专利名称：双电场双输出磁悬浮发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机，尤其是一种具有双电场双路输出的磁悬浮发电机，属于发电机设计与制造技术领域。
背景技术：
随着现代经济的快速发展，人类对于电力的需求越来越大，而电力不足已成为全球面临并迫切希望解决的问题，为此而使用各种发电机来补充电力不足的方式，也应运而生。现有的发电机普遍由励磁绕组、主磁级、铁芯电枢、电枢线圈绕组、磁轭、中心轴轴等部件组成。发电机的工作原理主要是通过外部动力设备来带动发电机的外转子或者内转子旋转，让电枢线圈绕组切割两极磁铁之间形成的磁力线而产生电能。发电量的大小与主磁级、电枢线圈绕组的大小，以及运转速度成比例关系。由于普通发电机的铁芯电枢、线圈绕组质量较重，在自身的重力作用下，随着发电量、发电功率的增加，必须提高转速，而受目前发电机重量较重的制约，提高转速必然会加大运转负荷，导致发电成本增大，从而难于有效提高发电量、发电功率。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种运转负荷小，转速快，发电量大的双电场双输出磁悬浮发电机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种双电场双输出磁悬浮发电机，包括壳体，以及其中部位于壳体内，两端通过轴承固定在壳体上的支撑轴，其特征在于壳体内的支撑轴上依次设有第一线圈绕组、隔磁板、第二组两极磁铁、第三组两极磁铁、第二线圈绕组、第四磁铁，并由第一线圈绕组、第二线圈绕组分别引出三项交流电输出线，在与第一线圈绕组对应的壳体上设有第一组两极磁铁。所述支撑轴一端通过轴承固定在壳体一端，另一端通过轴承穿过壳体另一端向外伸出。所述壳体一端外侧设有连接法兰，通过该连接法兰与外部的动力机相连，以便在外部动力机驱动下，带动壳体转动。所述第一线圈绕组包括固定槽，缠绕于固定槽上的线圈，固定槽中部通过轴套固定在支撑轴上。所述第一组两极磁铁由半圆柱的N极和半圆柱的S极构成,且N、S两极的外侧面固定在壳体上，以随壳体一同转动。所述第二组两极磁铁分别由圆盘的N极和圆盘的S极叠置而成，它们的中部通过轴套固定在支撑轴上。所述第三组两极磁铁分别由圆盘的N极和圆盘的S极叠置而成，它们的中部通过轴承固定在支撑轴上，外侧固定在壳体上，以随壳体一同转动。所述第三组两极磁铁与第二组两极磁铁保持间距，且相临的第二组两极磁铁与第三组两极磁铁之间的磁性相同，以通过磁的作用，使第二组两级磁铁、隔磁板、第一线圈绕组悬浮于磁场中。所述第二线圈绕组包括固定槽，缠绕于固定槽上的线圈，固定槽中部固定在支撑轴上。所述第四磁铁为圆盘磁铁，其中部通过轴承固定在支撑轴上，下端固定在壳体上，其磁性与临近的第三组两极磁铁的磁性相反，并随壳体一同转动。本实用新型的第一线圈绕组与固定在壳体上对应的第一组两极磁铁构成第一发电磁场，并在第一组两极磁铁随壳体一同转动的过程中，使第一线圈绕组切割N、S两极磁铁产生的磁力线，而产生电流，从而形成第一路向外输送的三项交流电。本实用新型的第三组两极磁铁、第二线圈绕组、第四磁铁构成第二发电磁场，并在第三组两极磁铁、第四磁铁随壳体一同转动的过程中，使第二线圈绕组切割第三组两极磁铁、第四磁铁之间产生的磁力线，而产生电流，从而形成第二路向外输送的三项交流电。本实用新型具有下列优点和效果:采用上述方案，可在电枢中不再使用铁芯，而是使线圈绕组直接缠绕于电机支撑轴上，大大降低了发电机重量，同时通过超导磁铁设置，让发电机第一线圈绕组悬浮于发电磁场空间内，有效减低了发电机转动负荷、启动扭矩，使发电机容易启动、转速快，加之又在发电机内设立二路发电磁场，在同一支撑轴上共同输出两路三相交流电，有效提高发电机的发电量，增加发电机的发电功率。
图1为本实用新型之结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。如图1，本实用新型提供的双电场双输出磁悬浮发电机，包括壳体3，以及其中部位于壳体3内，上、下两端分别通过轴承25、2固定在壳体3上的支撑轴I,壳体3内的支撑轴I上依次设有第一线圈绕组12、14、隔磁板11、第二组两极磁铁10、9、第三组两极磁铁7、
6、第二线圈绕组5、第四磁铁4，并由第一线圈绕组12、14、第二线圈绕组5分别引出三项交流电输出线21，在与第一线圈绕组12、14对应的壳体3上设有第一组两极磁铁13、17 ;所述支撑轴I上端通过轴承16固定在壳体I上端，支撑轴I下端通过轴承2穿过壳体3下端向外伸出；所述壳体3上端外侧设有连接法兰15，通过该连接法兰15与外部的动力机相连，以便在外部动力机驱动下，带动壳体3转动；所述第一线圈绕组12、14包括固定槽12，缠绕于固定槽12上的线圈14，固定槽12中部通过轴套18固定在支撑轴I上；所述第一组两极磁铁由半圆柱的N极13和半圆柱的S极17构成，且N、S两极13、17的外侧面固定在壳体3上，以随壳体3 —同转动；所述第二组两极磁铁分别由圆盘的N极10和圆盘的S极9叠置而成，它们的中部通过轴套18固定在支撑轴I上；所述第三组两极磁铁分别由圆盘的S极7和圆盘的N极6叠置而成,它们的中部通过轴承20固定在支撑轴I上,外侧固定在壳体3上，以随壳体3 —同转动；所述第三组两极磁铁7、6与第二组两极磁铁10、9采用现有的超导磁铁，它们之间保持间距，且相临的第二组两极磁铁的下磁铁9的极性为S，第三组两极磁铁的上磁铁7的极性也为S，均为相同的磁性S，以通过同性相斥的磁作用，使第二组两级磁铁10、9、隔磁板8、、第一线圈绕组14、12悬浮于磁场中；所述第二线圈绕组包括固定槽5，缠绕于固定槽5上的线圈19，固定槽5中部固定在支撑轴I上；所述第四磁铁4为圆盘磁铁，其中部通过轴承2固定在支撑轴I上，下端固定在壳体3上，其磁性为S，与之临近的第三组两极磁铁的下磁铁6的磁性为N,并随壳体3 —同转动。本实用新型的第一线圈绕组14、12与固定在壳体3上对应的第一组两极磁铁13、17构成第一发电磁场,并在第一组两极磁铁13、17随壳体3—同转动的过程中，使第一线圈绕组14、12切割N、S两极磁铁产生的磁力线，而产生电流，从而形成第一路向外输送的三项交流电。本实用新型的第三组两极磁铁6、第二线圈绕组5、第四磁铁4构成第二发电磁场，并在第三组两极磁铁6、第四磁铁5随壳体3 —同转动的过程中，使第二线圈绕组5切割第三组两极磁铁6与第四磁铁4之间产生的磁力线，而产生电流，从而形成第二路向外输送的三项交流电。当发电机的第一线圈绕组14、12、隔磁板11与超导的第二组两极磁铁10、9 (A)处于悬浮状态时，如果重心出现下降，超导磁铁的磁场也会同时下降，于是超导磁铁A与超导磁铁B (第三组两极磁铁7、6)的磁场也会同时下降，两者周围所绕成的回路线圈的磁通量就会发生变化，从而在这些线圈里诱发出感应电流，根据楞次定律，超导磁铁A与超导磁铁B所绕成的回路线圈感应的电流方向相反，在两个线圈之间就会出现排斥力，这些排斥力将第一线圈绕组14、12、隔磁板11与超导磁铁A (10,9)悬浮起来；反过来，如果第一线圈绕组14、12、隔磁板11与超导磁铁A (10,9)出现上升时，两超导磁铁周围线圈所产生的感应电流，也会拉住第一线圈绕组14、12、隔磁板11与超导磁铁A (10、9)，使之始终悬浮于一定的高度进行运转。同时，第一线圈绕组14、12、隔磁板11与超导磁铁A (10、9)与发电机支撑轴I之间安装轴套18，可上下活动，以确保两超导磁铁10、9与7、6之间可以相对活动。为了增加发电机在低速转动时的发电量，在超导磁铁B (7、6)与发电机支撑轴I下端之间形成第二路发电磁场。超导磁铁B (7、6)中的N2级磁铁6与发电机支撑轴I下部的S3级磁铁4均与发电机外壳3连成一个整体,并随壳体3 —同转动；第二发电磁场中的线圈绕组5、19与发电机的支撑轴I连成一个整体；第二发电磁场产生的电能与第一发电磁场产生的电能从相同的三相交流线21上输出，从而增大发电量，提高发电功率。
权利要求1.一种双电场双输出磁悬浮发电机，包括壳体，以及其中部位于壳体内，两端通过轴承固定在壳体上的支撑轴，其特征在于壳体内的支撑轴上依次设有第一线圈绕组、隔磁板、第二组两极磁铁、第三组两极磁铁、第二线圈绕组、第四磁铁，并由第一线圈绕组、第二线圈绕组分别引出三项交流电输出线，在与第一线圈绕组对应的壳体上设有第一组两极磁铁。
2.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述支撑轴一端通过轴承固定在壳体一端，另一端通过轴承穿过壳体另一端向外伸出。
3.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述壳体一端外侧设有连接法兰，该连接法兰与外部的动力机相连。
4.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第一线圈绕组包括固定槽，缠绕于固定槽上的线圈，固定槽中部通过轴套固定在支撑轴上。
5.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第一组两极磁铁由半圆柱的N极和半圆柱的S极构成,且N、S两极的外侧面固定在壳体上。
6.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第二组两极磁铁分别由圆盘的N极和圆盘的S极叠置而成，它们的中部通过轴套固定在支撑轴上。
7.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第三组两极磁铁分别由圆盘的N极和圆盘的S极叠置而成，它们的中部通过轴承固定在支撑轴上，外侧固定在壳体上。
8.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第三组两极磁铁与第二组两极磁铁保持间距，且相临的第二组两极磁铁与第三组两极磁铁之间的磁性相同。
9.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第二线圈绕组包括固定槽，缠绕于固定槽上的线圈，固定槽中部固定在支撑轴上。
10.根据权利要求1所述的双电场双输出磁悬浮发电机，其特征在于所述第四磁铁为圆盘磁铁，其中部通过轴承固定在支撑轴上，下端固定在壳体上，其磁性与临近的第三组两极磁铁的磁性相反。
专利摘要本实用新型提供一种双电场双输出磁悬浮发电机，包括壳体，以及其中部位于壳体内，两端通过轴承固定在壳体上的支撑轴，其特征在于壳体内的支撑轴上依次设有第一线圈绕组、隔磁板、第二组两极磁铁、第三组两极磁铁、第二线圈绕组、第四磁铁，并由第一线圈绕组、第二线圈绕组分别引出三项交流电输出线，在与第一线圈绕组对应的壳体上设有第一组两极磁铁。因电枢中不再使用铁芯，有效降低发电机重量，通过超导磁铁，让发电机第一线圈绕组悬浮于发电磁场空间内，有效减低发电机转动负荷、启动扭矩，提高转速，因在发电机内设立两发电磁场，并由支撑轴共同输出两路三相交流电，有效提高发电机的发电量，增加发电机的发电功率。
文档编号H02N15/00GK202940755SQ20122065812
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者姚宜吾, 潘雄飞 申请人:姚宜吾