个侧面都镶嵌有定子磁铁3， 轴承2设置在外壳1的轴线位置处，在外壳1与轴承2之间设有转子4，转子4包括转子支 架5和集电环7，在转子支架5上设置有多根转子导体6，集电环7上开有通孔，通孔的数量 可以根据实际需要设置。如图3所示，在集电环7远离端面一侧的位置处还设置有与其同轴的支架8，支架 8上镶嵌有内磁铁9。如图5所示，在集电环7靠近端面的一侧还设有凹槽11，在凹槽11里面设置有电 刷，利用电刷将产生的电流通过电线传输出去。
在转子4的每根转子导体6与二极管10相连，转子导体6通过二极管10连接到 集电环7上，每个二极管10的极性都相同，以保证转子导体6内的电流方向相同。如图4中所示，镶嵌在外壳1内的定子磁铁3和内磁铁9相对称，转子导体6切割 磁力线产生感应电流通过二极管10输到集电环7上，由集电环7通过电刷向外供电。上述发电机的两个端面上还可以设置端盖，在端盖上开有散热孔，设置散热孔可 以达到加速散热的目的，其数量越多散热效果越好。上述转子导体6截面除了普通的圆形，还可以设置成条形，在转子4转动时，转子 导体6由于其形状为条形，转动时就起到类似风扇的作用，帮助发电机散热。本发明在使用时，先通过外部动力的作用带动转子4转动，由于定子磁铁3和内磁 铁9的存在，组成一个有界磁场，转子4上的转子导体6就会以轴承2为轴做切割磁力线的 运动，此时，在转子导体6内就会产生感应电流，发电机工作过程中产生的多余的热量可以 通过散热孔散发掉，如图5所示，最后通过凹槽11里的电刷将电流弓I出，不需要以前直流发 电机容易损坏的换向器，从而完成本发明无换向器直流发电机的整个发电过程。本发明所述的这种无换向器直流发电机，具有结构简单、占地面积小、发电功率 大、使用寿命长等优点，而且能量转化损失小，节约了能源，适于推广应用。
权利要求
一种无换向器直流发电机，其特征在于包括外壳(1)和轴承(2)，外壳(1)为中空的六棱柱，在外壳(1)六棱柱的每个侧面都镶嵌有定子磁铁(3)，轴承(2)设置在外壳(1)的轴线位置处，在外壳(1)与轴承(2)之间设有转子(4)，转子(4)两端设有转子支架(5)和集电环(7)，在转子支架(5)上设置有多根转子导体(6)，集电环(7)上开有通孔。
2.根据权利要求1所述的无换向器直流发电机，其特征在于在集电环(7)远离端面 的一侧还设置有与其同轴的支架(8)，支架(8)上镶嵌有内磁铁(9)。
3.根据权利要求1或2所述的无换向器直流发电机，其特征在于在转子(4)内的每 根转子导体(6)上都设置有二极管(10)，转子导体(6)通过二极管(10)连接到集电环(7) 上。
4.根据权利要求1所述的无换向器直流发电机，其特征在于镶嵌在外壳(1)相互成 中心对称的侧面上的两个定子磁铁(3)的极性方向相反。
5.根据权利要求1或4所述的无换向器直流发电机，其特征在于定子磁铁(3)镶嵌 在外壳(1)六棱柱每个侧面的内侧或外侧。
全文摘要
本发明提供一种无换向器直流发电机，其特征在于包括外壳和轴承，外壳为中空的六棱柱，在外壳六棱柱的每个侧面都镶嵌有定子磁铁，轴承设置在外壳的轴线位置处，在外壳与轴承之间设有转子，转子两端设有转子支架和集电环，在转子支架上设置有多根转子导体，集电环上开有通孔。本发明所述的这种无换向器直流发电机克服了以往直流发电机换向器容易磨损、甚至烧坏，寿命短的缺点，具有结构简单、占地面积小、发电功率大、使用寿命长等优点，适于推广应用。
文档编号H02K19/16GK101951097SQ20101023359
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者闫明伟 申请人:闫明伟