多层叠加式无铁芯永磁式发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁式发电机，特别地涉及一种多层叠加式无铁芯永磁式发电机。
【背景技术】
[0002]永磁式发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构，整机结构简单。低速发电性能好。在功率等级相同的情况下，怠速时，永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高。永磁式发电机的效率高，抗过载能力强:永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗，使得永磁式发电机效率比励磁高。但由于永磁的磁场有限，不能够做得很大很强，因此永磁发电机只应用在功率比较小的发电机中；由于永磁式发电机输出电压稳定性差，限制了永磁式发电机的使用范围。
[0003]尽管现有的永磁式发电机多种多样，但归纳起来只有两种，一种是用永磁体作转子，线圈作定子的永磁式发电机；另一种是用永磁体作定子，线圈作转子的永磁式发电机。由于前者较后者的结构简单，转子重量轻，因此现有的永磁式发电机都用永磁体作转子，线圈作定子。现有的永磁式发电机设计安装原理都是一样的，既所有永磁体的两个磁极中一个磁极正对着线圈，另一个磁极正对着转子轴，转子轴转动时带动永磁体转动，线圈切割磁力线产生电流。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有永磁式发电机的不足，提供一种结构简单，效率高，磁场大小可调，能应用在功率不等的发电机中的多层叠加式无铁芯永磁式发电机。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种多层叠加式无铁芯永磁式发电机，包括转子、定子、转子轴和外壳，转子设有η个，从下至上逐层固定在转子轴上，定子设有n-Ι个，逐层固定在外壳的内表面上，使每个定子位于相邻的两个转子之间，且定子与转子不接触。
[0007]所述转子由转盘和永磁体组成，转盘为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在靠近转盘的边缘处均匀地设有数个永磁体嵌入孔，永磁体嵌入在永磁体嵌入孔内。永磁体的两个磁极垂直于转盘，与转子轴平行。
[0008]所述定子包括支撑架和线圈，线圈固定在支撑架上，支撑架为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在支撑架上均匀地设有数个无铁芯的线圈，线圈的位置与转盘上永磁体的位置相一致。每个线圈位于上下相对的一组永磁体之间，使永磁体的两面同样做功，充分利用了永磁体，提高了永磁体的利用率，降低了生产成本。
[0009]所述外壳为圆柱形空心金属壳体，由上端盖、下端盖和管体组成，便于安装定子、转子和转子轴，上端盖和下端盖的中心设有轴承，用以安装固定转子轴。
[0010]所述转子设有η个，从下至上逐层固定在转子轴上，使磁场的大小可调，能应用在功率不等的发电机中，克服了永磁发电机只应用在功率比较小的发电机中的弊端，扩大了永磁式发电机的使用范围。
[0011]本实用新型的有益效果是:结构简单，发电效率高，抗过载能力强，磁场的大小可调，能应用在功率不等的发电机中，扩大了永磁式发电机的使用范围。使永磁体的两面同样做功，提高了永磁体的利用率，降低了生产成本。
【附图说明】
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[0012]图1是本实用新型的结构示意图。
[0013]图2是转子的结构示意图。
[0014]图3是定子的结构示意图。
[0015]图4是外壳的结构示意图。
[0016]图中:1转子、2定子、3转子轴、4外壳、41上端盖、42下端盖、43管体、44轴承、5永磁体、6线圈。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
[0018]如图1-4所示，一种多层叠加式无铁芯永磁式发电机，包括转子(1)、定子(2)、转子轴⑶和外壳(4)，转子⑴设有6个，从下至上逐层固定在转子轴(3)上，定子(2)设有5个，逐层固定在外壳(4)的内表面上，使每个定子(2)位于相邻的两个转子(1)之间，且定子(2)与转子(1)不接触。转子(1)由转盘和永磁体(5)组成，转盘为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在靠近转盘的边缘处均匀地设有10个永磁体嵌入孔，永磁体(5)嵌入在永磁体嵌入孔内。永磁体(5)的两个磁极垂直于转盘，与转子轴(3)平行。定子(2)包括支撑架和线圈出)，线圈出)固定在支撑架上，支撑架为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在支撑架上均匀地设有10个无铁芯的线圈(6)，线圈(6)的位置与转盘上永磁体(5)的位置相一致。每个线圈(6)位于上下相对的一组永磁体(5)之间，使永磁体(5)的两面同样做功，充分利用了永磁体(5)，提高了永磁体(5)的利用率，降低了生产成本。外壳(4)为圆柱形空心金属壳体，由上端盖(41)、下端盖(42)和管体(43)组成，便于安装定子(2)、转子(1)和转子轴(3)，上端盖(41)和下端盖(42)的中心设有轴承(44)，用以安装固定转子轴(3)。6个转子(1)从下至上逐层固定在转子轴(3)上，磁场的面积较小，能应用在功率较小的发电机中。
[0019]实施例2
[0020]如图1-4所示，一种多层叠加式无铁芯永磁式发电机，包括转子(1)、定子(2)、转子轴(3)和外壳(4)，转子(1)设有50个，从下至上逐层固定在转子轴(3)上，定子(2)设有49个，逐层固定在外壳(4)的内表面上，使每个定子(2)位于相邻的两个转子(1)之间，且定子(2)与转子(1)不接触。转子(1)由转盘和永磁体(5)组成，转盘为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在靠近转盘的边缘处均匀地设有20个永磁体(5)嵌入孔，永磁体(5)嵌入在永磁体嵌入孔内。永磁体(5)的两个磁极垂直于转盘，与转子轴(3)平行。定子(2)包括支撑架和线圈出)，线圈出)固定在支撑架上，支撑架为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在支撑架上均匀地设有20个无铁芯的线圈(6)，线圈(6)的位置与转盘上永磁体(5)的位置相一致。每个线圈(6)位于上下相对的一组永磁体(5)之间，使永磁体(5)的两面同样做功，充分利用了永磁体(5)，提高了永磁体(5)的利用率，降低了生产成本。外壳(4)为圆柱形空心金属壳体，由上端盖(41)、下端盖(42)和管体(43)组成，便于安装定子(2)、转子(1)和转子轴(3)，上端盖(41)和下端盖(42)的中心设有轴承(44)，用以安装固定转子轴(3)。50个转子(1)从下至上逐层固定在转子轴(3)上，使磁场的面积增大，能应用在功率较大的发电机中。
[0021]实施例3
[0022]如图1-4所示，一种多层叠加式无铁芯永磁式发电机，包括转子(1)、定子(2)、转子轴(3)和外壳(4)，转子(1)设有100个，从下至上逐层固定在转子轴(3)上，定子(2)设有99个，逐层固定在外壳(4)的内表面上，使每个定子(2)位于相邻的两个转子(1)之间，且定子(2)与转子(1)不接触。转子(1)由转盘和永磁体(5)组成，转盘为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在靠近转盘的边缘处均匀地设有100个永磁体嵌入孔，永磁体(5)嵌入在永磁体嵌入孔内。永磁体(5)的两个磁极垂直于转盘，与转子轴(3)平行。定子(2)包括支撑架和线圈(6)，线圈(6)固定在支撑架上，支撑架为不含铁、钴、镍的金属环或非金属环，在支撑架上均匀地设有100个无铁芯的线圈(6)，线圈(6)的位置与转盘上永磁体(5)的位置相一致。每个线圈(6)位于上下相对的一组永磁体(5)之间，使永磁体(5)的两面同样做功，充分利用了永磁体(5)，提高了永磁体(5)的利用率，降低了生产成本。外壳(4)为圆柱形空心金属壳体，由上端盖(41)、下端盖(42)和管体(43)组成，便于安装定子(2)、转子(1)和转子轴(3)，上端盖(41)和下端盖(42)的中心设有轴承(44)，用以安装固定转子轴(3)。100个转子(1)从下至上逐层固定在转子轴(3)上，使磁场的面积增大，能应用在功率超大的发电机中。
【主权项】
1.一种多层叠加式无铁芯永磁式发电机，包括转子、定子、转子轴和外壳，其特征在于:转子设有η个，从下至上逐层固定在转子轴上，定子设有n-ι个，逐层固定在外壳的内表面上，使每个定子位于相邻的两个转子之间，且定子与转子不接触。2.根据权利要求1所述的多层叠加式无铁芯永磁式发电机，其特征在于:所述转子由转盘和永磁体组成，转盘为不含铁、钴、镍的金属环，在靠近转盘的边缘处均匀地设有数个永磁体嵌入孔，永磁体嵌入在永磁体嵌入孔内，永磁体的两个磁极垂直于转盘，与转子轴平行。3.根据权利要求1所述的多层叠加式无铁芯永磁式发电机，其特征在于:所述定子包括支撑架和线圈，线圈固定在支撑架上，支撑架为不含铁、钴、镍的金属环，在支撑架上均匀地设有数个无铁芯的线圈。4.根据权利要求1所述的多层叠加式无铁芯永磁式发电机，其特征在于:所述转子、定子为非金属环。5.根据权利要求1所述的多层叠加式无铁芯永磁式发电机，其特征在于:所述线圈的位置与转盘上永磁体的位置相对应，每个线圈位于上下相对的一组永磁体之间。6.根据权利要求1所述的多层叠加式无铁芯永磁式发电机，其特征在于:所述外壳为圆柱形空心金属壳体，由上端盖、下端盖和管体组成，便于安装定子、转子和转子轴，上端盖和下端盖的中心设有轴承，用以安装固定转子轴。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多层叠加式无铁芯永磁式发电机，包括转子、定子、转子轴和外壳，转子设有n个，从下至上逐层固定在转子轴上，定子设有n-1个，逐层固定在外壳的内表面上，使每个定子位于相邻的两个转子之间，且定子与转子不接触。本实用新型的有益效果是：结构简单，发电效率高，抗过载能力强，磁场的大小可调，能应用在功率不等的发电机中，扩大了永磁式发电机的使用范围。使永磁体的两面同样做功，提高了永磁体的利用率，降低了生产成本。
【IPC分类】H02K1/12, H02K1/27, H02K5/06, H02K16/00
【公开号】CN204992986
【申请号】CN201520792479
【发明人】杨道彤, 刘全芝, 张延平
【申请人】杨道彤
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月8日