多组合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发电机，尤其涉及一种多组合无铁芯永磁式发电机。
【背景技术】
[0002]永磁发电机是将机械能转化为电能的发电装置，目前传统的永磁发电机包括铁芯、励磁、励磁绕组和滑环碳刷，结构复杂，维修麻烦；因工作磁场所限，发电功率受到制约；而且还需要启动扭力矩，发电的同时还有一定的能量消耗。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单、转化效率高、磁场可调节的多组合无铁芯永磁式发电机。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]—种多组合无铁芯永磁式发电机，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴，其特征是，外壳内的主轴上上下排列固定安装有多层转子，相邻转子相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁，相邻的两层转子之间设有与外壳固定相连的定子绕组，定子绕组上固定连接有与永磁铁上下相对应的线圈。
[0006]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁为扇形。
[0007]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁以所述转子的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。
[0008]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子每个面上的所述永磁铁的个数为偶数。
[0009]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子每个面上相邻的所述永磁铁的极性相反。
[0010]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述转子的每个面上的所述永磁铁数目相同。
[0011]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组上所述线圈的数目为2或3的整数倍。
[0012]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组上的所述线圈都带有A相抽头、B相抽头、C相抽头和星点。
[0013]根据所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述外壳包括筒状的、两端开口的壳体，所述定子绕组固定连接在壳体内壁，壳体两端固定连接有端盖，所述主轴贯穿端盖、且与端盖通过轴承相对旋转连接，所述转子位于两个端盖之间，转子的旋转中心开设有穿孔，主轴从穿孔内穿过，每层转子两侧的主轴外都螺纹连接有定位螺母，转子通过其两侧的定位螺母与主轴固定相连。
[0014]本实用新型将发电机的转子和定子绕组设计为片状结构，省去了传统永磁发电机的铁芯、励磁、励磁绕组和滑环碳刷，简化了现有永磁发电机的构造，易于维护维修。本实用新型中的转子和定子绕组可以根据需要进行叠加，能够对磁场进行调节，以应用在功率不同的发电设备上。发电机的启动无需启动扭力矩，因此能够提高能量转化效率。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构不意图；
[0016]图2是图1中转子的俯视结构示意图；
[0017]图3是图1中定子绕组的俯视结构示意图。
[0018]附图中:
[0019]1、主轴;2、轴承;3、定位螺母;4、端盖;5、转子;6、永磁铁;7、壳体;8、定子绕组;9、穿孔;10、线圈；11、A相抽头;12、B相抽头;13、C相抽头;14、星点。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述:
[0021 ] 一种多组合无铁芯永磁式发电机，如图1、图2和图3所不，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴1，外壳内的主轴1上上下排列固定安装有多层转子5，相邻转子5相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁6，相邻的两层转子5之间设有与外壳固定相连的定子绕组8，定子绕组8上固定连接有与永磁铁6上下相对应的线圈10。
[0022]在本实施例中，永磁铁6为扇形，永磁铁6以转子5的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。转子5每个面上的永磁铁6的个数为偶数。转子5每个面上相邻的永磁铁6的极性相反。每层转子5的每个面上的永磁铁6数目相同。每层定子绕组8上线圈10的数目为2或3的整数倍。
[0023]在本实施例中，每层定子绕组8上的线圈10都带有A相抽头11、B相抽头12、C相抽头13和星点14。所述外壳包括筒状的、两端开口的壳体7，定子绕组8固定连接在壳体7内壁，壳体7两端固定连接有端盖4，主轴1贯穿端盖4、且与端盖4通过轴承2相对旋转连接，转子5位于两个端盖4之间，转子5的旋转中心开设有穿孔9，主轴1从穿孔9内穿过，每层转子5两侧的主轴1外都螺纹连接有定位螺母3，转子5通过其两侧的定位螺母3与主轴1固定相连。
[0024]本实用新型根据永磁铁和线圈的不同排列，能够按组合的多少来决定发电机的功率大小，以制造不同型号的高低速发电机。
[0025]在本实用新型中，转子由铝合金圆盘制作，由于铝合金材料不导磁，因此不会影响永磁铁的磁通量。永磁铁为钕铁硼磁铁，且设计为平面扇形，镶嵌在转子表面，转子上相邻的永磁铁朝向外侧一面的极性相反，即N极面和S极面间隔排列。定子绕组采用非金属骨架，为一支撑板，线圈无铁芯，线圈直接融入固定在支撑板内，支撑板采用非金属材料制作，可为环氧树脂和纤维材料，线圈的排列与永磁铁相对应，每层定子绕组上的线圈都位于上下相对的两块永磁铁的N极与S极之间，以使两极向永磁做功产生电流。外壳为圆形空心金属体，便于安装定子绕组和主轴，端盖中心设有轴承，用于安装主轴，主轴上设有螺纹和键槽，并连接有定位螺母，用于固定转子。
[0026]在本实施例中，转子为圆盘形，转子的层数为9，逐层固定在主轴上，位于两端的转子只有一面(即其内侧面)镶贴有16块永磁铁，位于中间的转子其两面均分别镶贴有16块永磁铁。转子每面相邻的永磁铁分别为一块N极面向外、一块S极面向外间隔排列，其中某层转子上的永磁铁的N极面与相对的另一层转子上的永磁铁的S极面相对设置。外壳采用金属材料，外壳内部装有8层定子绕组，逐层固定在壳体内壁。转子与定子绕组穿插间隔排列，相邻的转子与定子绕组之间留有相应的间隙。每个定子绕组都由18个线圈连接而成，线圈采用铜芯绝缘导线，线圈包括A相线圈组、B相线圈组和C相线圈组，其中A相6个线圈头尾串联，B相6个线圈头尾串联，C相6个线圈头尾也串联，每层定子绕组A、B、C三组线圈的头端接在一起形成星点、尾端为三相输出端，最终8个定子绕组的A、B、C相线全部并联后引出，接在端子盒上为总输出端，从而形成一个完整的三相交流发电机。
【主权项】
1.一种多组合无铁芯永磁式发电机，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴(1)，其特征是，外壳内的主轴(1)上上下排列固定安装有多层转子(5)，相邻转子(5)相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁(6)，相邻的两层转子(5)之间设有与外壳固定相连的定子绕组(8)，定子绕组(8)上固定连接有与永磁铁(6)上下相对应的线圈(10)。2.根据权利要求1所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁(6)为扇形。3.根据权利要求2所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述永磁铁(6)以所述转子(5)的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。4.根据权利要求3所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子(5)每个面上的所述永磁铁(6)的个数为偶数。5.根据权利要求4所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述转子(5)每个面上相邻的所述永磁铁(6)的极性相反。6.根据权利要求5所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述转子(5)的每个面上的所述永磁铁(6)数目相同。7.根据权利要求6所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组(8)上所述线圈(10)的数目为2或3的整数倍。8.根据权利要求7所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，每层所述定子绕组(8)上的所述线圈(10)都带有A相抽头(11)、B相抽头(12)、C相抽头(13)和星点(14)。9.根据权利要求8所述的多组合无铁芯永磁式发电机，其特征是，所述外壳包括筒状的、两端开口的壳体(7)，所述定子绕组(8)固定连接在壳体(7)内壁，壳体(7)两端固定连接有端盖(4)，所述主轴(1)贯穿端盖(4)、且与端盖(4)通过轴承(2)相对旋转连接，所述转子(5)位于两个端盖(4)之间，转子(5)的旋转中心开设有穿孔(9)，主轴(1)从穿孔(9)内穿过，每层转子(5)两侧的主轴(1)外都螺纹连接有定位螺母(3)，转子(5)通过其两侧的定位螺母(3)与主轴(1)固定相连。
【专利摘要】一种多组合无铁芯永磁式发电机，包括外壳和与外壳相对旋转相连的主轴，外壳内的主轴上上下排列固定安装有多层转子，相邻转子相对的每个面上均分别固定连接有相同数目的、且上下相对应的永磁铁，相邻的两层转子之间设有与外壳固定相连的定子绕组，定子绕组上固定连接有与永磁铁上下相对应的线圈。永磁铁为扇形。永磁铁以转子的旋转中心为中心呈放射状等间距均匀分布。转子每个面上的永磁铁的个数为偶数。转子每个面上相邻的永磁铁的极性相反。每层转子的每个面上的永磁铁数目相同。每层定子绕组上线圈的数目为2或3的整数倍。每层定子绕组上的线圈都带有A相抽头、B相抽头、C相抽头和星点。
【IPC分类】H02K16/00, H02K21/24
【公开号】CN205070727
【申请号】CN201520897290
【发明人】孙良学
【申请人】枣庄惠风能源科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月12日