[實(shí)用新型]一種磁極與線圈同為定子的發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220430709.1
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN202737707U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張新東
• 主分類號(hào): H02K21/00
• 分類號(hào): H02K21/00;H02K1/17;H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 安陽(yáng)市智浩專利代理事務(wù)所 41116
• 代理人: 王好勤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械發(fā)電裝置，進(jìn)一步是磁極與線圈（含鐵芯）同為定子，而轉(zhuǎn)子上無(wú)線圈，只是用來(lái)導(dǎo)通磁路，使通過(guò)線圈的磁通量大小、方向隨之改變，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有發(fā)電機(jī)通常采用線圈與磁極相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線產(chǎn)生電流。具有發(fā)電量大，制造技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且質(zhì)量大，體積大。在工作時(shí)，產(chǎn)生的機(jī)械阻力大、渦流大、升溫高。鐵芯開槽，漏磁大。由于輸出電流或勵(lì)磁電流要通過(guò)電刷，會(huì)產(chǎn)生很大的火花消耗，并極容易造成事故。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種磁極與線圈同為定子的發(fā)電機(jī)，其磁極、線圈（含鐵芯）?固定，線圈集中環(huán)繞在鐵芯上，特別是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)線圈、無(wú)電刷，產(chǎn)生機(jī)械阻力較小。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種磁極與線圈同為定子的發(fā)電機(jī)，包括有殼體，殼體內(nèi)固定設(shè)置有磁極、含鐵芯線圈，線圈集中環(huán)繞在鐵芯上，線圈兩端與殼體外部接線柱相連；其特征在于：磁極、線圈（含鐵芯）同為定子，同性磁極相對(duì)于線圈（含鐵芯）的兩側(cè)，即為雙N極或雙S極；所述的磁極至少為2組，線圈（含鐵芯）至少為2組，并且永磁鐵和鐵芯為圓弧形狀，它們間隔相連組成一個(gè)環(huán)狀體，作為定子固定在殼體內(nèi)；轉(zhuǎn)子為鐵磁性金屬片或鐵磁性金屬塊，設(shè)置于環(huán)狀體內(nèi)，固定在主軸上，可隨主軸在環(huán)狀體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的目的可進(jìn)一步通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

所述的鐵芯為“H”或“U”字形，鐵芯兩端凸起，線圈集中環(huán)繞在兩凸起之間；鐵芯凸起端的截面大小與轉(zhuǎn)子凸起端截面大小相等或相近，并且定子凸起端與轉(zhuǎn)子凸起端為圓弧面相配合。

所述的磁極、線圈可以設(shè)置2組或4組或6組或8組；與之相對(duì)應(yīng)，轉(zhuǎn)子形狀為“I”字形或“十”字形或“＊”字形或“米”字形。

所述的定子中有四個(gè)鐵芯，凸起端為八個(gè)，平均間隔45°角，組成一個(gè)環(huán)形狀；所述的轉(zhuǎn)子為“十”字形體，有四個(gè)凸起端，平均間隔90°，與定子中的凸起端相對(duì)應(yīng)，轉(zhuǎn)子在定子的凸起端圍成的環(huán)狀內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的轉(zhuǎn)子及鐵芯采用多層鐵磁性材料疊加制成。

三個(gè)單體機(jī)同軸相連，并且各單機(jī)內(nèi)“十”轉(zhuǎn)子相對(duì)交錯(cuò)120°角度，形成三相同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型根據(jù)“磁感線（磁通量）總是集中于磁阻最小的路徑，自然形成閉合回路”的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本實(shí)用新型中：磁極、線圈（含鐵芯）固定，形成定子；同性磁極相對(duì)于線圈（含鐵芯）的兩側(cè)，磁性相抗；轉(zhuǎn)子位于鐵芯凸起部之間。由于同性磁極相對(duì)于線圈鐵芯的兩側(cè)，磁性相抗使磁通不能形成回路，只能在轉(zhuǎn)子的引導(dǎo)下才能形成回路。轉(zhuǎn)子為“十”字形體的情況下，工作時(shí)，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)45°角，能使通過(guò)鐵芯磁通路徑的方向改變一次，穿過(guò)線圈產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。每轉(zhuǎn)動(dòng)90°產(chǎn)生一個(gè)正弦電動(dòng)勢(shì)，一周產(chǎn)生四個(gè)正弦電動(dòng)勢(shì)。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：磁極、線圈（含鐵芯）同為定子；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、體積小，且無(wú)線圈、無(wú)須電刷，無(wú)漏磁。在工作時(shí)，產(chǎn)生的機(jī)械阻力小、渦流小、升溫低。因此，相對(duì)于現(xiàn)有發(fā)電機(jī)笨重的轉(zhuǎn)子和開槽鐵芯的發(fā)電機(jī)而言，本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子有明顯的節(jié)能、高效及功能上的優(yōu)點(diǎn)。由于線圈和磁極固定，電流可直接輸出，不需用電刷，可確保發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。本實(shí)用新型突破了磁極與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式，開辟了發(fā)電機(jī)新的技術(shù)領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖1中：1為鐵芯，2為線圈，3為接線柱，4為磁極（永磁鐵或電磁鐵），5為轉(zhuǎn)子，6為主軸，7為殼體。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，并使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種磁極與線圈同為定子的發(fā)電機(jī)，包括有圓筒狀的殼體7，殼體7內(nèi)固定設(shè)置有磁極4，鐵芯1與線圈2。所述線圈集中環(huán)繞在上鐵芯1上，且線圈2接頭直接通向殼體7外部與接線柱3相連接。所述的磁極4，分別位于鐵芯1的兩側(cè)。重要的是同性磁極相對(duì)于鐵芯1兩側(cè)，對(duì)于某個(gè)線圈2來(lái)說(shuō)是雙N極或雙S極。

殼體內(nèi)設(shè)置磁極4（永磁鐵）為四個(gè)，線圈2（含鐵芯1）為四個(gè)，并且磁極4（永磁鐵）與線圈2（含鐵芯1）為圓弧形狀，它們間隔連接組成環(huán)狀定子。

所述的定子中有四個(gè)鐵芯1，凸起端為八個(gè)，平均間隔45°角。組成一個(gè)環(huán)形體。