CN207134901U - 一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，包括定子、转子和转轴，所述定子包括铁芯组件和绕组线圈；所述转子包括两转子盘，在转子盘的中心开设有轴孔，在轴孔的外侧设有偶数个安装孔，所述安装孔绕轴孔一周均匀分布，且两转子盘上的安装孔正对；在安装孔内装配有端面充磁的永磁铁，且相邻两永磁体的同一端的端面磁极相反，两转子盘上相正对的两永磁铁的相邻端面的磁极相反；所述转轴从转子盘上的轴孔和定子内侧的通孔穿过，并与两转子盘固定连接。本实用新型能够有效提高风力水力发电机采集效率，并保证发电机输出电压的稳定性。

Description

一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，尤其涉及一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机。

背景技术

微风、微水发电属于新能源发电，对各国的能源安全均具有重要意义。但微风、微水属于低品位能源，其能量密度较小，比较分散，所以采用永磁发电机可以简化发电机结构与降低成本。

当发电机无铁芯情况下，发电机没有磁极效应，其转子在忽略摩擦时可以停留在几乎任意位置。但发电机没有铁芯，易导致发电机磁场磁力线不能有效通过线圈，严重降低了发电换能效率。在有铁芯的情况下，发电机的磁极效应较显著，即转子在一定的角度上来回摆动或者停留，不容易启动；即使启动后，在旋转的过程中，在磁极效应的影响下，转子的转速也发生周期性变化，使得风力水力机不易启动、采集换能效率下降、发电机输出的电压波形严重畸变，脱离正弦波形。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，能够有效提高风力水力发电机采集效率，并保证发电机输出电压的稳定性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，包括定子、转子和转轴，其特征在于：所述定子包括铁芯组件和绕组线圈；所述铁芯组件包括多个呈工字型的铁芯块，所述铁芯块均匀分布于同一圆周上，并形成一内部具有通孔的多边形筒状结构；所述绕组线圈绕设在铁芯块的中部；

所述转子包括两转子盘，两转子盘分别设于定子的上方和下方，且轴心线重合；在转子盘的中心开设有轴孔，在轴孔的外侧设有偶数个安装孔，所述安装孔绕轴孔一周均匀分布，且两转子盘上的安装孔正对；在安装孔内装配有端面充磁的永磁铁，且相邻两永磁体的同一端的端面磁极相反，两转子盘上相正对的两永磁铁的相邻端面的磁极相反；

所述转轴从转子盘上的轴孔和定子内侧的通孔穿过，并与两转子盘固定连接。

进一步地，所述铁芯块由多片呈工字型的硅钢片或硒钢片重叠并依次相连构成；所述硅钢片或硒钢片的端面宽度呈线性增加或者减少，使所述铁芯块的上端面和下端面均呈梯形；两相邻铁芯块的端面之间具有间隙，且该间隙大小为0.5—1mm。

进一步地，所述绕组线圈直接或者利用骨架绕制在铁芯块上。

进一步地，所述永磁铁的位置与铁芯块的位置正对。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.永磁发电机无磁极效应：由于相邻并列铁芯组件之间的紧密贴合，盘式永磁盘转子中的各磁极在转子旋转过程中的每个位置或角度上，决大部分的磁力线均通过磁阻极低的铁芯，漏磁极少，使得磁铁对铁芯的吸引力基本不变化；所以，本发明的带铁芯盘式永磁发电机结构简单，无明显的磁极效应，有利于微水发电、微风发电机的启动，并减少了旋转过程中的脉动，运转平稳。

2.输出电压高，带负载能力强：由于有导磁高的硅或者硒钢铁芯，所以漏磁极少，发电机输出的电压波形畸变很小，接近正弦波形；该对微风、微水的开发利用，具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型中定子、转子及转轴的装配结构示意图。

图2为永磁体与铁芯块的位置关系图。

图中：1—铁芯组件，2—转子盘，3—永磁铁，4—转轴。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，包括电机壳体、端盖、定子、转子和转轴4。所述定子包括铁芯组件1和绕组线圈；所述铁芯组件1包括多个呈工字型的铁芯块，所述铁芯块均匀分布于同一圆周上，并形成一内部具有通孔的多边形筒状结构；所述绕组线圈绕设在铁芯块的中部。具体实施时，所述铁芯块由多片呈工字型的硅钢片或硒钢片重叠并依次相连构成；所述硅钢片或硒钢片的端面宽度呈线性增加或者减少，使所述铁芯块的上端面和下端面均呈梯形；所述铁芯块通过连接螺栓安装于电机壳体内侧，且两相邻铁芯块的端面之间具有间隙，且该间隙大小为0.5—1mm，同时保证邻铁芯块之间的磁力线的相互交错，从而有效避免磁极效应的产生。加工过程中，所述绕组线圈由漆包线绕制而成，并直接或者利用骨架绕制在铁芯块上（的中部）。

所述转子包括两转子盘2，两转子盘2分别设于定子的上方和下方，且轴心线重合（即两转子盘2正对）。在转子盘2的中心开设有轴孔，在轴孔的外侧设有偶数个安装孔，所述安装孔绕轴孔一周均匀分布，且两转子盘2上的安装孔正对；其中，所述安装孔呈圆形或者矩形或扇形，并位于同一圆周上，且所在圆的轴心线与铁芯组件1的轴心线重合。在安装孔内装配有端面充磁的永磁铁3，且相邻两永磁体的同一端的端面磁极相反，两转子盘2上相正对的两永磁铁3的相邻端面的磁极相反（即上方永磁铁3的下端面N，下端永磁铁3的上端面S）。为确保在转子盘2转动的过程中，绝大部分磁力线通过铁芯，所述永磁铁3的位置与铁芯块的位置（上端和下端）正对，即保证磁铁的扫掠环处于铁心组件端面之内。

所转轴4从转子盘2上的轴孔和定子内侧的通孔穿过，并与两转子盘2固定连接，通过转轴4能够带动转子盘2同步转动。在装配过程中，转轴4通过轴承与电机的端盖相连，从而实现转轴4的定位。其中，转轴4的一端穿过端盖后与一驱动叶轮相连，这样，通过微风、微水等就可以驱动转轴4进行转动，从而进行发电作业。

本方案公开的无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，由于相邻并列铁芯组件之间紧密贴合，盘式永磁盘转子中的各磁极在转子旋转过程中的每个位置或角度上，决大部分的磁力线均通过磁阻极低的铁芯，漏磁极少，使得磁铁对铁芯的吸引力基本不变化；所以，本方案的结构简单，无明显的磁极效应，有利于微水发电、微风发电机的启动，并减少了旋转过程中的脉动，运转平稳；输出电压高，带负载能力强。

作为一种具体实施方式，当原动机输出功率很大时，所述转子与定子形成的组合结构为多组，所述转轴依次穿过各组转子和定子形成的组合结构。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，包括定子、转子和转轴，其特征在于：所述定子包括铁芯组件和绕组线圈；所述铁芯组件包括多个呈工字型的铁芯块，所述铁芯块均匀分布于同一圆周上，并形成一内部具有通孔的多边形筒状结构；所述绕组线圈绕设在铁芯块的中部；

所述转子包括两转子盘，两转子盘分别设于定子的上方和下方，且轴心线重合；在转子盘的中心开设有轴孔，在轴孔的外侧设有偶数个安装孔，所述安装孔绕轴孔一周均匀分布，且两转子盘上的安装孔正对；在安装孔内装配有端面充磁的永磁铁，且相邻两永磁体的同一端的端面磁极相反，两转子盘上相正对的两永磁铁的相邻端面的磁极相反；

所述转轴从转子盘上的轴孔和定子内侧的通孔穿过，并与两转子盘固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，其特征在于：所述铁芯块由多片呈工字型的硅钢片或硒钢片重叠并依次相连构成；所述硅钢片或硒钢片的端面宽度呈线性增加或者减少，使所述铁芯块的上端面和下端面均呈梯形；两相邻铁芯块的端面之间具有间隙，且该间隙大小为0.5—1mm。

3.根据权利要求1所述的一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，其特征在于：所述绕组线圈直接或者利用骨架绕制在铁芯块上。

4.根据权利要求1所述的一种无磁极效应的带铁芯盘式永磁发电机，其特征在于：所述永磁铁的位置与铁芯块的位置正对。