無(wú)芯轉(zhuǎn)子懸空內(nèi)饋直流發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子懸空于定子線圈內(nèi)的無(wú)磁芯態(tài)內(nèi)饋式直流發(fā)電裝置，屬機(jī)械類(lèi)，尤其是發(fā)電線圈內(nèi)饋電流不會(huì)換向，能提高其發(fā)電效率。
【背景技術(shù)】
[0002]目前旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)存在單位時(shí)間內(nèi)磁通量交替變換現(xiàn)象，輸發(fā)出直流電需要電子整流等缺點(diǎn)；為此設(shè)計(jì)出此款無(wú)芯轉(zhuǎn)子懸空內(nèi)饋直流發(fā)電機(jī)，發(fā)電單元線圈內(nèi)饋磁通量接近100%，并且發(fā)電單元在定子勵(lì)磁線圈內(nèi)運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)磁通量最大且無(wú)增減變化，從而實(shí)現(xiàn)恒定電流輸出。發(fā)電單元在兩個(gè)定子勵(lì)磁線圈間隙之間的運(yùn)行時(shí)間非常短，在極小的間隙時(shí)間內(nèi)發(fā)電線圈到達(dá)下一級(jí)勵(lì)磁線圈達(dá)到磁通量最大，相應(yīng)發(fā)電單元內(nèi)線圈段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就較高。處于兩個(gè)定子勵(lì)磁線圈間隙之間的發(fā)電單元線圈段弧度遠(yuǎn)小于較整個(gè)發(fā)電單元線圈弧度，因此該處局部發(fā)電單元線圈段產(chǎn)生的反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要大大小于整個(gè)發(fā)電單元線圈內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)，使得發(fā)電單元內(nèi)感應(yīng)電流不會(huì)變換方向形成直流輸出。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子在整個(gè)定子勵(lì)磁線圈內(nèi)呈懸空狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子內(nèi)無(wú)磁芯導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子自身重量較輕，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離心力小，利于高速旋轉(zhuǎn)和節(jié)約動(dòng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]該發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)包括:轉(zhuǎn)子、定子、動(dòng)力傳遞輪系、機(jī)座等。轉(zhuǎn)子由4個(gè)獨(dú)立的發(fā)電單元連接而成，發(fā)電單元由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪段、線圈、線圈支架及連接片組成。定子由4個(gè)獨(dú)立勵(lì)磁單元組成，每個(gè)勵(lì)磁單元由線圈、網(wǎng)狀支架管、定子磁軛管(上下對(duì)稱(chēng)兩半部分)構(gòu)成。動(dòng)力傳遞輪系、轉(zhuǎn)子重力支撐軸承、轉(zhuǎn)子線圈支架定位滾輪及定位支架重力承重軸承安裝在機(jī)座上固定。
【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1是發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0005]圖2是定子單元?jiǎng)?lì)磁磁路圖；
[0006]圖3是電磁感應(yīng)原理圖；以發(fā)電單元線圈首圈線為示例，從El位到EO位置，電動(dòng)勢(shì)由El變?yōu)镋O = O伏。從EO位到E2位置時(shí)電動(dòng)勢(shì)由EO變?yōu)镋2 = El = Λ Φ勵(lì)/ Λ TQ_2，在勵(lì)磁線圈內(nèi)運(yùn)行感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最強(qiáng)恒定不變。發(fā)電單元線圈弧線El-EO段小于整個(gè)發(fā)電單元線圈弧線段，弧線El-EO段反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于發(fā)電單元總電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)線圈運(yùn)行超過(guò)EO位置后，發(fā)電單元線圈弧線E0-E2段磁通量逐漸增加，產(chǎn)生與未轉(zhuǎn)出間隙El位尾段發(fā)電單元線圈內(nèi)同向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
[0007]圖4是定子單元切面示意圖；
[0008]圖5是轉(zhuǎn)子發(fā)電單元端面示意圖；
[0009]圖6是轉(zhuǎn)子線圈端面示意圖；
[0010]圖7是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒與線圈支架連接片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖8是定子勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子吻合切面示意圖；
[0012]圖9是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪、轉(zhuǎn)子線圈支架連接片與機(jī)座傳動(dòng)齒輪、支架定位滾輪吻合切面示意圖；
[0013]圖10是動(dòng)力傳動(dòng)輪系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]測(cè)試時(shí)只需將動(dòng)力傳動(dòng)輪與動(dòng)力裝置連接即可，測(cè)試組裝簡(jiǎn)便可行。為便于安裝，定子勵(lì)磁線圈外部磁軛管加工成上下全對(duì)稱(chēng)的兩半部分，且為沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的弧線方向的疊片結(jié)構(gòu)，利于導(dǎo)磁。兩轉(zhuǎn)子端面接頭處碳電極層以碳電極片連接導(dǎo)通，使整個(gè)碳電極層形成碳電極圈，正、負(fù)碳電極圈由絕緣材料絕緣分隔開(kāi)。
[0015]本設(shè)計(jì)為4個(gè)機(jī)座傳動(dòng)輪由同一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)輪通過(guò)動(dòng)力傳遞輪系提供動(dòng)力，以保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)一致，達(dá)到安全運(yùn)行。
[0016]轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)子支架定位連接片要求為非導(dǎo)磁材料或極低導(dǎo)磁材料,轉(zhuǎn)子發(fā)電單元線圈支架為輕質(zhì)非導(dǎo)磁材料，以保證勵(lì)磁線圈內(nèi)勵(lì)磁磁場(chǎng)在自身磁軛內(nèi)循環(huán)，不會(huì)傳遞到下一個(gè)勵(lì)磁單元形成沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪流通的環(huán)形磁場(chǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本電機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)電單元為4個(gè)，可根據(jù)實(shí)際尺寸增加發(fā)電單元數(shù)量，以減少發(fā)電單元弧線長(zhǎng)度和發(fā)電單元重量，同時(shí)對(duì)稱(chēng)性增加相應(yīng)個(gè)機(jī)座重力承重軸承，此時(shí)將增加的重力承接點(diǎn)上的機(jī)座傳動(dòng)輪改為軸承或滾輪用作轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪對(duì)稱(chēng)性定位，使單個(gè)機(jī)座重力承重軸承承受較小的轉(zhuǎn)子發(fā)電單元的重力，增加轉(zhuǎn)子發(fā)電單元數(shù)量后定子勵(lì)磁單元和定位滾輪組相應(yīng)等數(shù)增加與之匹配。
2.本設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)子發(fā)電單元線圈外層未設(shè)計(jì)保護(hù)層，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)增加線圈外層防護(hù)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)包括：轉(zhuǎn)子、定子、動(dòng)力傳遞輪系、機(jī)座等。轉(zhuǎn)子由4個(gè)獨(dú)立的發(fā)電單元連接而成，發(fā)電單元由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪段、線圈、線圈支架及定位連接片組成。定子由4個(gè)獨(dú)立勵(lì)磁單元組成，每個(gè)勵(lì)磁單元由線圈、網(wǎng)狀支架管、定子磁軛管(上下對(duì)稱(chēng)兩半部分)構(gòu)成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子在整個(gè)定子勵(lì)磁線圈內(nèi)呈懸空狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子內(nèi)無(wú)磁芯導(dǎo)磁材料，轉(zhuǎn)子自身重量較輕，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離心力小，利于高速旋轉(zhuǎn)和節(jié)約動(dòng)力，電機(jī)動(dòng)力由同一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)輪通過(guò)動(dòng)力傳遞輪系提供動(dòng)力，以保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)一致，達(dá)到安全運(yùn)行。
【IPC分類(lèi)】H02K1-12, H02K7-116, H02K1-22
【公開(kāi)號(hào)】CN104578489
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310500919
【發(fā)明人】雷萬(wàn)軍
【申請(qǐng)人】雷萬(wàn)軍
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月11日