一种发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种发电机，所述发电机包括多组磁极结构和处于所述磁极结构磁场内的感应绕组，相邻两组磁极结构之间可做相对运动；所述磁极结构包括多个磁芯，磁芯与磁芯之间为气隙，相邻磁芯的磁极磁性相反。本发明专利技术的发电机在导线做切割磁力线运动时，感应电流产生的洛仑磁力方向与外力驱动方向相对垂直，能有效减小外力驱动能的消耗，提高了能量转化率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机
，特别是涉及一种感应电流产生的洛仑兹力方向与运转动力方向相对垂直的发电机。
技术介绍
现有的发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。定子由机座、定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼、磁极绕组)、滑环转轴等部件组成。通过轴承、机座及端盖将发电机的定子、转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。在发电机中，导线做切割磁力线运动时，导线中随导线运动的电荷受洛伦兹力作用产生定向移动，即产生了电动势；同时，运动电荷受安培力的作用阻碍导线的运动。这个过程中两个现象的产生都是运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用的结果，完成了机械能向电能的转化。洛仑兹力是运动电荷在磁场中所受到的力，洛伦兹力的大小是f＝|q|vBsinθ，其中f是洛伦兹力，q是带电粒子的电荷量，v是带电粒子的速度，B是磁感应强度，θ是v和B的夹角。专利技术人在进行本专利技术时发现，现有的发电机存在以下缺点：在导线做切割磁力线运动时，感应电流产生的洛仑磁力方向与外力驱动方向是变化的，并不总是相对垂直，因此会产生额外的损耗，外力驱动能的消耗比较大，能量转化率比较低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种发电机，以克服现有技术外力驱动能消耗大，能量转化率低的缺陷。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种发电机，所述发电机包括多组磁极结构和处于所述磁极结构磁场内的感应绕组，相邻两组磁极结构之间可做相对运动；所述磁极结构包括多个磁芯，磁芯与磁芯之间为气隙，相邻磁芯的磁极磁性相反。其中，所述磁极结构为磁极盘，所述磁极盘的磁芯固定在磁轭上，所述磁轭固定在盘式框架上；所述磁极盘的中心支撑于支撑内圆环，所述支撑内圆环上安装轴承，所述轴承装在中心轴上，至少一组所述磁极盘可以通过所述轴承绕所述中心轴旋转，所述中心轴两头固定在发电机边盖上；所述磁极盘的外边缘支撑于支撑外圆环，所述支撑外圆环固定在发电机机壳上，所述支撑外圆环外固定有磁极盘齿轮，外部输入的旋转动力通过所述磁极盘齿轮驱动至少一组所述磁极盘旋转。其中，所述感应绕组包括磁极盘绕组，所述磁极盘绕组绕在所述磁芯上，所述磁极盘绕组可以串联、并联或串并联；所述磁芯包括永磁磁芯和/或励磁磁芯，所述励磁磁芯外还绕有励磁绕组。其中，所述发电机还包括定子盘，所述定子盘位于两组所述磁极盘之间；所述定子盘的中心支撑于支撑内圆环，所述定子盘的内支撑内圆环固定在所述中心轴上；所述定子盘的外边缘支撑于支撑外圆环，所述定子盘的支撑外圆环固定在发电机机壳上。其中，所述定子盘包括与所述磁极盘磁芯一一对应的定子盘磁芯，所述感应绕组包括定子盘绕组，所述定子盘绕组绕在所述定子盘磁芯上，所述定子盘绕组可以串联、并联或串并联。其中，所述磁极结构为磁极筒，所述磁极筒的磁芯固定在磁轭上，所述磁轭固定在筒式框架上，所述发电机包括内磁极筒和外磁极筒；所述内磁极筒两边的支撑内圆环固定在中心轴上，在所述支撑内圆环往外两边安装有套管组，所述套管组的内轴承与所述中心轴连接，使所述中心轴与内磁极筒可以在所述套管组内旋转；所述套管组的外轴承连接所述外磁极筒的支撑内圆环，使所述外磁极筒可以绕所述套管组旋转；所述发电机的边盖上安装有磁极筒齿轮，外部输入的旋转动力通过所述磁极筒齿轮驱动所述内磁极筒和/或外磁极筒旋转。其中，所述感应绕组包括磁极筒绕组，所述磁极筒绕组绕在所述磁芯上，所述磁极筒绕组可以串联、并联或串并联；所述磁芯包括永磁磁芯和/或励磁磁芯，所述励磁磁芯外还绕有励磁绕组。其中，所述发电机还包括定子筒，所述定子筒位于所述内磁极筒和外磁极筒之间；所述套管组的内头固定所述定子筒的支撑圆环，外头固定在发电机的边盖上，使所述定子筒连接着所述边盖。其中，所述定子筒包括与所述内外磁极筒磁芯一一对应的定子筒磁芯，所述感应绕组包括定子筒绕组，所述定子筒绕组绕在所述定子筒磁芯上，所述定子筒绕组可以串联、并联或串并联。其中，所述气隙的宽度由磁芯宽度、磁芯厚度、磁芯产生的磁场强度和磁极的额定运转速度决定。(三)有益效果本专利技术的发电机在导线做切割磁力线运动时，感应电流产生的洛仑磁力方向与外力驱动方向相对垂直，能有效减小外力驱动能的消耗，提高了能量转化率。附图说明图1a是本专利技术实施例的磁极盘的磁芯与磁轭的平面分布结构图；图1b～图1g是本专利技术实施例的磁极盘的磁芯与磁轭的侧面分布结构图；图2是本专利技术实施例的一种定子盘的平面结构与纵向轴剖面结构图；图3是本专利技术实施例的一种磁极盘式直流励磁串联绕在励磁磁芯的平面结构和纵向轴剖面结构图；图4a～图4b是本专利技术实施例的一种磁极盘式纵向轴剖面发电机结构图；图5a～图5b是本专利技术实施例的一种磁极盘式磁芯磁极盘轴向展开的发电机结构与电路图；图6a～图6b是本专利技术实施例的一种磁极盘式磁极盘上绕感应绕组发电机结构与电路图；图7a～图7b是一种磁极盘式磁极盘与定子盘都绕感应绕组发电机结构与电路图；图8a～图8b是本专利技术实施例的一种磁极盘式磁极前有软磁磁芯的发电机纵向轴剖面结构图；图9a～图9b是本专利技术实施例的一种磁极盘式磁极前有软磁磁芯的磁极盘轴向展开结构与电路图；图10a～图10b是本专利技术实施例的一种磁极盘式磁极前有软磁磁芯的磁极盘单磁极盘运转轴向展开结构与电路图；图11a～图11d是本专利技术实施例的一种中间磁极盘平面结构与纵向轴剖面图；图12a～图12b是本专利技术实施例的一种含有一对中间磁极盘的发电机轴向展开结构与电路图；图13a～图13g是本专利技术实施例的一种磁极筒式发电机的内磁极筒平面结构与纵向轴剖面结构图；图14是本专利技术实施例的一种磁极筒式发电机的定子筒结构与纵向轴剖面结构图；图15a～图15g是本专利技术实施例的一种磁极筒式发电机的外磁极筒平面结构与纵向轴剖面结构图；图16是本专利技术实施例的一种磁极筒式永磁或励磁磁芯磁极发电机纵向轴剖面结构图；图17a～图17d和图18a、图18b是本专利技术实施例的图16的电路图；图19a～图19c是本专利技术实施例的一种磁极筒式无定子筒发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机，其特征在于，所述发电机包括多组磁极结构和处于所述磁极结构磁场内的感应绕组，相邻两组磁极结构之间可做相对运动；所述磁极结构包括多个磁芯，磁芯与磁芯之间为气隙，相邻磁芯的磁极磁性相反。

【技术特征摘要】
1.一种发电机，其特征在于，所述发电机包括多组磁极结构和
处于所述磁极结构磁场内的感应绕组，相邻两组磁极结构之间可做相
对运动；
所述磁极结构包括多个磁芯，磁芯与磁芯之间为气隙，相邻磁芯
的磁极磁性相反。
2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述磁极结构为
磁极盘，所述磁极盘的磁芯固定在磁轭上，所述磁轭固定在盘式框架
上；
所述磁极盘的中心支撑于支撑内圆环，所述支撑内圆环上安装轴
承，所述轴承装在中心轴上，至少一组所述磁极盘可以通过所述轴承
绕所述中心轴旋转，所述中心轴两头固定在发电机边盖上；
所述磁极盘的外边缘支撑于支撑外圆环，所述支撑外圆环固定在
发电机机壳上，所述支撑外圆环外固定有磁极盘齿轮，外部输入的旋
转动力通过所述磁极盘齿轮驱动至少一组所述磁极盘旋转。
3.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述感应绕组包
括磁极盘绕组，所述磁极盘绕组绕在所述磁芯上，所述磁极盘绕组可
以串联、并联或串并联；所述磁芯包括永磁磁芯和/或励磁磁芯，所
述励磁磁芯外还绕有励磁绕组。
4.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述发电机还包
括定子盘，所述定子盘位于两组所述磁极盘之间；所述定子盘的中心
支撑于支撑内圆环，所述定子盘的内支撑内圆环固定在所述中心轴
上；所述定子盘的外边缘支撑于支撑外圆环，所述定子盘的支撑外圆
环固定在发电机机壳上。
5.根据权利要求4所述的发电机，其特征在于，所述定子盘包括
与所述磁极盘磁芯一一对应的定子盘磁芯，所述感应绕组包括定子盘
绕组，所述定子盘绕组绕在所述定子盘磁芯上，所述定子盘绕组可以
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耿正，
申请(专利权)人：黄耿正，
类型：发明
国别省市：浙江;33