[實用新型]稀土永磁軸向雙磁路無鐵芯發(fā)電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021784490.6
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN212695878U
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸繼榮;陸遙
• 申請（專利權(quán)）人: 陸繼榮
• 主分類號: H02K23/58
• 分類號: H02K23/58;H02K16/02;H02K3/50;H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種稀土永磁軸向雙磁路無鐵芯發(fā)電機，其特征包括主軸、無鐵芯定子繞組、內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與主軸連接，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)間隔無鐵芯定子繞組與主軸連接，無鐵芯定子繞組設(shè)置于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)之間，建立具有兩個磁場氣隙的發(fā)電機結(jié)構(gòu)，主軸在外力的驅(qū)動下使外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同時旋轉(zhuǎn)時，便在本發(fā)電機中產(chǎn)生一個雙磁路的旋轉(zhuǎn)磁場，無鐵芯定子繞組能夠利用繞組內(nèi)側(cè)和外側(cè)接觸面，同時切割雙磁路旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，特別涉及一種稀土永磁軸向雙磁路無鐵芯發(fā)電機。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有電機技術(shù)中，常規(guī)永磁發(fā)電機只有一個定子鐵芯繞組和一個永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。由于定子繞組依次設(shè)置于硅鋼片鐵芯的齒槽中，定子繞組的鐵芯結(jié)構(gòu)與永磁轉(zhuǎn)子的氣隙之間，自然會產(chǎn)生一種永磁鐵吸合硅鋼片鐵芯的齒槽阻力矩。永磁發(fā)電機在發(fā)電時，這種被吸合的定子齒槽結(jié)構(gòu)又會產(chǎn)生磁滯阻力和渦流阻力現(xiàn)象，并且產(chǎn)生鐵損的熱能消耗。所以能量轉(zhuǎn)換效率更高的無鐵芯發(fā)電機將成為電機行業(yè)的發(fā)展方向，但是，由于無鐵芯定子繞組沒有硅鋼片鐵芯的導(dǎo)磁作用，相對于無鐵芯定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場磁力線的密度就會減少。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)常規(guī)軸向無鐵芯永磁發(fā)電機的設(shè)計結(jié)構(gòu)，在無鐵芯定子繞組與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的氣隙中，只能產(chǎn)生一個永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場，無鐵芯定子繞組也只能利用繞組內(nèi)側(cè)的一個接觸面，切割永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線。因此，本發(fā)明的目的是，提供一種稀土永磁軸向雙磁路無鐵芯發(fā)電機，在無鐵芯定子繞組的外側(cè)，增加一個永磁外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，在外力驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)時，無鐵芯定子繞組能夠利用繞組內(nèi)側(cè)和外側(cè)的接觸面，同時切割外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)所形成雙磁路旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線，提高發(fā)電機的發(fā)電量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種稀土永磁軸向雙磁路無鐵芯發(fā)電機包括主軸、無鐵芯定子繞組、內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：

主軸；

無鐵芯定子繞組，所述無鐵芯定子繞組設(shè)置于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)之間，無鐵芯定子繞組能夠同時切割內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)磁場和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生發(fā)電電流；

內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與所述主軸連接，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有一個獨立的永磁磁路，所述主軸能夠帶動所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場；

外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)間隔無鐵芯定子繞組設(shè)置，所述外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與所述主軸連接，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有一個獨立的永磁磁路，所述主軸能夠帶動所述外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生另一個旋轉(zhuǎn)磁場。

優(yōu)選地，所述無鐵芯定子繞組還包括線圈組和引出導(dǎo)線，所述線圈組能夠同時切割所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)磁場和所述外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)磁場，以產(chǎn)生發(fā)電電流，所述引出導(dǎo)線用于連接所述線圈組和外部的用電設(shè)備。

優(yōu)選地，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)還包括內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁鐵、內(nèi)轉(zhuǎn)子環(huán)形承載件、內(nèi)轉(zhuǎn)子連接件以及內(nèi)轉(zhuǎn)子套管，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁鐵設(shè)置于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子環(huán)形承載件的外壁上，形成一個永磁磁場，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子連接件的一端與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子環(huán)形承載件的內(nèi)壁連接，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子連接件的另一端與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子套管連接，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子套管套設(shè)于所述主軸上。

優(yōu)選地，所述外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)還包括外轉(zhuǎn)子永磁鐵、外轉(zhuǎn)子環(huán)形承載件、外轉(zhuǎn)子連接件以及外轉(zhuǎn)子套管，所述外轉(zhuǎn)子永磁鐵設(shè)置于所述外轉(zhuǎn)子環(huán)形承載件的內(nèi)壁上，形成一個永磁磁路，所述外轉(zhuǎn)子連接件的一端與所述外轉(zhuǎn)子環(huán)形承載件的內(nèi)壁連接，所述外轉(zhuǎn)子連接件的另一端與所述外轉(zhuǎn)子套管連接，所述外轉(zhuǎn)子套管套設(shè)于所述主軸上。

本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點，根據(jù)永磁發(fā)電機的工作原理，只要具備無鐵芯定子繞組與本發(fā)明的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，或者外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的任何一個設(shè)計，都可實現(xiàn)發(fā)電功能，但是，本發(fā)明同時具有內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，主軸帶動與之連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同時旋轉(zhuǎn)，無鐵芯定子繞組就可以同時切割內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)磁場和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)磁場，提高無鐵芯發(fā)電機的發(fā)電量。由于無鐵芯定子繞組沒有硅鋼片的鐵芯結(jié)構(gòu)，不會產(chǎn)生磁滯阻力和渦流阻力的現(xiàn)象，同時也杜絕了產(chǎn)生鐵損熱能的消耗。