专利名称：磁悬浮式直流发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直流发电技术领域，尤其涉及一种磁悬浮式直流发电机。
背景技术：
现有技术中直流发电机一般均由定子、转子、绕组线圈、换向器和整流器电刷等重要部件构成，工作原理都是导体切割磁力线而感应电动势并产生电流。发电机中的绕组线圈嵌于铁心上形成一体结构，换向器和整流器电刷使得产生的电流方向保持一致。由于整流器电刷在工作时有明显的火花产生高温极易磨损，而且还会出现击穿等危险现象，既影响使用安全，又增加了维护成本。更重要的是这样发出的直流电的电压不稳定，在某些精密、贵重的仪器上使用这样不稳定的直流电会影响仪器的使用寿命和工作的准确度。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种磁悬浮式直流发电机，用以产生相对绝对稳压的直流电。本实用新型提供的磁悬浮式直流发电机，包括:底座；外磁环，所述外磁环为中空的圆柱体，所述外磁环固定设置在所述底座上，且所述外磁环的中心轴与所述底座平行；所述外磁环的磁极分别分布在所述圆柱体的外表面和内表面上；内磁环，所述内磁环同为中空的圆柱体，所述内磁环的中心轴与所述底座平行；所述内磁环的磁极分别分布在所述圆柱体的外表面和内表面上，且磁极方向与所述外磁环的磁极方向相同；所述内磁环的外半径小于所述外磁环的内半径，所述内磁环在所述外磁环和所述内磁环之间的磁场作用力下悬浮设置在所述外磁环内；绕组线圈，穿设于所述内磁环内表面形成的第一空间以及所述外磁环和所述内磁环之间的第二空间内，且不与所述内磁环接触；所述绕组线圈的两端分别固定设置在线圈支架上，所述线圈支架固定设置在所述底座上；所述底座上、位于所述外磁环的侧面设置有一轮轴支撑装置，轮轴支撑装置上设置有一转轴，所述转轴上固定设置有两个第一链轮传动装置；所述内磁环的两个端部分别固定设置有一第二链轮传动装置，所述第一链轮传动装置与所述第二链轮传动装置相对设置，且所述第一链轮传动装置上还设置有能够带动所述第二链轮传动装置一同旋转的转动链条。如上所述的磁悬浮式直流发电机，所述外磁环和所述内磁环为永磁铁。如上所述的磁悬浮式直流发电机，所述外磁环和所述内磁环同轴设置。如上所述的磁悬浮式直流发电机，两个第二链轮传动装置大小相同。[0015]本实用新型提供的磁悬浮式直流发电机，采用磁悬浮原理固定的磁环作为转子，用线圈作为定子，由于转子磁环一直朝一个方向转动，且转子磁环各处的磁场强度相等，线圈的长度为一定值，当转子磁环的转速恒定时，就会在线圈中产生稳压的直流电。而且由于转子磁环不与其它部件接触，大大减小了摩擦力，降低了部件磨损，因而提高了直流发电机的发电效率，并能够延长使用寿命，降低了维护成本。
图1为本实用新型提供的磁悬浮式直流发电机结构示意图；图2为图1的俯视图。
具体实施方式
图1为本实用新型提供的磁悬浮式直流发电机结构示意图，图2为图1的俯视图，如图1和图2所示，该磁悬浮式直流发电机包括底座1、外磁环2、内磁环3、绕组线圈4、线圈支架5、轮轴支撑装置6、转轴7、第一链轮传动装置8、第二链轮传动装置9，以及转动链条10。具体地，底座I的上表面上设置其他部件,其中,外磁环2和内磁环3的结构均为中空的圆柱体，外磁环2和内磁环3的磁极分别分布在圆柱体的外表面和内表面上。以外磁环2为例,外磁环2的圆柱体具有外表面和内表面,外磁环2的一个磁极设置在外表面上，则另一个磁极相应地设置在其内表面上。内磁环3的磁极方向分布与外磁环2完全相同，即若外磁环2外表面为N极，内表面为S极,则内磁环3的外表面也同样为N极，内表面同样为S极。外磁环2和内磁环3均为中空的圆柱体，因此各自均具有内半径和外半径，所述的内半径即为圆柱体的中心点到内表面的距离，所述外半径即为圆柱体的中心点到外表面的距离。由于本实用新型是要将内磁环3设置在外磁环2内，因此不但要保持内磁环3和外磁环2的磁极方向相同，当然还要规定内磁环3的外半径小于外磁环2的内半径，这样在内磁环3和外磁环2之间的磁场相互作用力下，内磁环3能够悬浮设置在外磁环2的空腔内，且二者相互不接触。为了保持外磁环2·的稳定，本实用新型将外磁环2固定设置在底座I上，且外磁环2的中心轴与底座I平行。具体可以将外磁环2的外表面通过粘贴等方式固定在底座I即可。内磁环3与外磁环2的设置方向相同，同样是内磁环3的中心轴与底座I平行。在本实用新型中内磁环3由于是悬浮于外磁环2内，因此内磁环3是可以绕其轴线旋转的，因此本实用新型将内磁环3作为直流发电机的转子，而且由于内磁环3不与其它部件接触，大大减小了摩擦力，降低了部件磨损，因而提高了直流发电机的发电效率，并能够延长使用寿命，降低了维护成本。本实用新型中可以将绕组线圈4作为定子，具体地，如图1所示在内磁环3的内表面形成第一空间，外磁环2和内磁环3之间形成第二空间，本实用新型中导线可以通过反复穿设于第一空间和第二空间以形成绕组线圈4，绕组线圈4将内磁环3围设在内，但并不与内磁环3接触，当然也不与外磁环2接触。绕组线圈4的两端分别位于外磁环2和内磁环3的两端即开口位置，为了固定绕组线圈4在外磁环2和内磁环3之间的空间位置，本实用新型在外磁环2和内磁环3的两端还分别设置有一线圈支架5，绕组线圈4的两端便分别固定设置在对应的线圈支架5上。线圈支架5也同样固定设置在底座I上。[0021]本实用新型中，在底座I上、位于外磁环2的侧面还设置有一轮轴支撑装置6。在轮轴支撑装置6上设置有一转轴7，该转轴7可以与涡轮机等为本实用新型直流发电机提供用于发电的动力来源的设备的输出轴连接，并随输出轴的转动而转动。在转轴7上还固定设置有两个第一链轮传动装置8，第一链轮传动装置8上设置有转动链条10。为了让作为转子的内磁环3转动起来，本实用新型在内磁环3的两端还分别固定设置了一个第二链轮传动装置9，且第二链轮传动装置9与第一链轮传动装置8相对设置。转动链条10 —端连在第一链轮传动装置8上，另一端则连在第二链轮传动装置9上，这样当转轴7转动时，第一链轮传动装置8能够随转轴7转动，第一链轮传动装置8便可以带动转动链条10转动，转动链条10随之带动第二链轮传动装置9，第二链轮传动装置9便带动内磁环3 —同转动起来了。在上述实施例中，优选地两个第二链轮传动装置9的大小相同，这样能够较好地保证内磁环3两侧的受力平衡，保证内磁环3在变速转动或以任意速度转动时不会离开外磁环2磁场的控制，解决了向内磁环3传动的问题。当然，本领域的技术人员可以获知的是，若两个第二链轮传动装置9的大小不相同，也可以通过其他方式的解决方案例如设置对应大小的第一链轮传动装置8也是可以的，只要保证内磁环3两端的受力相同，转速一致即可。在上述实施例中，优选地本领域的技术人员可以获知的是，外磁环2和内磁环3可以为永磁铁，且可以同轴设置。以下介绍一下本实用新型直流发电机的工作过程和原理。首先需要开启涡轮机等为本实用新型直流发电机提供用于发电的动力来源的设备，通过其输出轴带动转轴7转动，转轴7转动后，便可以依次带动第一链轮传动装置8、转动链条10、第二链轮传动装置9转动，最终作为转子的内磁环3随之在外磁环2内发生旋转。由于作为定子的绕组线圈4固定不动，内磁环3的转动引起了磁场的转动，同时被绕组线圈4切割，绕组线圈4内便产生了电流。由于内磁环3始终朝一个方向转动，且内磁环3与外磁环2之间各个位置上的磁场强度均相等，绕 组线圈4的长度也为一定值，因此当内磁环3转动的转速恒定时，就会在绕组线圈4中产生相对稳压的直流电。产生的直流电可以通过绕组线圈4的两个端子输出到外部设备上。本实用新型提供的磁悬浮式直流发电机，采用磁悬浮原理固定的磁环作为转子，用线圈作为定子，由于转子磁环一直朝一个方向转动，且转子磁环各处的磁场强度相等，线圈的长度为一定值，当转子磁环的转速恒定时，就会在线圈中产生稳压的直流电。而且由于转子磁环不与其它部件接触，大大减小了摩擦力，降低了部件磨损，因而提高了直流发电机的发电效率，并能够延长使用寿命，降低了维护成本。最后应说明的是:以上各仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各技术方案的范围。
权利要求1.一种磁悬浮式直流发电机，其特征在于，包括: 底座； 外磁环，所述外磁环为中空的圆柱体，所述外磁环固定设置在所述底座上，且所述外磁环的中心轴与所述底座平行；所述外磁环的磁极分别分布在所述圆柱体的外表面和内表面上； 内磁环，所述内磁环为中空的圆柱体，所述内磁环的中心轴与所述底座平行；所述内磁环的磁极分别分布在所述圆柱体的外表面和内表面上，且磁极方向与所述外磁环的磁极方向相同； 所述内磁环的外半径小于所述外磁环的内半径，所述内磁环在所述外磁环和所述内磁环之间的磁场作用力下悬浮设置在所述外磁环内； 绕组线圈，穿设于所述内磁环内表面形成的第一空间以及所述外磁环和所述内磁环之间的第二空间内，且不与所述内磁环接触；所述绕组线圈的两端分别固定设置在线圈支架上，所述线圈支架固定设置在所述底座上； 所述底座上、位于所述外磁环的侧面设置有一轮轴支撑装置，轮轴支撑装置上设置有一转轴，所述转轴上固定设置有两个第一链轮传动装置；所述内磁环的两个端部分别固定设置有一第二链轮传动装置，所述第一链轮传动装置与所述第二链轮传动装置相对设置，且所述第一链轮传动装置上还设置有能够带动所述第二链轮传动装置一同旋转的转动链条。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮式直流发电机，其特征在于，所述外磁环和所述内磁环为永磁铁。
3.根据权利要求1或2所述的磁悬浮式直流发电机，其特征在于，所述外磁环和所述内磁环同轴设置。
4.根据权利要求1或·2所述的磁悬浮式直流发电机，其特征在于，两个第二链轮传动装置大小相同。
专利摘要本实用新型提供一种磁悬浮式直流发电机。本实用新型提供的磁悬浮式直流发电机，采用磁悬浮原理固定的磁环作为转子，用线圈作为定子，由于转子磁环一直朝一个方向转动，且转子磁环各处的磁场强度相等，线圈的长度为一定值，当转子磁环的转速恒定时，就会在线圈中产生稳压的直流电。而且由于转子磁环不与其它部件接触，大大减小了摩擦力，降低了部件磨损，因而提高了直流发电机的发电效率，并能够延长使用寿命，降低了维护成本。
文档编号H02N15/00GK203104339SQ201220726498
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者张政阳 申请人:张政阳