专利名称：直输式自然直流发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种不用电刷、滑环和换向环而直接产生并向转动的直流用电器供电的直输式自然直流发电机。
已知的直流发电机有两大类，一类是已经公用的电刷式直流发电机，另一类是“圆环永磁直流发电机”(申请号为85.102603)，这两类发电机都不能直接向转动的直流用电器(如发电机的电磁极)供电。前一类发电机不但需要电刷和换向环把自身产生的电流变为直流电，而且供电时必须通过电刷首先把电流输到用电器转轴的滑环上然后再由滑环流向用电器；后一类发电机虽能不经换向获得直流电，但它采用旋转磁极法，电流产生在它的定子线圈上，也必须借助电刷和滑环才能供电。由于电刷与滑环或换向环间的摩擦在超高压大电流下容易引起火花，造成事故，影响机器正常运行，因此，用已有的直流发电机为转动的直流用电器供电，不但因制造电刷、滑环和换向环而大量耗费昂贵的碳精和有色金属，同时因不能超高压大电流发电和供电而减小自身及用电发电机的功率，因事故而降低机器的工作效率。
本实用新型的目的是为了改进现有直流电的发电和供电方法，提供一种没有电刷、滑环和换向环的专为转动的直流用电器供电的直流发电机。
为了实现上述目的，本实用新型以磁体做定子、绕组做转子，把定子的磁体和转子的绕组都制成平盘状，成为磁盘和绕盘，机器由若干个磁盘和绕盘间隔排列组成，并把转子轴与用电器的转轴同心相接，通过旋转绕盘和绕盘分别切割一种磁力线的方法，使转子绕盘的线圈上产生不用电刷换向的自然直流电，利用两个转轴同心同步转动所形成的相对静止状态，把转子绕盘上的直流电不经电刷和滑环直接输给用电器，从而构成本实用新型直输式自然直流发电机。以下结合实施例对该机的技术特征做进一步的详细说明。
图1是磁盘和绕盘的示意图，图2是该发电机的正剖视图。
参考图1和图2，该发电机包括外壳、底座、磁定子和绕盘转子四部分。外壳由壳筒1、端盖2和端盖3组成。壳筒1为两端开口、上下开合的圆铁筒，分为上壳筒和下壳筒，筒壁上有许多小圆孔，平均分布在若干个同心圆上，两侧的端面上有凹台，凹台上有若干螺丝孔；端盖2和端盖3均为封闭壳筒的圆铁盘，外侧都有中心凸台4，凸台的中心有轴承槽，槽内有中心孔，在靠近外边缘处有一圈小圆孔，端盖通过此孔固定在下壳筒的凹台上。底座5为一般发电机的底座，下壳筒固定在该底座上。磁定子由磁块6和支架7组成，磁块为永磁或电磁体，呈扇形，两个平面分极，两个侧面上有浅槽；支架7为带有中心孔的轮状平盘，由内外两个两端开口的圆筒中间夹着辐板组成，辐板把盘面分为2n(n＝2.3.4……)个扇形空格。磁块通过侧面槽间隔而同极同向(即同性磁极朝向同一方向)的嵌入空格内，并用弧形楔板8挤紧固定，组成一种磁极凸出的轮状平面磁盘，把1～N个轮状平面磁盘同性磁极相对的放入下壳筒，在空空格的外筒壁上钻出与下壳筒的小圆孔相配的孔，用螺丝9穿过双层筒壁后从外面加螺母10拧紧，相互有一定间距的固定在下壳筒内。绕盘转子由铁芯11、导线12、转子轴13、夹板14和螺母15组成。铁芯为带有中心孔的硅钢盘，孔内有若干个内齿，每个内齿旁的平面和内外圆面上均有1～n个首尾相通的环形槽，槽内绕满了导线，成为铁芯绕盘；转子轴上有若干个圆凸台，台上有螺纹和直槽，槽的个数和参数与铁芯绕盘的内齿相配，把铁芯绕盘以比磁盘多1(即N＋1)的比例从磁盘的侧面放入下壳筒，用转子轴依次穿过它们的中心孔，绕盘置于凸台上，内齿进入直槽，两侧用螺母和夹板固定，转子轴镶上轴承后装在端盖的轴承槽内，呈转动的轮状，轴的一端与用电器的转轴同心相接，几个绕盘串联后导线通过转子轴上的线槽引到外面，沿轴直接连在用电器上，按上轴承盖，合上上壳筒，配好与磁盘的固定螺丝，机器制成——由永磁体制成的机器称为“直输式永磁自然直流发电机”；由电磁体制成的机器称为“直输式电磁自然直流发电机”。
该发电机的发电和供电原理如下转动的用电器的转轴拖着发电机的转子同步转动时，转子绕盘上的线圈切割磁力线产生电流，这和传统的发电原理相同，所不同的是该发电机的每个转子绕盘无论是单侧或双侧都朝向固定的一种磁极，电流是绕盘切割固定的一种磁极的磁力线产生的，没有磁极交换，不发生电流交变，因此，转子绕盘上的电流是不用电刷换向的自然直流电，这种自然直流电在两个转轴的同步转动中，既能不用电刷和滑环直接流向用电器，从而去掉了发供电过程中的所有电刷、滑环和换向环。
这样，该发电机不但可以超高压大电流发电和供电，大幅度增加自身和用电发电机的功率，而且杜绝了由此而产生的事故，提高了机器的工作效率，给工业和社会带来巨大的经济效益。
本实用新型对磁盘的基本要求是它的两侧分别具有单一的磁性，因此，磁盘除了由若干个扇形磁块同极同向排列组成外，也可由整体的磁环代替，磁环固定在支架的里层圆筒内。
本实用新型自然直流，高压直输、安全稳定、省材高效，可做为一切转动的直流用电器特别是电磁发电机的直流电源。
权利要求1.一种直输式自然直流发电机，其特征在于该机由轮状的磁定子和绕盘转子构成，所述轮状的磁定子为固定在壳筒内的N个间距排列的平面磁盘，每个平面磁盘均由支架和磁块或整体磁环组成，磁块呈扇形，两个平面分极，两个侧面有浅槽，支架为带有中心孔的轮状平盘，由内外两层圆筒中间夹着辐板制成，盘面上有2n个扇形空格，磁块通过侧面槽间隔的固定在空格内，磁环固定在里层圆筒内；所述轮状的绕盘转子为N+1个分别立于磁盘侧面并固定在同一根转子轴上的铁芯绕盘，每个铁芯绕盘均由铁芯，导线和夹板组成，铁芯为带有中心孔的硅钢盘，盘上绕有导线，套在转子轴的凸台上，两侧用夹板和螺母紧固，几个绕盘串联后导线经轴上的线槽引到外面。
2.一个如权利要求1所述的发电机，其所用的磁性材料可为永磁体或电磁体两种，机器分为直输式永磁自然直流发电机和直输式电磁自然直流发电机两类。
3.一个如权利要求1所述的发电机，其磁定子的同一个磁盘上的磁块或磁环同极同向，相邻磁盘上的磁块或磁环同极相对。
4.一个如权利要求1所述的发电机，其转子绕盘的铁芯上有环形槽，导线缠在环形槽内。
5.一个如权利要求1、2、3、4所述的发电机，其转子轴与用电器的转轴同心相接，同步转动。
专利摘要本实用新型是不用电刷，滑环和换向环而产生直流电并向转动的用电器供电的直流发电机。该机由若干个定子的磁盘和转子的绕盘间隔排列组成，以旋转绕盘和绕盘分别切割一种磁力线的方法直接获得自然直流电，以转子轴与用电器的转轴同心相接和同步转动的方法直接向转动的用电器供电。本装置自然直流，高压直输，安全稳定，省材高效，可做为一切转动的直流用电器，特别是电磁发电机的直流电源。
文档编号H02K16/00GK2048639SQ8920141
公开日1989年11月29日 申请日期1989年2月2日 优先权日1989年2月2日
发明者张路明 申请人:张路明