无轴发电机的制作方法

文档序号:11852403阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种发电机,包括:

定子;

转子,具有旋转轴线;

转矩源,促使所述转子绕所述定子旋转;

设置在所述定子上的第一组的磁体,包括一个或多个磁体;

设置在所述转子上的第二组的磁体,包括一个或多个磁体;

其中,所述第一组的磁体和第二组的磁体的同性极彼此面对,且所述第一组的磁体和所述第二组的磁体分别安置在所述定子和所述转子上,使得在旋转期间通过所述第一组的磁体和所述第二组的磁体使所述转子相对于所述定子磁性地悬置;

其中,电导体安置所述定子和所述转子之间的空间内,使得在所述转子旋转期间在所述电导体内感应生成电流;并且,

其中,所述转子大体为环形形状且所述电导体包括缠绕在所述转子周围的导电线圈;其中,所述转子是无轴的,且使用时仅通过所述第一组的磁体和所述第二组的磁体的排斥力而使所述转子相对于所述定子悬置,使得除了磁力外不需要其他支撑来使得所述转子在所述转子的旋转期间保持悬置。

2.根据权利要求1所述的发电机,其中,所述线圈以大体的螺旋管形构造缠绕在所述转子周围,使得所述转子形成所述线圈的芯。

3.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述第一组的磁体和所述第二组的磁体为永磁体。

4.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述转子和所述定子之间的所述空间包括限定在所述定子和所述转子之间的间隙,且所述第一组的磁体和所述第二组的磁体分别安置在所述定子和所述转子上,以相对于所述转子的旋转轴线在所述间隙内形成径向的磁通量场。

5.根据权利要求4所述的发电机,其中,所述第一组中的所述磁体或每个磁体安置在所述定子的朝向所述间隙的大体径向表面上,且第二组的所述磁体或每个磁体安置在所述转子的朝向所述间隙的大体径向表面上。

6.根据权利要求5所述的发电机,其中,所述第一组包括多个磁体且所述第一组的这些磁体围绕所述定子的朝向所述间隙的径向表面而周向地间隔开。

7.根据权利要求5或6所述的发电机,其中,所述第二组包括多个磁体且所述第二组的这些磁体围绕所述转子的朝向所述间隙的径向表面而周向地间隔开。

8.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述定子围绕所述转子。

9.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述发电机包括稳定装置以阻止所述转子在旋转期间线性位移,该线性位移包括相对于所述转子的旋转轴线的轴向位移和径向位移。

10.根据权利要求9所述的发电机,其中,所述稳定装置设置在所述定子上。

11.根据权利要求9或10所述的发电机,其中,所述稳定装置包括一个或多个限制构件。

12.根据权利要求11所述的发电机,其中,所述限制构件设置在所述转子的外周缘以阻止所述转子的径向位移。

13.根据权利要求11或12所述的发电机,其中,所述限制构件设置在所述转子的轴向相对的侧部以阻止轴向位移。

14.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述线圈适于起到稳定装置的作用以阻止所述转子在旋转期间线性位移,该线性位移包括相对于所述转子的旋转轴线的轴向位移和径向位移。

15.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述线圈支撑在所述定子上或由在所述定子外部的结构支撑。

16.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述转子的旋转轴线是大体水平的。

17.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,所述发电机包括用于启动和终止所述转子的转动和/或悬置的致动装置。

18.根据权利要求17所述的发电机,其中,所述致动装置适于移动所述转子和/或所述定子以彼此接合从而使得所述转子旋转和悬置,以及移动所述转子和/或所述定子以彼此分离从而停止所述转子的旋转和悬置。

19.根据权利要求17或18所述的发电机,其中,所述第一组和/或所述第二组的所述磁体或每个磁体分别能移动地设置在所述定子和所述转子上,以形成或移除悬置所述转子所需的磁通量。

20.根据前述权利要求中任一项所述的发电机,其中,促使所述转子绕所述定子旋转的所述转矩源包括所述第一组的磁体和所述第二组的磁体,其中,所述第一组的磁体和所述第二组的磁体的同性极彼此面对,使得所述第一组的磁体和所述第二组的磁体之间的排斥力促使所述转子绕所述定子旋转。

21.根据任一项前述权利要求所述的发电机,其中,促使所述转子旋转的所述转矩源包括设置在所述定子上的电磁体。

22.根据任一项前述权利要求所述的发电机,其中,促使所述转子旋转的所述转矩源包括所述定子上的电磁体与所述第一组和所述第二组的永磁体的组合。

23.一种生成电力的方法,所述方法包括步骤:

(a)提供发电机,所述发电机包括:

定子;

转子,具有旋转轴线;

设置在所述定子上的第一组的磁体,包括一个或多个磁体;

设置在所述转子上的第二组的磁体,包括一个或多个磁体;

其中,所述第一组的磁体和第二组的磁体的同性极彼此面对,且所述第一组的磁体和所述第二组的磁体分别安置在所述定子和所述转子上,使得在旋转期间通过所述第一组的磁体和所述第二组的磁体,而使所述转子相对于所述定子磁性地悬置;

其中,电导体安置在所述定子和所述转子之间的空间内,使得在所述转子旋转期间,所述电导体内感应生成电流;并且其中,所述转子大体为环形形状,且所述电导体包括缠绕在所述转子周围的导电线圈;并且其中,所述转子是无轴的;

b)施加转矩到所述转子上,促使所述转子绕所述定子旋转,且仅通过所述第一组的磁体和所述第二组的磁体的排斥力将所述转子相对于所述定子悬置,使得在所述转子旋转期间除了磁力外不需要其他支撑来保持所述转子悬置。

24.根据权利要求23所述的方法,包括通过所述第一组的磁体和所述第二组的磁体促使所述转子绕所述定子旋转的步骤,其中,所述第一组的磁体和所述第二组的磁体的同性极彼此面对,使得所述第一组的磁体和所述第二组的磁体之间的排斥力促使所述转子绕所述定子旋转。

25.根据权利要求23所述的方法,包括以下步骤:提供设置在所述定子上且连接到电流源的电磁体,并且通过激励所述电磁体促使所述转子绕所述定子旋转。

26.根据权利要求23所述的方法,包括以下步骤:在所述第一组和所述第二组中提供永磁体,在所述定子上提供电磁体,将所述电磁体连接到激励所述电磁体的电流源上,且通过所述定子上的所述电磁体与所述第一组和所述第二组的永磁体的组合来促使所述转子绕所述定子旋转。

27.根据权利要求26所述的方法,包括以下步骤:使用所述电磁体提供初始转矩、制动,且用于控制和校正所述转子的旋转和/或悬置。

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