一种新型无刷免整流直流发电机的制作方法

本实用新型涉及一种新型无刷免整流直流发电机。

背景技术：

目前常规电机的无刷直流发电机大部分是用电力电子整流器将发出的交流电整流成直流电。虽然电力电子技术已经比较成熟，可以生成较好的直流电，但由于生产直流功率的增大，电力电子器件的寿命也是一个问题。所造成的结果是无刷直流发电机的日常维护增加，可靠性和安全性将低。所以，一个能产生高质量直流电和维护工作小的的无刷发电机设计，也一直困扰着我们。为此设计这个新型无刷免整流直流发电机。与纯定子磁轭励磁型直流发电机(专利号：2013102268481)相比，应用不同的方法，达到同样的效果——可以不用整流器件和电刷产生直流电的直流发电机。

技术实现要素：

常规电机的无刷直流发电机大部分是用电力电子整流器将发出的交流电整流成直流电。虽然电力电子技术已经比较成熟，可以生成较好的直流电，但由于生产直流功率的增大，电力电子器件的寿命也是一个问题。所造成的结果是无刷直流发电机的日常维护增加，可靠性和安全性将低。同时传统直流电机需要电刷换流，而电刷带来很多问题，比如维护成本高，电火花，转矩波动等等。所以设计一种新型无刷免整流直流发电机使其不需要电刷和电力电子的环流作用，从而免于其带来的各种问题。有鉴于现今技术高速发展，特别世界在永磁材料与技术的发展带动了电机行业的再一次的繁荣和跨越式的前进。其中一种辐射环的开发与应用更是为这个古老的电机行业增加新的气息。本实用新型的设计就是应用的这个辐射环 (1001)产生单极的磁场，切割导线产生一定质量的直流电。设计中，转子有两个不同极性的辐射环，产生的磁场，在转子高速旋转时每个极只切割定子导体的一部分如图7；同时在不同辐射环(1001)中间的出线槽(7001)，线圈(7002)在一个辐射环位置的内定子的内边通过出线槽(7001)绕到另一个辐射环位置的内定子的外边，使不同磁场极性产生的电动势在线圈的方向一致。加上内定子(4004)的导磁,使处在内定子外面的线圈边不受旋转的磁场切割，没有电动势产生。这样就使每个线圈总的电动势方向一致。

同时内定子有一个小的缺槽(4002),它的作用是使线圈在安装时可以一边进入内定子内面，一边在内定子外面，从而使旋转磁场只切割线圈内定子内边，不切割线圈内定子外的边，这样可以避免线圈内产生的电动势相互抵消，从而产生不出直流电。

内定子的槽与槽中间是用铜条(4001)嵌套在内定子的硅钢或铁导磁材料的圆环柱(4004),因为铜的导磁率接近空气，所以使气隙和槽内的磁场强度分布均匀。

转子装备两个的不同极性的辐射环(1001)，切割内定子内侧面时使铜条的电动势相互抵消，以至于不会对外产生电动势，威胁使用电机的工作人员。同时不同辐射环(1001)之间还有圆环铜板(2001)以减少不同辐射环(1001)的磁场在气隙之间直接闭合。所以总的来说一种新型无刷免整流直流发电机，其特征在于：所述的一种新型无刷免整流直流发电机包括外定子，内定子和转子；所述转子有两个不同极性的辐射环(1001)，不同的辐射环之间用圆环铜板隔开；所述的内定子在不同辐射环中间位置有出线槽(7001)；在出线槽(7001)，线圈(7002)在一个辐射环位置的内定子的内边通过出线槽(7001)绕到另一个辐射环位置的内定子的外边；所述的内定子有一个小的缺槽(4002)；所述的内定子的槽与槽之间是用铜条(4001)嵌套在内定子的硅钢或铁导磁材料的圆环柱(4004)。

本实用新型的优点在于：使线圈所产生的电动势的方向一致，不需要整流器和电刷，内定子的磁芯用铜条(4001)使气隙和内定子内部的磁场分布均匀，同时与用整流器的无刷直流发电机相比安全性和可靠性更高，后期的维护工作量少。

附图说明

图1为本实用新型所用的辐射环极性分布图。

图2为本实用新型的转子的轴向剖切图。

图3为本实用新型的外定子剖切图。

图4为本实用新型的内定子的剖切图。

图5为本实用新型的内定子和外定子组合的剖切图。

图6为圆环铜板俯视图。

图7为本实用新型的内定子轴向剖切图和线圈电流方向图。

图8为本实用新型定子三维结构图。

图中 1001.是辐射环，2001.是圆环铜板，2002.是辐射环固定圆环，2003.是转子轴，3001.是外定子螺栓孔，3002.是外定子的固定卡槽，3003.是外定子，4001.是铜条，4002.是内定子开口，4003.是内定子固定凸槽，4004.是内定子，4005.是内定子螺栓，4006.是内定子线圈槽，6001.是圆环铜板内孔,7001. 是内定子出线槽，7002.线圈。

具体实施方式

一种新型无刷免整流直流发电机，其特征在于：所述的一种新型无刷免整流直流发电机包括外定子，内定子和转子；所述转子有两个不同极性的辐射环(1001)，不同的辐射环之间用圆环铜板隔开；所述的内定子在不同辐射环中间位置有出线槽(7001)；在出线槽(7001)，线圈(7002)在一个辐射环位置的内定子的内边通过出线槽(7001)绕到另一个辐射环位置的内定子的外边；所述的内定子有一个小的缺槽(4002)；所述的内定子的槽与槽之间是用铜条(4001)嵌套在内定子的硅钢或铁导磁材料的圆环柱(4004)。