[發(fā)明專利]無鐵芯多定子永磁高效發(fā)電機

有效

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• 申請日: 2010-02-25
• 公開（公告）號: CN102170205A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 陳國寶
• 申請（專利權）人: 陳國寶
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K21/12;H02K9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種無鐵芯多定子永磁高效發(fā)電機，屬于清潔能源技術領域，特別涉及一種適用于風力發(fā)電的高效率發(fā)電設備。

背景技術

根據，電磁力正比于磁通量和電流的電機原理，低轉速的直驅式風力發(fā)電機要達到比較大的功率，而且要減小電機直徑，減輕體積和重量，就必須顯著增大電磁力；由于傳統的發(fā)電機或永磁發(fā)電機由一個定子和一個轉子組成，在制造較大功率的電機時，必然相應比例地增加定子和轉子的體積，所以普遍存在著體積大、質量重、成本高、效率低的缺陷，顯然不能滿足風力發(fā)電的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，采用以下技術方案來實現：

一種無鐵芯多定子永磁高效發(fā)電機，特征是：轉子5由金屬制成工字形的圓盤體形狀，兩端沿內、外圓周方向分別鎧裝導磁或隔磁圈501、永磁片502，圓盤中心通過主軸1固定；第一定子2、第二定子6，由導磁墊圈、框架、線圈以及金屬加工成碗形殼體形狀，分別設置在轉子的圓周內側，中心通過軸承或磁浮軸承4支承主軸1；第三定子3、第四定子7，由導磁墊圈、框架、線圈以及金屬加工成加工成圓筒體形狀，分別設置在轉子5的圓周外側，圓筒體兩端的中心圓孔分別與第一、第二定子的碗形殼體固定，導線8各自連接繞組203、603、303、703，穿過管路引至接線盒；其中，轉子與定子之間分別設有氣隙9；風輪與主軸連接，風力通過風輪帶動主軸、轉子旋轉，導線8輸出電流發(fā)電。

一種無鐵芯多定子永磁高效發(fā)電機，特征是：轉子由金屬制成圓筒體形狀，兩端沿內、外圓周方向分別鎧裝導磁或隔磁圈501、永磁片502，兩個端蓋將圓筒體固定在中間，通過軸承或磁浮軸承4支承主軸1，圓筒體中部突出的圓盤形接口504，從第三與第四定子相對稱的中間空隙中穿出，以供外接傳動部件連接；第一定子2、第二定子6，由導磁墊圈、框架、線圈以及金屬加工成輪盤體形狀，分別設置在轉子的內側，中心圓孔與主軸1固定，第三定子3、第四定子7，由導磁墊圈、框架、線圈以及金屬加工成碗形殼體形狀，分別設置在轉子5的外側，殼體中心圓孔通過主軸固定，導線8各自連接定子繞組203、603、303、703，穿過殼體或主軸中的管路引出，轉子與定子之間分別設有氣隙9；其中，設有通風冷卻裝置：由設置在第四定子7的碗形殼體下端的通風孔704，和轉子端蓋中的風葉503組成；當轉子運轉，帶動風葉旋轉，空氣進過通風孔704--磁浮軸承中的間隙--氣隙9--第三與第四定子相對稱的空隙中穿排出，為發(fā)電機提供良好的冷卻散熱功能。

所述轉子5主要由金屬制成工字形的圓盤體形狀，圓盤體兩端沿內、外圓周方向各自鎧裝導磁或隔磁圈501、永磁片502，中間圓盤支架的圓面積中沿圓周方向均勻分布若干個減重孔，中心部位設有帶輪轂的圓孔，主軸通過圓孔，由鍵銷、擋圈或緊固螺母固定；或者，由金屬制成圓筒體形狀，兩端沿內、外圓周方向分別鎧裝導磁或隔磁圈501、永磁片502，兩個端蓋將圓筒體固定在中間，通過軸承或磁浮軸承4支承主軸1，圓筒體中部突出的圓盤形接口504，從第三與第四定子相對稱的中間空隙中穿出，以供外接傳動部件連接，其中，在轉子端蓋的內側或外側設置風葉503。

所述第一定子2、第二定子6為碗形殼體或輪盤體，由金屬制成，外周面按圓周方向分別設置導磁墊圈201、601，框架202、602，繞組203、603，通過軸承或磁浮軸承4或中心圓孔與主軸1連接固定。

所述第三定子3、第四定子7為圓筒體或碗形殼體，由金屬制成，內周面按圓周方向分別設置導磁墊圈301、701，框架302、702，繞組303、703，通過中心圓孔與碗形殼體或者主軸1連接固定，其中，在第四定子7或第三定子3的碗形殼體中分別設置通風孔，并設有空氣過濾網。

所述定子內的框架202、602、302、702，由無磁材料制成，沿圓周方向均勻排列一圈Ω形槽口的環(huán)形體，線圈繞組203、603、303、703，崁裝在各自的Ω形槽內，槽口數量為3a，其中a＞6，構成3相或3n相的定子繞組，其中n＞1；或者，由無磁材料制成單獨的線圈框架，將繞有線圈的框架分別沿圓周方向均勻排列固定在第一、第二定子的殼體外周面和第三、第四定子殼體的內周面，線圈的數量為3a，通過導線復式連接，構成3相或3n相的定子繞組。

所述永磁片502為釹鐵硼、釤鈷或鋁鎳鈷永磁材料，磁場極性：按S-N-S-N……S的順序圓形排列，或者，按S-N-導磁塊-N-S-導磁塊-S-N-導磁塊-N-S……S的順序圓形排列，每兩塊永磁片或永磁塊中間設置一塊導磁塊或導磁片；以節(jié)省永磁塊的使用量，提高效益。