專利名稱：永磁飛輪式發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種發(fā)電機，特別是一種與發(fā)動機配套使用的永磁飛輪式發(fā)電機。
背景技術(shù)：
隨著稀土永磁材料的迅猛發(fā)展，稀土永磁材料在電機領(lǐng)域已開始廣泛應(yīng)用，稀土永磁材料制成的永磁交流發(fā)電機具有體積小、重量輕、效率高等特點，為利用發(fā)動機的飛輪空間提供了基礎(chǔ)。現(xiàn)有的永磁發(fā)電機的永磁塊分布在轉(zhuǎn)子外圓面，感應(yīng)繞組安裝在定子上， 定子固定在發(fā)動機體上，該結(jié)構(gòu)存在的不足之處一是感應(yīng)繞組繞線煩瑣、安裝困難，勞動生產(chǎn)效率低下；二是感應(yīng)繞組內(nèi)部無空隙，無冷卻空氣散熱通道，只能靠表面散熱，溫升高， 運行效率低，功率受到一定的限制；三是永磁塊與感應(yīng)繞組之間間隙大，單方向感應(yīng)，發(fā)電機工作效率低；四是永磁塊不易固定，容易脫落。為此，許多生產(chǎn)廠家和有識之士都進行了開發(fā)和研究，但至今未有理想的產(chǎn)品面世。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有永磁飛輪式發(fā)電機所存在的上述不足，本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、生產(chǎn)安裝方便、散熱效果好、發(fā)電效率高、使用壽命長的永磁飛輪式發(fā)電機。本發(fā)明創(chuàng)造解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，它包括固定在發(fā)動機軸上的聯(lián)軸飛輪盤、環(huán)形飛輪盤、內(nèi)外扇形永磁塊、卷鐵芯、感應(yīng)繞組、絕緣支架、離心風扇、防護罩， 沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤一內(nèi)扇形永磁塊一氣隙一卷鐵芯一氣隙一外扇形永磁塊一環(huán)形飛輪盤依次排列，環(huán)形飛輪盤固定在聯(lián)軸飛輪盤，內(nèi)扇形永磁塊同心均布在聯(lián)軸飛輪盤，外扇形永磁塊同心均布在環(huán)形飛輪盤，環(huán)形飛輪盤上的外扇形永磁塊與聯(lián)軸飛輪盤的內(nèi)扇形永磁塊對稱分布且磁極同性，卷鐵芯外圓與絕緣支架固定后再環(huán)繞感應(yīng)繞組，絕緣支架固定在發(fā)動機體上。本發(fā)明創(chuàng)造的進一步方案，所述的絕緣支架高出發(fā)動機體，防護罩固定在絕緣支架上，防護罩與發(fā)動機體之間形成環(huán)形出風口，防護罩上設(shè)有進風口，形成進風口一離心風扇一環(huán)形飛輪盤與聯(lián)軸飛輪盤之間的通風道一卷鐵芯兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風口的排風冷去陋道。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述相鄰的內(nèi)扇形永磁塊和外扇形永磁塊的磁性方向按N極和S極依次排列，在內(nèi)扇形永磁塊與卷鐵芯之間形成內(nèi)扇形永磁塊的N極一氣隙一卷鐵芯一氣隙一相鄰內(nèi)扇形永磁塊的S極的永磁磁通回路，在外扇形永磁塊與卷鐵芯之間形成外扇形永磁塊的N極一氣隙一卷鐵芯一氣隙一相鄰外扇形永磁塊的S極的永磁磁通回路。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述聯(lián)軸飛輪盤上設(shè)有環(huán)形凸臺，凸臺上設(shè)有與啟動發(fā)動機嚙合的環(huán)形齒輪。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述的聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤由導磁材料制成。
采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點和效果
1、飛輪由聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤組成，內(nèi)外扇形永磁塊對應(yīng)固定在聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤的側(cè)面，內(nèi)外扇形永磁塊安裝簡單方便、牢固，卷鐵芯和感應(yīng)繞組安裝在內(nèi)外扇形永磁塊之間，雙向磁場感應(yīng)，發(fā)電效率高，利用扇形永磁塊的永磁磁場實現(xiàn)交流發(fā)電，輸出三相交流電源。2、創(chuàng)新設(shè)計了進風口一離心風扇一環(huán)形飛輪盤與聯(lián)軸飛輪盤之間的通風道一卷鐵芯兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風口的排風冷卻通道，感應(yīng)繞組散熱效果好，運行效率穩(wěn)定。3、電壓穩(wěn)定度高，小于5%，電壓波形正弦性好，供電品質(zhì)優(yōu)良。4、聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤組成的飛輪既是發(fā)電機又是發(fā)動機的飛輪，無機座， 無軸承。5、效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單。


圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明創(chuàng)造防護罩進風口示意圖。圖3為本發(fā)明創(chuàng)造感應(yīng)繞組分布結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為防護罩，2為環(huán)形出風口，3為絕緣支架，4為感應(yīng)繞組，5為環(huán)形齒輪，6為卷鐵芯，7為內(nèi)扇形永磁塊，8為發(fā)動機體，9為離心風扇，10為聯(lián)軸飛輪盤，11為發(fā)動機軸， 12為外扇形永磁塊，13為環(huán)形飛輪盤，14為進風口。
具體實施例方式圖1至圖3所示，為本發(fā)明創(chuàng)造永磁飛輪式發(fā)電機的具體實施方案，它包括固定在發(fā)動機軸11上的聯(lián)軸飛輪盤10、環(huán)形飛輪盤13、內(nèi)外扇形永磁塊7、12、卷鐵芯6、感應(yīng)繞組 4、絕緣支架3、離心風扇9、防護罩1，沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤10—內(nèi)扇形永磁塊7—氣隙一卷鐵芯6—氣隙一外扇形永磁塊12—環(huán)形飛輪盤13依次排列，環(huán)形飛輪盤13固定在聯(lián)軸飛輪盤10，內(nèi)扇形永磁塊7同心均布在聯(lián)軸飛輪盤10，外扇形永磁塊12同心均布在環(huán)形飛輪盤13，環(huán)形飛輪盤13上的外扇形永磁塊12與聯(lián)軸飛輪盤10的內(nèi)扇形永磁塊7對稱分布且磁極同性，即N極與N極相對，S極與S極相對，內(nèi)外扇形永磁塊7、12的數(shù)量根據(jù)發(fā)電機需要確定，可構(gòu)成50Hz或400Hz交流電輸出的永磁交流發(fā)電機，卷鐵芯6是用一定寬度的硅鋼帶卷制成圓環(huán)形狀而成，卷鐵芯6外表面包有絕緣層，卷鐵芯6外圓與絕緣支架3固定后再環(huán)繞三相感應(yīng)繞組6，絕緣支架3固定在發(fā)動機體8上，卷鐵芯6與發(fā)動機軸11同心。 所述的聯(lián)軸飛輪盤10和環(huán)形飛輪盤13由導磁材料制成。所述的離心風扇9固定在聯(lián)軸飛輪盤10上，絕緣支架3高出發(fā)動機體8，防護罩1 固定在絕緣支架3上，防護罩1與發(fā)動機體8之間形成環(huán)形出風口 2，防護罩1上設(shè)有進風口 14，形成進風口 14一離心風扇9一環(huán)形飛輪盤13與聯(lián)軸飛輪盤10之間的通風道一卷鐵芯6兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風口 2的排風冷卻通道，散熱空氣在離心風扇9的作用下從進風口 14吸入，對卷鐵芯6和感應(yīng)繞組6冷卻后從形成進風口 14排出。所述相鄰的內(nèi)扇形永磁塊7和外扇形永磁塊12的磁性方向按N極和S極依次排列，在內(nèi)扇形永磁塊7與卷鐵芯6之間形成內(nèi)扇形永磁塊7的N極一氣隙一卷鐵芯6—氣隙一相鄰內(nèi)扇形永磁塊7的S極的永磁磁通回路，在外扇形永磁塊12與卷鐵芯6之間形成外扇形永磁塊12的N極一氣隙一卷鐵芯6—氣隙一相鄰外扇形永磁塊12的S極的永磁磁通回路。當發(fā)動機驅(qū)動永磁飛輪式發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)后，發(fā)動機軸11帶動聯(lián)軸飛輪盤10和環(huán)形飛輪盤13旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外扇形永磁塊7、12也隨之旋轉(zhuǎn)，卷鐵芯6上的感應(yīng)繞組6同時切割二側(cè)內(nèi)外扇形永磁塊7、12的永磁磁場，從而感應(yīng)產(chǎn)生交流電源。 為了便于啟動發(fā)動機，所述聯(lián)軸飛輪盤10上設(shè)有環(huán)形凸臺，凸臺上設(shè)有與啟動電機嚙合的環(huán)形齒輪5。
權(quán)利要求
1.一種永磁飛輪式發(fā)電機，包括固定在發(fā)動機軸(11)上的聯(lián)軸飛輪盤(10)、環(huán)形飛輪盤(13)、內(nèi)外扇形永磁塊(7、12)、卷鐵芯(6)、感應(yīng)繞組G)、絕緣支架(3)、離心風扇 (9)、防護罩(1)，其特征是沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤(10) —內(nèi)扇形永磁塊(7)—氣隙一卷鐵芯 (6)—氣隙一外扇形永磁塊(12)—環(huán)形飛輪盤(13)依次排列，環(huán)形飛輪盤(13)固定在聯(lián)軸飛輪盤(10)，內(nèi)扇形永磁塊(7)同心均布在聯(lián)軸飛輪盤(10)，外扇形永磁塊(1 同心均布在環(huán)形飛輪盤(13)，環(huán)形飛輪盤(13)上的外扇形永磁塊(12)與聯(lián)軸飛輪盤(10)的內(nèi)扇形永磁塊(7)對稱分布且磁極同性，卷鐵芯(6)外圓與絕緣支架(3)固定后再環(huán)繞感應(yīng)繞組 (6)，絕緣支架(3)固定在發(fā)動機體(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁飛輪式發(fā)電機，其特征是所述的絕緣支架(3)高出發(fā)動機體(8)，防護罩(1)固定在絕緣支架(3)上，防護罩(1)與發(fā)動機體(8)之間形成環(huán)形出風口 0)，防護罩(1)上設(shè)有進風口(14)，形成進風口(14)一離心風扇(9)一環(huán)形飛輪盤 (13)與聯(lián)軸飛輪盤(10)之間的通風道一卷鐵芯(6)兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風口(2)的排風冷卻通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁飛輪式發(fā)電機，其特征是所述相鄰的內(nèi)扇形永磁塊(7)和外扇形永磁塊(1 的磁性方向按N極和S極依次排列，在內(nèi)扇形永磁塊(7)與卷鐵芯(6)之間形成內(nèi)扇形永磁塊(7)的N極一氣隙一卷鐵芯(6)—氣隙一相鄰內(nèi)扇形永磁塊(7)的S極的永磁磁通回路，在外扇形永磁塊(12)與卷鐵芯(6)之間形成外扇形永磁塊 (12)的N極一氣隙一卷鐵芯(6)—氣隙一相鄰外扇形永磁塊(12)的S極的永磁磁通回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁飛輪式發(fā)電機，其特征是所述聯(lián)軸飛輪盤(10)上設(shè)有環(huán)形凸臺，凸臺上設(shè)有與啟動電機嚙合的環(huán)形齒輪(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁飛輪式發(fā)電機，其特征是所述的聯(lián)軸飛輪盤(10)和環(huán)形飛輪盤(1 由導磁材料制成。
全文摘要
本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種永磁飛輪式發(fā)電機，包括聯(lián)軸飛輪盤(10)、環(huán)形飛輪盤(13)、內(nèi)外扇形永磁塊(7、12)、卷鐵芯(6)、感應(yīng)繞組(4)、絕緣支架(3)、離心風扇(9)、防護罩(1)，沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤(10)—內(nèi)扇形永磁塊(7)—氣隙—卷鐵芯(6)—氣隙—外扇形永磁塊(12)—環(huán)形飛輪盤(13)依次排列，環(huán)形飛輪盤(13)固定在聯(lián)軸飛輪盤(10)，內(nèi)扇形永磁塊(7)均布在聯(lián)軸飛輪盤(10)，外扇形永磁塊(12)均布在環(huán)形飛輪盤(13)，外扇形永磁塊(12)與內(nèi)扇形永磁塊(7)對稱分布且磁極同性，卷鐵芯(6)與絕緣支架(3)固定后再環(huán)繞感應(yīng)繞組(6)，絕緣支架(3)固定在發(fā)動機體(8)上。采用本結(jié)構(gòu)后，永磁發(fā)電機與發(fā)動機飛輪為一體，無機座，無軸承，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、安裝方便、散熱效果好、效率高、壽命長等優(yōu)點。
文檔編號H02K9/14GK102340209SQ20111028396
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者徐劍萍, 陳剛強 申請人:三人集團有限公司