一种无刷永磁发电机的制作方法

1.本实用新型涉及发电装置技术领域，具体是涉及一种无刷永磁发电机。


背景技术：

2.随着合金永磁技术的不断成熟，各种形状的高强度永磁体也越来越多，且以永磁体为转子的电机结构也越来越多。永磁发电机是指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置。现有的永磁发电机一般结构复杂、生产工艺成本高、且效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种无刷永磁发电机，以解决上述现有技术存在的问题，提高发电效率，且降低生产成本。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.本实用新型提供了一种无刷永磁发电机，包括动力元件、机壳、绕线架、多组线圈和多个磁铁组件，所述动力元件转动安装在所述机壳内，且各所述磁铁组件固定在所述动力元件上，所述绕线架安装于所述机壳内，且各组所述线圈均缠绕在所述绕线架上不同位置，各所述线圈的两侧均设有所述磁铁组件，且两个所述磁铁组件上相互靠近一侧磁极相反，所述动力元件能够带动所述磁铁组件转动，并使所述线圈切割其两侧所述磁铁组件之间的磁感线进而产生电，所述机壳上还安装有接线柱，所述接线柱与各所述线圈两极连接，且所述接线柱用于接通外部用电设备，并将电能输出。
6.优选地，所述绕线架包括外环架、内环架、多个连杆组和多个支撑杆，所述外环架和所述内环架均与所述动力元件的转轴同轴，且所述外环架内壁和所述内环架外壁之间有间距，各所述连杆组的两端分别延伸并固定在所述外环架上相对的两侧，且所述连杆组的中部固定于所述内环架内，相邻的所述连杆组之间有间距，一个所述连杆组上对应缠绕一组所述线圈，且各所述线圈的缠绕轴线与所述内环架的轴线垂直，所述支撑杆安装于所述连杆组内，并用于支撑所述线圈。
7.优选地，所述连杆组、所述线圈和所述磁铁组件均为三组，且一组所述磁铁组件位于所述绕线架内部，另外两组所述磁铁组件分别位于所述绕线架的两侧。
8.优选地，所述磁铁组件包括安装架和多个磁铁，所述安装架包括依次套设的外安装环、内安装环和轴支架，所述外安装环与所述内安装环之间用于固定所述磁铁，所述轴支架固定在所述内安装环内，且所述轴支架用于固定套设于所述动力元件的转轴上，并在所述动力元件的带动下转动，所述磁铁围绕所述内安装环均匀周向固定。
9.优选地，所述轴支架为三角轴支架，且所述轴支架上设有散热孔。
10.优选地，各所述磁铁组件中的所述磁铁为六个，且相邻的所述磁铁之间有间距，相邻所述磁铁的磁极朝向相反。
11.优选地，所述动力元件包括转轴和动力轮，所述动力轮位于所述机壳外部，并用于与外部驱动装置固定，所述转轴的一端转动安装在所述机壳的内壁上，所述转轴的另一端
穿过所述机壳的侧壁并与所述动力轮同轴固定。
12.优选地，所述转轴上固定有散热元件，所述散热元件位于所述机壳内部，且靠近所述动力轮设置，所述机壳上对应所述散热元件的位置开设有散热孔，所述散热元件用于将所述机壳内的热量经所述散热孔导出至外界。
13.优选地，所述机壳的下端还固定有底座，所述底座用于支撑所述机壳和接地使用。
14.优选地，所述磁铁组件和所述线圈的数量一致。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本实用新型提供的无刷永磁发电机，各组线圈均缠绕在绕线架上不同位置，各线圈的两侧均设有磁铁组件，且两个磁铁组件上相互靠近一侧磁极相反，进而能够在动力元件带动磁铁组件转动时，使磁铁组件相对于线圈转动，即线圈切割其两侧的磁铁组件之间的磁感线，进而实现磁生电，同时，多组线圈的设置能够提高发电效率，且整体结构简单，制造成本低，机壳上还安装有接线柱，接线柱与各线圈两极连接，且接线柱用于接通外部用电设备，并将电能输出，以实现电能的利用。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型提供的无刷永磁发电机的主剖视图；
19.图2是本实用新型提供的无刷永磁发电机的左剖视图；
20.图3是本实用新型提供的无刷永磁发电机中绕线架的结构示意图；
21.图4是图3中绕线架的左视图；
22.图5是本实用新型提供的无刷永磁发电机中磁铁组件的结构示意图；
23.图中：100-无刷永磁发电机，1-机壳，2-绕线架，21-外环架，22-内环架，23-连杆组，24-支撑杆，3-线圈，4-磁铁组件，41-外安装环，42-内安装环，43-磁铁，44-轴支架，5-动力元件，51-动力轮，52-转轴，6-底座，7-散热元件，8-接线柱，9-线圈接线柱。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.本实用新型的目的是提供一种无刷永磁发电机，以解决现有的无刷永磁发电机结构复杂、发电效率低的技术问题。
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
27.如图1-图5所示，本实用新型提供一种无刷永磁发电机100，包括动力元件5、机壳1、绕线架2、多组线圈3和多个磁铁组件4，动力元件5转动安装在机壳1内，且各磁铁组件4固
定在动力元件5上，确保动力元件5能够带动磁铁组件4转动，绕线架2安装于机壳1内，且各组线圈3均缠绕在绕线架2上不同位置，各线圈3的两侧均设有磁铁组件4，且两个磁铁组件4上相互靠近一侧磁极相反，进而能够产生跨越线圈3的磁感线，从而使得动力元件5带动磁铁组件4转动时，磁铁组件4相对于线圈3转动，即线圈3切割其两侧的磁铁组件4之间的磁感线，实现磁生电，同时，多组线圈3和多组磁铁组件4的设置能够提高发电效率，且整体结构简单、成本低，机壳1上还安装有接线柱8，接线柱8与各线圈3两极连接，且接线柱8用于接通外部用电设备，并将电能输出，以实现电能的利用。
28.具体地，如图3-图4所示，绕线架2包括外环架21、内环架22、多个连杆组23和多个支撑杆24，外环架21和内环架22均与动力元件5的转轴52同轴，且外环架21内壁和内环架22外壁之间有间距，以便于后序磁铁组件4的安装，优选地，外环架21固定在机壳1的内壁上，进而实现绕线架2的整体固定，各线圈接线柱9均位于外环架21上，内环架22的中部设有轴通道，以便于动力元件5的转轴52的穿过，避免影响转轴52的正常转动，各连杆组23的两端分别延伸并固定在外环架21上相对的两侧，且连杆组23的中部固定于内环架22内，实现内环架22和外环架21的固定，同时也便于在不同的连杆组23内缠绕不同的线圈3，相邻的连杆组23之间有间距，一个连杆组23上对应缠绕一组线圈3，且各线圈3的缠绕轴线与内环架22的轴线垂直，便于在磁铁组件4转动时，能够使线圈3切割磁感线而发电，支撑杆24安装于连杆组23内，并用于支撑线圈3，支撑杆24对线圈3起到防塌作用，以保证线圈3能够正常工作。
29.磁铁组件4和线圈3的数量一致，连杆组23、线圈3和磁铁组件4均为三组，且一组磁铁组件4位于绕线架2内部，另外两组磁铁组件4分别位于绕线架2的两侧，进而从截面上看，每一组线圈3外周都有四组磁场，即同时切割四组磁感线，能够提高发电效率。
30.如图5所示，磁铁组件4包括安装架和多个磁铁43，安装架包括依次套设的外安装环41、内安装环42和轴支架44，位于绕线架2内部的所述磁铁组件4中，外安装环41的外径小于外环架21的内径，以保证该组磁铁组件4在绕线架2内的转动不受影响，外安装环41与内安装环42之间用于固定磁铁43，轴支架44固定在内安装环42内，且轴支架44用于固定套设于动力元件5的转轴52上，并在动力元件5的带动下转动，磁铁43围绕内安装环42均匀周向固定，实现磁铁43的固定，以及保证磁铁43和线圈3的相互作用，优选地，磁铁43为永磁合金。
31.轴支架44为三角轴支架，且轴支架44上设有散热孔，整体美观坚固，且散热孔的设计能够利于空气的流通，以便于后序散热使用。但本实用新型提供的无刷永磁发电机100中对于轴支架44的具体形状并不限定于三角轴支架，本领域技术人员可根据实际需要对其形状作适应性更改，只要能够满足支撑效果以及能够保证空气流通即可。
32.各磁铁组件4中的磁铁43为六个，且相邻的磁铁43之间有间距，各磁铁43的形状与相邻的连杆组23之间的间距形状一致，相邻磁铁43的磁极朝向相反，各磁铁43的异端相邻，能够最大限度地减少磁漏和磁衰；磁铁43共有十八块，线圈3和磁铁组成永磁阵列，但本实用新型提供的无刷永磁发电机100中，各组磁铁组件4中磁铁43的数量不限于六个，只要保证是双数个即可，且各磁铁组件4上的各磁铁43的位置相对应，以保证正常发电。当动力元件5带动磁铁组件4转动时，同一纵截面上的六块磁铁43(即八个磁极作用)的组合方式正好会让该线圈3形成一个同向电流；随着动力元件5的转动，各磁铁组件4也随之转动，由于相邻的磁铁43磁极相反，因此当另一组磁铁43磁极经过该线圈3时又会产生反向电流，进而形
成交流电，更优的，还可使各线圈3并、串联以实现多项宽幅电压输出。
33.动力元件5包括转轴52和动力轮51，动力轮51位于机壳1外部，并用于与外部驱动装置固定，进而在外部驱动装置的带动下转动，转轴52的一端转动安装在机壳1的内壁上，转轴52的另一端穿过机壳1的侧壁并与动力轮51同轴固定，保证转轴52转动的稳定性，优选地，转轴52与机壳1之间通过轴承连接。
34.转轴52上固定有散热元件7，散热元件7位于机壳1内部，且靠近动力轮51设置，机壳1上对应散热元件7的位置开设有散热孔，散热元件7用于将机壳1内的热量经散热孔导出至外界，避免由于温度过高影响正常工作，优选地，散热元件7为散热扇。
35.机壳1的下端还固定有底座6，底座6用于支撑机壳1和接地使用，保证工作安全性。
36.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。