专利名称：直流发电机的制作方法
技术领域：
本发明所属机电领域，更具体说，涉及一种稀土永磁双转子，无铁心、无电刷、无整 流器的纯直流发电机。
背景技术：
公知的直流发电机主要部件是由定子、转子、发电绕组、整流器电刷等构成，其发 电绕组嵌于硅钢片叠制的铁心上形成一体，发出的交流电经整流器电刷输出脉动直流电， 在转速恒定不变的情况下，要想提高输出功率就得增加定子与转子之间的磁场强度，磁场 强度越大，定子与转子之间的磁拉力就越大，转子的旋转阻力就越大，该阻力要消耗近90% 的输入功率，能耗较大，整流器电刷在工作时有明显的火花产生高温极易磨损，须经常停机 检修，设备利用率不高。
发明内容
本发明克服了现有技术不足，提供一种无铁心、无电刷、无整流器免维护的节能高 效率纯直流发电机。为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案发电绕组缠绕着环形永磁体的环 臂，使该永磁体悬浮于所述发电绕组形成的空腔内能自由旋转，并与发电绕组外侧的环形 永磁体相互平行且异名磁极相对应，形成有拉力的磁场，沿着一个方向持续旋转，形成连续 一个方向的运动磁场，发电绕组的一部分置于该运动磁场中切割磁力线产生无脉动电流， 这正是我们理想的直流电。有意效果是1、由于没有定子铁心所以没有铁损，转子旋转阻力很小，节省了 90%的驱动功率；2、在发电状态下，转子每转一圈都是有效值，发电效率高；3、该发电机没有电刷，所以没有火花干扰，实现免维护，设备利用率高；4、没有交流电磁波辐射，适合装备在潜水艇内，隐蔽性好；5、为重要的科学实验设备提供优质的纯直流电源有着十分重要的意义；6、作照明电源可以减轻视觉疲劳，保护人的视力；7、结构简单，容易制造。
图1是本发明的发电原理图；图2是本直流发电机第一个实施例的结构示意剖视图；图3是本直流发电机第二个实施例的结构示意剖视图；图中轴杆1，环形永磁体2、3，内转子4，外转子5，环形空腔支架6，发电绕组7，透 孔8，轴乘9，皮带轮或齿轮10，机壳或机座11。其中轴杆1是内、外转子和环形空腔支架的 中心轴，此轴为空心轴且固定不转。图1的永磁体2、3也是图2、图3永磁体的立体效果图，为了便于标注磁极名图2、图3的永磁体采用了厚度放大画法。
具体实施例方式在图1中，两个环形永磁体异名磁极相对应，相互平行留有间隙，形成有拉力的磁 场沿F1方向同步旋转，产生一个沿一个方向持续运动的磁场，发电绕组7缠绕着环形永磁 体2的环臂两者不接触，使环形永磁体2悬浮于发电绕组形成的空腔内旋转，所述发电绕组 的一部分位于所述磁场中持续切割磁力线产生电流，用发电机右手定则判定电流持续的从 E端流出，E端为正极，M端为负极。在图2所示的第一个实施例中，置有环形永磁体2的内转子4经轴承9与空心轴杆 1滑动配合。空心环形支架6与空心轴杆1紧配合，在此配合处附近的空心轴杆1上有数个 透孔8，便于发电绕组7穿入、穿出空心轴杆1缠绕在环行空腔支架6上，缠绕的匝数不限达 到我们满意为好，发电绕组的E、M端从空心轴杆1的端口引出，实现所述绕组7缠绕着环形 永磁体2的环臂的目的。置有环形永磁体3的外转子5经轴承9与空心轴杆1滑动配合，该 外转子在缠有发电绕组的支架6的外侧，内、外转子上的永磁体异名磁极相对应，形成有拉 力的磁场，在所述外转子5的外侧设置有皮带轮或齿轮10，所述直流发电机的内转子4、环 形空腔支架6、外转子5三者相互平行并且留有间隙配合在轴杆1上，轴杆1与机壳或机座 11紧配合固定不转，驱动外转子沿一个方向持续旋转，内转子就随之同步旋转，形成沿一个 方向持续运动的磁场，所述发电绕组7固定不转，该绕组的一部分至于所述的运动磁场中 切割磁力线产生直流电，达到发电目的。在图3所示的第二个实施例中，内转子4、支架6、外转子5三者都是环形空腔结 构，内转子4的两侧置有两只同名磁极相对应的环形永磁体2并且留有间距，环形空腔内转 子4置于环形空腔支架6内，该支架6置于环形空腔外转子5内，该外转子5的两侧置有两 个环形永磁体3分别与内转子的两个永磁体异名磁极相对应，它们相互平行并且留有间隙 形成有拉力的两个磁场，发电绕组7的两部分置于所述磁场中，其工作原理同第一个实施 例，这里不再重复。此实施例的发电量是图2的2倍。所述内转子4、外转子5及支架6采用塑料或其它非磁性材料制成的框架组合结 构，所述轴杆1、轴承9采用铜、铝、不锈钢或其它非磁性材料。本发明所述的永磁体是用螺钉固定在所述的转子上，构成转子总成，外转子是主 动转子，内转子是从动转子。如果选用有开口的环形永磁体就能产生脉动直流。根据上述技术方案，本领域技术人员可以根据实际需要确定发电机的外壳形式。
权利要求
一种直流发电机，包括环形内转子(4)和发电绕组(7)，环形内转子(4)上置有环形永磁体(2)，其特征是所述发电绕组(7)缠绕着环形永磁体(2)的环臂。
2.根据权利要求1所述直流发电机，其特征是所述发电绕组(7)缠绕着一只环形永 磁体的环臂。
3.根据权利要求1所述直流发电机，其特征是所述发电绕组(7)同时缠绕着两只平 行的环形永磁体的环臂。
全文摘要
本发明公开了一种直流发电机，其特征是发电绕组缠绕着环形永磁体的环臂，使该永磁体悬浮于发电绕组形成的空腔内并且能自由旋转，该永磁体与发电绕组外侧的永磁体异名磁极相对应，并且相互平行留有间隙，形成有拉力的磁场沿一个方向持续旋转，获得连续一个方向的运动磁场，发电绕组的一部分或两部分置于该运动磁场中切割磁力线，产生无脉动电流，所述发电机无铁心、无刷无整流器，发电效率高，结构简单，容易制造。
文档编号H02N11/00GK101834501SQ20101016618
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月17日 优先权日2010年4月17日
发明者徐伟华 申请人:徐伟华