CN109660041A - 一种小体积高效发电装置 - Google Patents

一种小体积高效发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109660041A
CN109660041A CN201910008230.5A CN201910008230A CN109660041A CN 109660041 A CN109660041 A CN 109660041A CN 201910008230 A CN201910008230 A CN 201910008230A CN 109660041 A CN109660041 A CN 109660041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
magnet
inner ring
ring rotor
coil stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910008230.5A
Other languages
English (en)
Inventor
郑玉逢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chen Dixin
Original Assignee
Chen Dixin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chen Dixin filed Critical Chen Dixin
Priority to CN201910008230.5A priority Critical patent/CN109660041A/zh
Publication of CN109660041A publication Critical patent/CN109660041A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本发明公开了一种小体积高效发电装置,包括凹凸转子和线圈定子;所述凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且所述磁铁在通电后形成磁场空间;所述线圈定子固定安装在所述磁场空间内;通过所述磁铁和所述线圈定子共同控制所述凹凸转子绕轴心旋转。在本发明中,该装置包括凹凸转子和线圈定子,结构简单,在制作上可以简化制作工序,从而降低制作成本;凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且磁铁在通电后形成磁场空间;线圈定子固定安装在磁场空间内,线圈定子固定在凹凸转子内部形成的磁场空间内,这种设计方式,使线圈定子可以竖直安装,如此可以节省安装空间,缩小装置的体积,满足小体积的需求。

Description

一种小体积高效发电装置
技术领域
本发明涉及无刷电机技术领域。尤其是一种无刷电机结构。
背景技术
在机电行业中,传统交流电机定、转子绕组中设有铁芯和线圈,电机在运行中,定子、转子中存在着铁损及齿槽效应,运行上带来了很多缺陷;同时由于铁芯的存在带来了电机体积大,质量重;铁损使电机在额定功率下运行温升很高,从而在航空、航天、数控机床、电动车辆等领域使用中受到限制。随着科技的进步,新材料的出现,电机从有刷电机发展到无刷电机,从有铁芯发展到无铁芯阶段,无铁芯节省了大量的钢片,减轻了电机重量,更方便线圈的安装,因为无铁芯,所以无磁阻,提高了效率。现有的无铁芯无刷电机以盘式电机为主,但是盘式电机存在体积较大,不适应大功率的问题。
现有技术(CN203193469U)公开了一种无铁芯盘式直流无刷电机,包括底座、铁基电路板、绕组,绕组骨架、永磁体、转子地板、轴、滚珠轴承、含油轴承、垫片和卡环,底座和转子地板平行,铁基电路板、绕组和永磁体依次设于底座和转子地板之间,永磁体与转子地板固定连接,相邻两永磁体的同侧磁极相反,永磁体在转子地板上均匀分布,底座、铁基电路板和绕组由绕组骨架连接在一起,铁基电路板设于底座和绕组之间,底座中心设有连通的滚珠轴承孔和含油轴承孔,含油轴承孔设于转子地板所在侧,滚珠轴承和含油轴承分别设于滚珠轴承孔和含油轴承孔内,轴穿过滚珠轴承和含油轴承且一端与转子地板连接,轴中部外壁设有卡环槽,卡环卡在卡环槽内,滚珠轴承和含油轴承在轴向上设于卡环和转子地板之间,垫片设于含油轴承和转子地板之间,转子地板为导磁钢板,上述现有技术中电机设计了新的磁路,结构中无铁芯,所以该无铁芯盘式直流无刷电机既没有铁芯涡流损耗、齿槽转矩,又有输出转矩大和损耗少的特点,还具有易于组装、易于生产的特点;但是上述现有技术的盘式直流无刷电机中的线圈、磁铁均为水平放置的,体积较大,不能够在满足体积小的同时适应大功率。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种小体积高效发电装置,该装置结构简单、体积小的同时还能满足大功率的要求。
本发明的另一目的在于提供一种小体积高效发电装置,该装置可以卧式安装也可以立式安装的,既可做电动机使用又能做发电机使用。为实现上述目的,本发明的技术方案如下。
本发明提供一种小体积高效发电装置,包括凹凸转子和线圈定子;所述凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且所述磁铁在通电后形成磁场空间;所述线圈定子固定安装在所述磁场空间内;通过所述磁铁和所述线圈定子共同控制所述凹凸转子绕轴心旋转。在本发明中,该装置包括凹凸转子和线圈定子,结构简单,在制作上可以简化制作工序,从而降低制作成本;凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且磁铁在通电后形成磁场空间;线圈定子固定安装在磁场空间内,线圈定子固定在凹凸转子内部形成的磁场空间内,这种设计方式,使线圈定子可以竖直安装,如此可以节省安装空间,缩小装置的体积,满足小体积的需求;在给装置通电时,磁铁产生磁场,定子线圈为导体,在通电情况下产生旋转磁场并作用于凹凸转子,使凹凸转子绕轴心旋转,将电能转化为机械能,为外部机组提供动力,作为电动机使用。另外,该装置属于无铁芯无刷电机,无磁阻,可满足大功率要求。
具体地,所述凹凸转子包括转子转轴、外圈转子和内圈转子;所述转子转轴穿过所述内圈转子的中心并固定安装在所述内圈转子上,且二者同轴旋转;所述内圈转子套接在所述外圈转子内,且二者围成容纳所述线圈定子的安装空间;所述外圈转子和所述内圈转子同轴旋转;所述外圈转子的内表面和所述内圈转子的外表面均固定安装有所述磁铁;通过所述磁铁和所述线圈定子共同控制所述转子转轴、所述外圈转子和所述内圈转子;所述外圈转子和所述内圈转子均呈圆柱状。外圈转子和内圈转子的圆柱状设计以及二者的连接方式,可以缩小装置的体积;转子转轴可以作为输出轴连接外部机组,方便为外部机组提供动力。其中,线圈定子可以采用长条形,再结合外圈转子和内圈转子的连接方式,该装置可以卧式安装也可以立式安装。
具体地,所述磁铁包括第一磁铁和第二磁铁,二者均为永磁体并分别位于外圈转子和内圈转子上。第一磁铁和第二磁铁设计成永磁铁,使该装置在一次通电后,内部永久带有磁场,如此,在不通电时,可以利用外部的动力源,例如风力等作用于该装置,使该装置旋转,此时线圈定子会做切割磁感线运动,磁场中会产生感应电流,由机械能转化为电能,此时,该装置可作发电机使用。另外,第一磁铁和第二磁铁均可以设计成多片组合,也可以分别设计成整体磁的形式。
具体地,该装置还包括电机外壳、轴承盖和轴承;所述轴承盖固定安装在所述电机外壳的顶部和底部,且所述轴承盖与所述电机外壳围合形成容纳所述凹凸转子和线圈定子的空腔;所述转子转轴通过所述轴承与所述轴承盖连接,并穿过所述轴承盖向外伸出。设置电机外壳、轴承和轴承盖,使该装置保持结构稳定;设置轴承,转子转轴通过轴承与轴承盖连接,使凹凸转子在旋转时,轴承盖和电机外壳保持静止,保证结构的稳定性。
具体地,所述安装空间内固定安装有线圈支架,通过所述线圈支架将所述线圈定子固定在所述安装空间内。线圈支架增强结构稳定。
具体地,所述内圈转子中部断开形成第一内圈转子和第二内圈转子,且二者以套接的方式可拆卸式连接并由所述转子转轴贯穿;所述第一内圈转子和所述第二内圈转子同轴同步旋转;所述外圈转子中部断开且一侧中部设有开口,且所述开口处设有线圈定子引出线;所述线圈定子引出线与所述线圈定子电连接。其中,线圈定子引出线方便连接外部电源对线圈定子通电。
本发明的优势在于:相比于现有技术,在本发明当中,使用一种小体积高效发电装置,包括凹凸转子和线圈定子;所述凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且所述磁铁在通电后形成磁场空间;所述线圈定子固定安装在所述磁场空间内;通过所述磁铁和所述线圈定子共同控制所述凹凸转子绕轴心旋转。在本发明中,该装置包括凹凸转子和线圈定子,结构简单,在制作上可以简化制作工序,从而降低制作成本;凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且磁铁在通电后形成磁场空间;线圈定子固定安装在磁场空间内,线圈定子固定在凹凸转子内部形成的磁场空间内,这种设计方式,使线圈定子可以竖直安装,如此可以节省安装空间,缩小装置的体积,满足小体积的需求;在给装置通电时,磁铁产生磁场,定子线圈为导体,在通电情况下产生旋转磁场并作用于凹凸转子,使凹凸转子绕轴心旋转,将电能转化为机械能,为外部机组提供动力,作为电动机使用。另外,该装置属于无铁芯无刷电机,无磁阻,可满足大功率要求。
附图说明
图1是本发明一种小体积高效发电装置的剖面结构示意图。
图2是本发明一种小体积高效发电装置的截面结构示意图。
图3是本发明一种小体积高效发电装置中凹凸转子的剖面结构示意图。
图4是本发明一种小体积高效发电装置中将凹凸转子设为可拆的剖面结构示意图。
图5本发明一种小体积高效发电装置中将磁铁设计成整体磁的截面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下。
参见图1-5,本发明提供一种小体积高效发电装置,包括凹凸转子1和线圈定子2;所述凹凸转子1内侧固定安装有磁铁3,且所述磁铁3在通电后形成磁场空间(图未示);所述线圈定子2固定安装在所述磁场空间内;通过所述磁铁3和所述线圈定子2共同控制所述凹凸转子1绕轴心旋转。在本发明中,该装置包括凹凸转子1和线圈定子2,结构简单,在制作上可以简化制作工序,从而降低制作成本;凹凸转子1内侧固定安装有磁铁3,且磁铁3在通电后形成磁场空间;线圈定子2固定安装在磁场空间内,线圈定子2固定在凹凸转子1内部形成的磁场空间内,这种设计方式,使线圈定子2可以竖直安装,如此可以节省安装空间,缩小装置的体积,满足小体积的需求;在给装置通电时,磁铁3产生磁场,定子线圈2为导体,在通电情况下产生旋转磁场并作用于凹凸转子1,使凹凸转子1绕轴心旋转,将电能转化为机械能,为外部机组提供动力,作为电动机使用。另外,该装置属于无铁芯无刷电机,无磁阻,可满足大功率要求。
在本实施例中,所述凹凸转子1包括转子转轴11、外圈转子12和内圈转子13;所述转子转轴11穿过所述内圈转子13的中心并固定安装在所述内圈转子13上,且二者同轴旋转;所述内圈转子13套接在所述外圈转子12内,且二者围成容纳所述线圈定子2的安装空间(图未示);所述外圈转子12和所述内圈转子13同轴旋转;所述外圈转子12的内表面和所述内圈转子13的外表面均固定安装有所述磁铁3;通过所述磁铁3和所述线圈定子2共同控制所述转子转轴11、所述外圈转子12和所述内圈转子13;所述外圈转子12和所述内圈转子13均呈圆柱状。外圈转子12和内圈转子13的圆柱状设计以及二者的连接方式,可以缩小装置的体积;转子转轴11可以作为输出轴连接外部机组,方便为外部机组提供动力。其中,线圈定子2可以采用长条形,再结合外圈转子12和内圈转子13的连接方式,该装置可以卧式安装也可以立式安装。
在本实施例中,所述磁铁3包括第一磁铁31和第二磁铁32,二者均为永磁体并分别位于外圈转子12和内圈转子13上。第一磁铁31和第二磁铁32设计成永磁铁,使该装置在一次通电后,内部永久带有磁场,如此,在不通电时,可以利用外部的动力源,例如风力等作用于该装置,使该装置旋转,此时线圈定子2会做切割磁感线运动,磁场中会产生感应电流,由机械能转化为电能,此时,该装置可作发电机使用。另外,第一磁铁31和第二磁铁32均可以设计成多片组合,也可以分别设计成整体磁的形式。
在本实施例中,该装置还包括电机外壳4、轴承盖5和轴承6;所述轴承盖5固定安装在所述电机外壳4的顶部和底部,且所述轴承盖5与所述电机外壳4围合形成容纳所述凹凸转子1和线圈定子2的空腔;所述转子转轴11通过所述轴承5与所述轴承盖5连接,并穿过所述轴承盖5向外伸出。设置电机外壳4、轴承6和轴承盖5,使该装置保持结构稳定;设置轴承6,转子转轴11通过轴承6与轴承盖5连接,使凹凸转子1在旋转时,轴承盖5和电机外壳4保持静止,保证结构的稳定性。
在本实施例中,所述安装空间内固定安装有线圈支架(图未示),通过所述线圈支架将所述线圈定子2固定在所述安装空间内。线圈支架增强结构稳定。
在本实施例中,所述内圈转子13中部断开形成第一内圈转子131和第二内圈转子132,且二者以套接的方式可拆卸式连接并由所述转子转轴11贯穿;所述第一内圈转子131和所述第二内圈转子132同轴同步旋转;所述外圈转子12中部断开且一侧中部设有开口121,且所述开口121处设有线圈定子引出线21;所述线圈定子引出线21与所述线圈定子2电连接。内圈转子13中部断开形成第一内圈转子131和第二内圈转子132,且二者以套接的方式可拆卸式连接并由转子转轴11贯穿,为其中一种实施方式。其中,线圈定子引出线21方便连接外部电源对线圈定子2通电。
本发明的优势在于:相比于现有技术,在本发明当中,使用一种小体积高效发电装置,包括凹凸转子1和线圈定子2;所述凹凸转子1内侧固定安装有磁铁3,且所述磁铁3在通电后形成磁场空间(图未示);所述线圈定子2固定安装在所述磁场空间内;通过所述磁铁3和所述线圈定子2共同控制所述凹凸转子1绕轴心旋转。在本发明中,该装置包括凹凸转子1和线圈定子2,结构简单,在制作上可以简化制作工序,从而降低制作成本;凹凸转子1内侧固定安装有磁铁3,且磁铁3在通电后形成磁场空间;线圈定子2固定安装在磁场空间内,线圈定子2固定在凹凸转子1内部形成的磁场空间内,这种设计方式,使线圈定子2可以竖直安装,如此可以节省安装空间,缩小装置的体积,满足小体积的需求;在给装置通电时,磁铁3产生磁场,定子线圈2为导体,在通电情况下产生旋转磁场并作用于凹凸转子1,使凹凸转子1绕轴心旋转,将电能转化为机械能,为外部机组提供动力,作为电动机使用。另外,该装置属于无铁芯无刷电机,无磁阻,可满足大功率要求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小体积高效发电装置,其特征在于,包括凹凸转子和线圈定子;所述凹凸转子内侧固定安装有磁铁,且所述磁铁在通电后形成磁场空间;所述线圈定子固定安装在所述磁场空间内;通过所述磁铁和所述线圈定子共同控制所述凹凸转子绕轴心旋转。
2.如权利要求1所述的小体积高效发电装置,其特征在于,所述凹凸转子包括转子转轴、外圈转子和内圈转子;所述转子转轴穿过所述内圈转子的中心并固定安装在所述内圈转子上,且二者同轴旋转;所述内圈转子套接在所述外圈转子内,且二者围成容纳所述线圈定子的安装空间;所述外圈转子和所述内圈转子同轴旋转;所述外圈转子的内表面和所述内圈转子的外表面均固定安装有所述磁铁;通过所述磁铁和所述线圈定子共同控制所述转子转轴、所述外圈转子和所述内圈转子;所述外圈转子和所述内圈转子均呈圆柱状。
3.如权利要求2所述的小体积高效发电装置,其特征在于,所述磁铁包括第一磁铁和第二磁铁,二者均为永磁体并分别位于外圈转子和内圈转子上。
4.如权利要求2所述的小体积高效发电装置,其特征在于,该装置还包括电机外壳、轴承盖和轴承;所述轴承盖固定安装在所述电机外壳的顶部和底部,且所述轴承盖与所述电机外壳围合形成容纳所述凹凸转子和线圈定子的空腔;所述转子转轴通过所述轴承与所述轴承盖连接,并穿过所述轴承盖向外伸出。
5.如权利要求2所述的小体积高效发电装置,其特征在于,所述安装空间内固定安装有线圈支架,通过所述线圈支架将所述线圈定子固定在所述安装空间内。
6.如权利要求2所述的小体积高效发电装置,其特征在于,所述内圈转子中部断开形成第一内圈转子和第二内圈转子,且二者以套接的方式可拆卸式连接并由所述转子转轴贯穿;所述第一内圈转子和所述第二内圈转子同轴同步旋转;所述外圈转子中部断开且一侧中部设有开口,且所述开口处设有线圈定子引出线;所述线圈定子引出线与所述线圈定子电连接。
CN201910008230.5A 2019-01-04 2019-01-04 一种小体积高效发电装置 Pending CN109660041A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910008230.5A CN109660041A (zh) 2019-01-04 2019-01-04 一种小体积高效发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910008230.5A CN109660041A (zh) 2019-01-04 2019-01-04 一种小体积高效发电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109660041A true CN109660041A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66117143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910008230.5A Pending CN109660041A (zh) 2019-01-04 2019-01-04 一种小体积高效发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109660041A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102195421A (zh) * 2011-04-22 2011-09-21 刘荣甫 多级径向磁场电机
US20150326087A1 (en) * 2012-12-12 2015-11-12 Jangmen Idear Hanyu Electrical Joint-Stock Co., Ltd. Alternating-current permanent magnet drainage pump
CN207010504U (zh) * 2017-05-02 2018-02-13 王晓春 输出方波的无铁芯永磁发电机
CN210431043U (zh) * 2019-01-04 2020-04-28 陈涤新 一种小体积高效发电装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102195421A (zh) * 2011-04-22 2011-09-21 刘荣甫 多级径向磁场电机
US20150326087A1 (en) * 2012-12-12 2015-11-12 Jangmen Idear Hanyu Electrical Joint-Stock Co., Ltd. Alternating-current permanent magnet drainage pump
CN207010504U (zh) * 2017-05-02 2018-02-13 王晓春 输出方波的无铁芯永磁发电机
CN210431043U (zh) * 2019-01-04 2020-04-28 陈涤新 一种小体积高效发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201956848U (zh) 多层绕组永磁同步风力发电机
CN205647219U (zh) 空心杯电枢内外转子无刷直流永磁电动机
CN100585988C (zh) 永磁叠加型节能电动机
US6873084B2 (en) Stationary armature machine
CN210111816U (zh) 一种可变气隙磁通密度的新型永磁激磁型发电机
CN208272820U (zh) 盘式永磁同步排风机电机
CN210431043U (zh) 一种小体积高效发电装置
CN100405709C (zh) 同枢式交直流无刷发电机
CN201191799Y (zh) 永磁叠加型高效率发电机
CN109660041A (zh) 一种小体积高效发电装置
WO2014005554A1 (zh) 一种直接并网变速恒频发电机
CN201763536U (zh) 一种新型风力发电机
CN210246573U (zh) 一种双定子电机
CN204652189U (zh) 微型直流式电机
CN203708055U (zh) 带感应发电功能的直流电动机
CN208623415U (zh) 直流电机及其电动产品
CN201191803Y (zh) 多用途永磁节能电动机
CN2792002Y (zh) 节能电动机
CN208835973U (zh) 一种小型化嵌入式永磁发电机结构
CN207475375U (zh) 低噪声直流电机及升降桌
CN102111045A (zh) 多层绕组永磁同步风力发电机
CN207732599U (zh) 基于脉动磁场的异步电动机
CN220732460U (zh) 一种水泵电机
CN2812396Y (zh) 同枢式交直流无刷发电机
KR20190099367A (ko) 브러시홀더의 회전 및 슬립링을 이용한 발전기

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination