专利名称：一种导体板式发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导体板式发电机。
背景技术：
现有的发电机一般都是采用漆包线的交流发电机技术，造成磁钢与磁钢之间的距离较大，影响磁场间流通磁力线的总量，而且体较大，无法最大限度地输出较大的电能。
发明内容
本发明为了解决现有的发电机一般都是采用漆包线的交流发电机技术，造成磁钢与磁钢之间的距离较大，影响磁场间流通磁力线的总量，而且体较大，无法最大限度地输出较大的电能的问题，进而提供了一种导体板式发电机。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是一种导体板式发电机，包括发电机总转子轴、由发电机第一端盖、发电机第二端盖和发电机外环定子构成的发电机壳体、以及置于所述发电机壳体内的至少一个发电机转子、至少一个发电机导体板、与发电机导体板数量一致的固定架，发电机总转子轴通过轴承安装在发电机第一端盖和发电机第二端盖上且发电机总转子轴的一个连接端穿出发电机第二端盖，所述至少一个发电机转子紧固在发电机总转子轴上形成发电机总转子，每个发电机导体板通过相应的一个固定架固定在发电机外环定子上，所述至少一个发电机导体板与发电机总转子轴间隙配合，所述至少一个发电机转子和至少一个发电机导体板相间设置。本发明的有益效果是本发明提出了采用导体板代替漆包线的交流发电机，使用本发明制作的发电机， 能够最大程度的缩短相对的磁钢与磁钢之间的距离，增多了相对的磁场间流通磁力线的总量而体积较小的情况下能够输出较大的电能，低转速时也能够输出较大电量，并且，本发明实现了不使用硅钢片等的软磁性材料而能最大程度的降低了启动力矩和无负荷力矩，节省了软磁性材料上可浪费的涡流能源，实现了高效节能的效果。因为板状结构而能够大幅度缩小磁钢9-1与磁钢9-2或磁钢9-3与磁钢9_4之间的距离(参见图4)，也就是说能够大幅度缩小相对的磁场间的距离而大幅度增加被切割得磁力线的数量，得到体积小输出的电能大。相对的磁场间的距离小与较相对的磁场间的距离大相比较，同等旋转转数的时候，可输出的电压与电流前者大。本发明切割磁力线的部位无磁性材料而不产生软磁性材料上发生的涡流能源，能够节省较多的电能源，提高了效率。本发明在切割磁力线的部位没有采取软磁材料等磁芯，具有无负荷转矩微小等优
点O因为相面对的永久磁铁间的距离近而不采取磁性材料的情况下也能较大程度的帮助了从N极走向S极的磁通量的总量，可低速运行也能发出较大电能的优点。与普通发电机相比较同等额定输出功率的情况下本发明的发电机价格较低廉些。
图1是本发明的立体图，图2是本发明的主视图，图3是图2的右视图，图4是图 3的A-A剖视图；图5是发电机总转子的主视图；图6是发电机第一转子的右视图(镶嵌磁钢)，图7是图8的A-A剖视图；图8是发电机第二转子的立体图(镶嵌磁钢)，图9是电机第二转子的左视图(镶嵌磁钢)，图10是图9的A-A剖视图(镶嵌磁钢)；图11是发电机第三转子的左视图(镶嵌磁钢)；图12是发电机导体板的结构示意图(单相发电机)，图13 是三相发电机的导体板的结构示意图，图14是另一种结构的发电机导体板的结构示意图， 图15是图14的左视图；图16是扇形磁钢的立体图，图17是梯形磁钢的立体图；图18是单相正弦交流电源的电压波形示意图，图19是三相正弦交流电源的电压波形示意图，图20是六相正弦交流电源的电压波形示意图；其中11-1是固定转子8与转子9之间导体板的第一固定架，11-2是固定转子9 与转子10之间导体板的第二固定架；12-1与12-2是发电机总转子与发电机定子间的轴承；8-1是紧固发电机总转子轴与发电机第一转子之用螺钉；8-2是紧固发电机总转子轴与发电机第二转子之用螺钉；8-3是紧固发电机总转子轴与发电机第三转子之用螺钉；8-4是紧固发电机第一端盖与发电机外环定子之用螺钉；8-5是紧固发电机第二端盖与发电机外环定子之用螺钉。
具体实施例方式具体实施方式
一如图1 17所示，本实施方式所述的一种导体板式发电机，包括发电机总转子轴1、由发电机第一端盖2、发电机第二端盖3和发电机外环定子7构成的发电机壳体、以及置于所述发电机壳体内的至少一个发电机转子、至少一个发电机导体板、与发电机导体板数量一致的固定架，发电机总转子轴1通过轴承安装在发电机第一端盖2和发电机第二端盖3上且发电机总转子轴1的一个连接端穿出发电机第二端盖3，所述至少一个发电机转子紧固在发电机总转子轴1上形成发电机总转子，每个发电机导体板通过相应的一个固定架固定在发电机外环定子7上，所述至少一个发电机导体板与发电机总转子轴 1间隙配合(与发电机总转子(图幻有着间隙不接触)，所述至少一个发电机转子和至少一个发电机导体板相间设置。发电机导体板通过相应的一个固定架固定在发电机外环定子7上构成发电机定子。
具体实施方式
二 如图1 4所示，本实施方式所述发电机包含有发电机第一转子 8、发电机第二转子9、发电机第三转子10三个发电机转子以及第一组发电机导体板10-1和第二组发电机导体板10-2两组发电机导体板，发电机第二转子9位于发电机第一转子8和发电机第三转子10之间；发电机第一转子8和发电机第二转子9之间设有第一组发电机导体板10-1，发电机第二转子9、发电机第三转子10之间设有第二组发电机导体板10-2。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图5与图11所示，本实施方式所述发电机第一转子8的内侧沿圆周方向均布镶嵌有N个发电机第一磁钢9-1，发电机第三转子10的内侧沿圆周方向均布镶嵌有N个发电机第四磁钢9-4，发电机第二转子9上与N个发电机第一磁钢9-1相对的侧面镶嵌有N个发电机第二磁钢9-2，发电机第二转子9上与N个发电机磁钢9-4相对的侧面镶嵌有N个发电机第三磁钢9-3 ；N个发电机第一磁钢9-1与N个发电机第二磁钢9-2 一一相对应设置且极性相反，N个发电机第二磁钢9-2与N个发电机第三磁钢9-3 —一相对应设置且极性相反，N个发电机第三磁钢9-3与N个发电机第四磁钢9-4 一一相对应设置且极性相反；N为大于或等于2的偶数。其它组成及连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四本实施方式所述发电机导体板由红铜、紫铜、黄铜或不锈钢材料制成。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
五如图12所示，本实施方式中每个发电机导体板由一个导体板单元构成，所述发电机导体板能输出单相交流电源。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、 二或三相同。
具体实施方式
六如图13所示，本实施方式中每组发电机导体板为由三个旋转角度成120°的导体板单元叠置在一起构成，导体板与导体板间都需要绝缘，所述发电机导体板能输出三相交流电源。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
七如图20所示，本实施方式中每个发电机导体板为由六个旋转角度成60°的导体板单元叠置在一起构成，导体板与导体板间都需要绝缘，所述发电机导体板能输出六相交流电源。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
八如图1 17所示，本实施方式中磁极N的数量一定为偶数。其它组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
九如图16与图17所示，本实施方式中每个发电机第一磁钢9-1、 每个发电机第二磁钢9-2、每个发电机第三磁钢9-3以及每个发电机第四磁钢9-4的形状为扇形或梯形。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、二、三或八相同。
具体实施方式
十如图11所示，本实施方式中每个发电机第一磁钢9-1、每个发电机第二磁钢9-2、每个发电机第三磁钢9-3以及每个发电机第四磁钢9-4均由永久磁铁制成。其它组成及连接关系与具体实施方式
九相同。针对本发明进行如下阐述发电机的总转子轴和发电机第一端盖与发电机第二端盖还有发电机外环定子可利用钢铁或其它坚硬金属制作。发电机第一转子与发电机第二转子还有发电机第三转子可利用纯铁或纯度较高的铁或磁导率较高的磁性材料来制作。在这里特别要标明的一点是发电机总转子上磁钢的极数面对面的是相反极，发电机的极数必须总是偶数。要是发电机总转子(图5)上的磁钢9-1面对9-2的面的极是N 极，那么磁钢的9-2面对图5里9-1的面的极必须是S极。还有图5里的9-2磁钢紧贴在发电机第二转子上的极必须是N极，然而，图5里的磁钢9-3紧贴在发电机第二转子上的极必须是S极，图5里的磁钢9-3面对图5里的磁钢9-4的面的极必须是N极，还有磁钢9_4 面对图5里的磁钢9-3的面必须是相反极S极。导体板(图12)或导体板(图14)的材质可利用红铜、紫铜、黄铜、不锈钢等的良导体制作。它利用薄片成型后，根据输出电压的需要，相互间隔离绝缘板的情况下可叠加成型。使三个已经叠加成型后的部件，相互隔离绝缘的情况下，相互旋转120度后再进行固定成型，相图12那样制作，然后把它们放置在图4里的发电机总转子间。确切位置是在图5 里的10-1与10-2上。发电机的导体板图12中101、102、103、104、105、106、107、108最后 116等这些都各代表一个极.101的口子是向外开着的，102的口子是向中心部位开着的，它们的极性是相反的.这里讲述的是16极，发电机的极数可以是一个偶数.使发电机的导体板图12或图13相互绝缘的情况下叠加成需要的厚度之后为单组导体板，把图4里的10-1、 10-2换成单组导体板的时候，发电机的一个单组导体板上只能输出单相交流电源，它的波形示意图为图18。使三个单组导体板各自的旋转角度成120°的时候，发电机可输出三相交流电源，它的波形示意图为图19。也可以多放进单组导体板，并单组导体板各自的旋转角度成90°或60°等。放进六个单组导体板并各自的旋转角为60°时发电机可发出六相交流电源，它的波形示意图为图20。很显然，图18里表现出的正弦波形单相交流电源经过全波整流后第一峰值与第二峰值的角度差为180° ；图19里表现出的正弦波形三相交流电源经过全波整流后第一峰值与第二峰值的角度差为60° ；图20里表现出的正弦波形六相交流电源经过全波整流后第一峰值与第二峰值的角度差为30°。单组导体板各自的旋转角度越小整流后直流电的效果会更好些。工作原理使导体板图12或导体板图13放置在图5中的磁钢9_1与9_2之间，或放置在图 5中的的9-3与9-4之间，然后，使导体板当作定子固定后，旋转磁体图5，导体板切割磁力线而在导体板内产生电流。若是把磁体当作定子固定起来后，能使导体板图12或导体板图 13旋转起来，同样，导体板能够切割磁力线而在导体板内产生电流。因为，发电机继续工作的时候，导体板切割交变磁场而导体板内产生交流电流，可输出交流电源。本发明的实际实验效果使用与(图16)类似的永久磁铁(材质烧结钕铁硼；性能N50)镶嵌在转子上， 使磁铁镶嵌后的外径成为220mm，内径为120mm，厚度为10mm，极数是20极。实验1 磁钢9-1与9-2间的距离调节成IOmm后，使导体板利用固定圈固定后再固定在外部成为定子，然后，把两边的转子用轴相互固定后使它旋转发电。转数为600转/分时，它的最大瞬间可发出功率为1278.96W(瓦)。转数为500转/分时，它的最大瞬间可发出功率为810W(瓦)。转数为400转/分时，它的最大瞬间可发出功率为523W(瓦)。转数为300转/分时，它的最大瞬间可发出功率为四3. 7W(瓦)。转数为200转/分时，它的最大瞬间可发出功率为171W(瓦)。转数为100转/分时，它的最大瞬间可发出功率为32W(瓦)。实验2 磁钢9-1与9-2间的距离调节成5mm后，使导体板利用固定圈固定后再固定在外部成为定子，然后，把两边的转子用轴相互固定后使它旋转发电。转数为600转/分时，它的最大瞬间可发出功率为5239. 9W(瓦)。
转数为500转/分时，它的最大瞬间可发出功率为3400W(瓦)。转数为400转/分时，它的最大瞬间可发出功率为2248W(瓦)。转数为300转/分时，它的最大瞬间可发出功率为1289W(瓦)。转数为200转/分时，它的最大瞬间可发出功率为769W(瓦)。转数为100转/分时，它的最大瞬间可发出功率为144W(瓦)。通过实际实验可看出，很显然相对作用的永久磁铁的距离缩小一半的时候，多发出好多的电能。导体板的材料可以是红铜，黄铜，紫铜都可以，只要导电性能好就可以，但是要同时考虑价格因素。如果使用电的良导体作导体板的话，导体板本身电的阻抗值低而效率高。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种导体板式发电机，包括发电机总转子轴(1)、由发电机第一端盖O)、发电机第二端盖C3)和发电机外环定子(7)构成的发电机壳体、以及置于所述发电机壳体内的至少一个发电机转子、至少一个发电机导体板、与发电机导体板数量一致的固定架，其特征在于发电机总转子轴(1)通过轴承安装在发电机第一端盖( 和发电机第二端盖C3)上且发电机总转子轴(1)的一个连接端穿出发电机第二端盖(3)，所述至少一个发电机转子紧固在发电机总转子轴(1)上形成发电机总转子，每个发电机导体板通过相应的一个固定架固定在发电机外环定子(7)上，所述至少一个发电机导体板与发电机总转子轴(1)间隙配合，所述至少一个发电机转子和至少一个发电机导体板相间设置。
2.根据权利要求1所述的一种导体板式发电机，其特征在于所述发电机包含有发电机第一转子(8)、发电机第二转子(9)、发电机第三转子(10)三个发电机转子以及第一发电机导体板(10-1)和第二发电机导体板(10-1)两个发电机导体板，发电机第二转子(9)位于发电机第一转子(8)和发电机第三转子(10)之间；发电机第一转子(8)和发电机第二转子(9)之间设有第一发电机导体板(10-1)，发电机第二转子(9)、发电机第三转子(10)之间设有第二发电机导体板(10-1)。
3.根据权利要求2所述的一种导体板式发电机，其特征在于发电机第一转子(8)的内侧沿圆周方向均布镶嵌有N个发电机第一磁钢(9-1)，发电机第三转子(10)的内侧沿圆周方向均布镶嵌有N个发电机第四磁钢(9-4)，发电机第二转子(9)上与N个发电机第一磁钢(9-1)相对的侧面镶嵌有N个发电机第二磁钢(9-2)，发电机第二转子(9)上与N个发电机磁钢(9-4)相对的侧面镶嵌有N个发电机第三磁钢(9-3) ；N个发电机第一磁钢(9-1) 与N个发电机第二磁钢(9-2) —一相对应设置且极性相反，N个发电机第二磁钢(9-2)与N 个发电机第三磁钢(9-3) —一相对应设置且极性相反，N个发电机第三磁钢(9-3)与N个发电机第四磁钢(9-4) 一一相对应设置且极性相反；N为大于或等于2的偶数。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种导体板式发电机，其特征在于所述发电机导体板由红铜、紫铜、黄铜或不锈钢材料制成。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种导体板式发电机，其特征在于每个发电机导体板由一个导体板单元构成，所述发电机导体板能输出单相交流电源。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种导体板式发电机，其特征在于每个发电机导体板为由三个旋转角度成120°的导体板单元叠置在一起构成，所述发电机导体板能输出三相交流电源。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种导体板式发电机，其特征在于每个发电机导体板为由六个旋转角度成60°的导体板单元叠置在一起构成，所述发电机导体板能输出六相交流电源。
8.根据权利要求3所述的一种导体板式发电机，其特征在于N的数量为16个。
9.根据权利要求1、2、3或8所述的一种导体板式发电机，其特征在于每个发电机第一磁钢(9-1)、每个发电机第二磁钢(9-2)、每个发电机第三磁钢(9-3)以及每个发电机第四磁钢(9-4)的形状为扇形或梯形。
10.根据权利要求9所述的一种导体板式发电机，其特征在于每个发电机第一磁钢 (9-1)、每个发电机第二磁钢(9-2)、每个发电机第三磁钢(9-3)以及每个发电机第四磁钢 (9-4)均由永久磁铁制成。
全文摘要
本发明公开了一种导体板式发电机，它解决了现有发电机采用漆包线交流发电机技术因磁钢之间的距离较大，从而影响磁场间流通磁力线的总量，并且因其体较大，无法最大限度地输出较大的电能的问题。发电机总转子轴通过轴承安装在发电机第一端盖和发电机第二端盖上，且发电机总转子轴的一个连接端穿出发电机第二端盖，至少一个发电机转子紧固在发电机总转子轴上形成发电机总转子，每个发电机导体板通过相应的一个固定架固定在发电机外环定子上，至少一个发电机导体板与发电机总转子轴间隙配合，至少一个发电机转子和至少一个发电机导体板相间设置。本发明能够最大程度缩短相对的磁钢与磁钢之间距离，增多了相对磁场间流通磁力线的总量。
文档编号H02K11/00GK102412664SQ201110368880
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者李明山 申请人:李明山