专利名称:发电机的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及一种能量转换装置,具体是一种发电机。
背景技术:
以现有三相交流发电机为例,它所提供的是大小和方向都按周期性变 化的、三相对称的交变电势,通过引线即可提供三相交流电源。其由三相
绕组组成,空间彼此相隔120度,每相绕组有两个线圈边,处在磁场内的 直线部分称为有效边,发电机电磁能量的转换是通过该直线部分进行的, 线圈在槽外的部分称为端部,其作用仅仅是把线圈的两个有效边连接起来。 由外部驱动机构拖动线圈在N-S极磁场内逆时针方向转动时,闭合电路切 割磁力线产生的感生电流,将从一个有效边通过端部进入另一个有效边, 再通过另一个端部进入下一匝导线,如此循环流动,直至通过最后一匝导 线,通过集电环,流出发电机,在感生电流在线圈里流动的同时,根据左 手定则,(载流导体在磁场中要受到电磁力的作用)磁场对线圈产生了电磁 力,而这个力正好与发电机的旋转方向相反,是顺时针转动的,这种反向 力的宏观表现,就是增加了外部驱动机构负荷,降低了能量转换的效率。
同时,在三相交流电发电机中,由于一组线圈是一根导线绕成,所以 在导体切割磁力线时,产生的感生电流是在一根导线的通道内逐步流出, 这就好比两个有效边在感应出最大值的时候,是两座充满水的水库,而它 在放水的时候,由于通道狭窄,水只能逐步流出而不是把水库大坝拿掉, 瞬间释放所有的水,理论分析现有交流发电机瞬时释放争流的能力低下。
发明内容
本实用新型为了解决现有发电机结构影响能量转换效率和电流释放能 力的问题,提供一种能量转换效率高的发电机。本实用新型是采用如下技术方案实现的发电机,包括两端设有中空 固定轴的圆筒状定子、套于圆筒状定子的上设有励磁磁铁的转子,圆筒状 定子通过其两端的中空固定轴架固于支座上;所述圆筒状定子包含若干根 杆状导体、圆筒状支持体,杆状导体均布于圆筒状支持体的筒壁上,且杆 状导体的固定方向与圆筒状支持体轴线平行,杆状导体两端分别连接有经 中空固定轴引出的与外电路相连接的使电流输出的引出线;转子两端通过 转动轴承与圆筒状定子的中空固定轴转动配合,转子一端设有套于中空固 定轴的驱动轴管,驱动轴管上设有用于与机械系统实现传动的皮带轮。所述转子为外套于圆筒状定子的外转子,包含筒状壳体、至少一对正 对固定于筒状壳体内壁上的励磁磁铁,筒状壳体两端通过转动轴承与圆筒 状定子的中空固定轴转动配合,筒状壳体一端设有外套于中空固定轴的驱 动轴管。所述转子为内套于圆筒状定子的内转子,包括内套于圆筒状定子的固 定体、至少一对对称固定于固定体外壁的励磁磁铁,固定体两端通过转动 轴承与圆筒状定子的中空固定轴转动配合,固定体一端设有内套于中空固 定轴、并伸出中空固定轴的驱动轴管。所述转子包含外套于圆筒状定子的外转子、内套于圆筒状定子的内转 子;外转子包含筒状壳体、至少一对正对固定于筒状壳体内壁上的励磁磁 铁,筒状壳体两端通过转动轴承与圆筒状定子的中空固定轴转动配合,筒 状壳体一端设有外套于中空固定轴的驱动轴管;内转子包括内套于圆筒状 定子的筒状固定体、至少一对对称固定于筒状固定体外壁的励磁磁铁,筒 状固定体两端通过转动轴承与圆筒状定子的中空固定轴转动配合,筒状固 定体一端设有内套于中空固定轴、并伸出中空固定轴的驱动轴管。所述转子上设置的励磁磁铁为永久性磁铁或者电磁铁;如为电磁铁, 转子的驱动轴管上设有与电磁铁线圈绕组相连、为线圈绕组提供励磁电流的滑环碳刷配合装置。使用时,由机械系统通过皮带轮带动驱动轴管转动,从而驱动外转子 和或内转子转动,圆筒状定子的杆状导体相对于转子转动,垂直切割转子 上励磁磁铁磁场的磁力线,由此在杆状导体上产生感生电动势,同时经由 杆状导体两端的引出线将产生的感生电流输出,完成发电的目的。根据电磁感应定律,闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁力线时, 会产生感生电流,导线中感生电势的大小决定于磁场的磁通量密度,导线 在磁场中的运动速度,以及位于磁场内导线的有效长度,感生电流的大小 是由导线中感生电势和导体的电阻决定的。与现有技术相比,本实用新型以杆状导体作为切割磁力线的载流导体, 处于磁场内的杆状导体所产生的感生电流不再流回磁场,没有产生额外电磁力,进而提高了能量转换的效率;而且,加大杆状导体的截面积大,可 以减小其电阻值,进而提高其产生感生电流的强度;同时,在杆状导体切 割磁力线时,其产生的感生电流直接由其两端的引出线输出,与相邻杆状 导体无关联,电流释放能力强。本实用新型结构合理、紧凑,体积小,重量轻,能量转化效率高,电 流释放能力强,即发电效率高。
图1为实施例1的结构示意图;图2为图1的剖面图;图3为实施例2的结构示意图;图4为图3的剖面图;图5为实施例2的另一种结构示意图;图6为图5的剖面图; 图7为实施例3的剖面图;图中l-中空固定轴;2-励磁磁铁;3-杆状导体;4-圆筒状支持体;5-支座;6-引出线;7-转动轴承;8-驱动轴管;9-皮带轮;10-筒状壳体;11-固定体;12-滑环碳刷配合装置;附图中带箭头的虚线表示励磁磁铁产生的 磁力线。
具体实施方式
实施例1如图1、 2所示,发电机包括两端设有中空固定轴1的圆筒状定子、套 于圆筒状定子的上设有励磁磁铁2的转子,圆筒状定子通过其两端的中空 固定轴1架固于支座5上;所述圆筒状定子包含若干根杆状导体3、圆筒状 支持体4,杆状导体3均布于圆筒状支持体4的筒壁上,且杆状导体3的固 定方向与圆筒状支持体4轴线平行,杆状导体3两端分别连接有经中空固 定轴1引出的与外电路相连接的使电流输出的引出线6;转子两端通过转动 轴承7与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,转子一端设有套于中空固 定轴1的驱动轴管8,驱动轴管8上设有用于与机械系统实现传动的皮带轮 9。所述转子包含外套于圆筒状定子的外转子、内套于圆筒状定子的内转 子;外转子包含筒状壳体10、两正对固定于筒状壳体10内壁上的励磁磁铁 2,两励磁磁铁2正对磁极的极性相反,筒状壳体10两端通过转动轴承7 与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,筒状壳体10 —端设有外套于中空 固定轴1的驱动轴管8;内转子包括内套于圆筒状定子的固定体11、两对 称固定于固定体11外壁的励磁磁铁2,两励磁磁铁2正对磁极的极性相反, 固定体11两端通过转动轴承7与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,固 定体11 一端设有内套于中空固定轴1、并伸出中空固定轴1的驱动轴管8。 外转子的励磁磁铁2与圆筒状定子之间、圆筒状定子与内转子的励磁磁铁2 之间留有0.25—1.5毫米的间隙。所述转子上设置的励磁磁铁2为永久性磁铁或者电磁铁,如为电磁铁, 转子的驱动轴管8上设有与电磁铁线圈绕组相连、为线圈绕组提供励磁电 流的滑环碳刷配合装置12。使用时,机械系统(附图中未示出)通过皮带轮9带动驱动轴管8转 动,由于外转子与内转子上的励磁磁铁2是成对、且正对磁极极性相反设 置的,因此,仅以机械系统通过外转子皮带轮或内转子皮带轮转动,即仅 外转子或内转子受驱动转动,在转子上设置的励磁磁铁2异名磁极的吸引 作用下,内转子或外转子会随外转子、内转子一起同步转动;或者,也可 以通过机械系统同时驱动外转子皮带轮和内转子皮带轮,使外转子和内转 子同向旋转。在两转子转动过程中,外转子上的励磁磁铁2与内转子上的 励磁磁铁2之间形成磁场,杆状导体3相对于两转子转动,垂直切割磁场 的磁力线,由此在杆状导体3上产生交变感生电动势,同时经由杆状导体3 两端的引出线6将产生的交变感生电流输出,完成交流发电的目的。当内、 外转子以不变的角频率旋转时,圆筒状定子内的杆状导体3都会产生感应 电势,而且频率相同,最大值相等,但是由于它们所处的空间位置不同, 初相角不相等所以不能同时达到零值或最大值,内外转子运行一周感生电 流方向改变两次,感生电动势达到正的最大值一次,零值一次,达到负的 最大值一次,感生电动势和感生电流都是按正弦规律变化的。所述圆筒状定子的圆筒状支持体4为若干个0.25-0.5毫米厚的涂有绝缘 漆的圆环状硅钢片迭压而成,每片圆环状硅钢片上沿其圆周开有嵌放杆状 导体3的嵌放槽或通孔;杆状导体3的材料可采用铜或其它金属。所述内转子的固定体11为筒状,筒状固定体11中央固定有两端伸入 中空固定轴1的轴管8,轴管8两端与中空固定轴1通过转动轴承7转动配 合固定,轴管8—端伸出中空固定轴1,并固定有皮带轮9;具体实施时,所述内转子的筒状固定体11为若干个0.25-0.5毫米厚的涂有绝缘漆的圆环状硅钢片迭压而成,每片圆环状硅钢片上沿其圆周开有嵌放线圈绕组的嵌放槽;所述外转子同样可以由硅钢片迭压而成;构成定子和转子的硅钢片具有良好导磁性能,除用来作为支撑和电磁铁铁芯的同时,作为磁极间隙的通路。实施例2
如图3、 5所示,发电机包括两端设有中空固定轴1的圆筒状定子、套于圆筒状定子的上设有励磁磁铁2的转子,圆筒状定子通过其两端的中空固定轴1架固于支座5上;所述圆筒状定子包含若干根杆状导体3、圆筒状支持体4,杆状导体3均布于圆筒状支持体4的筒壁上,且杆状导体3的固定方向与圆筒状支持体4轴线平行,杆状导体3两端分别连接有经中空固定轴1引出的与外电路相连接的使电流输出的引出线6;转子两端通过转动轴承7与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,转子一端设有套于中空固定轴1的驱动轴管8,驱动轴管8上设有用于与机械系统实现传动的皮带轮9。
所述转子为内套于圆筒状定子的内转子,包括内套于圆筒状定子的固定体11、两对称固定于固定体11外壁的励磁磁铁2,固定体11两端通过转动轴承7与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,固定体11 一端设有内套于中空固定轴1、并伸出中空固定轴1的驱动轴管8。
所述转子上设置的励磁磁铁2为电磁铁,转子的驱动轴管8上设有与电磁铁线圈绕组相连、为线圈绕组提供励磁电流的滑环碳刷配合装置12。
当使两励磁磁铁正对磁极的极性相反时,如图3、 4所示,机械系统通过内转子的皮带轮9经驱动轴管8带动内转子转动,内转子上对称设置的励磁磁铁2朝向圆筒状定子的磁极极性正好相反,即两励磁磁铁2朝向圆筒状定子的磁极端部产生的磁场的磁力线方向正好相反(两励磁磁铁2相对侧的磁极产生的磁力线,由单个励磁磁铁2的N极出发,回到另一励磁磁铁2的S极,两励磁磁铁2相背侧的磁极产生的磁力线,由单个励磁磁铁2的N极发出,经发电机壳体导磁,回到另一励磁磁铁2的S极,期间穿过杆状导体3),这样,在内转子转动过程中,杆状导体3垂直切割由励磁磁铁2磁极端部产生的磁场的磁力线,由此在杆状导体3上产生交变感生电动势,同时经由杆状导体3两端的引出线6将产生的交变感生电流输出,完成交流发电的目的。
当使两励磁磁铁正对磁极的极性相同时,如图5、 6所示,内转子上对称设置的励磁磁铁2朝向圆筒状定子的磁极极性正好相同,即两励磁磁铁2朝向圆筒状定子的磁极端部产生的磁场的磁力线方向相同(每一励磁磁铁2产生的磁力线由N极出发,经发电机壳体导磁,沿驱动轴管8回到该励磁磁铁2的S极,期间穿过杆状导体3),这样,在内转子转动过程中,杆状导体3垂直切割由励磁磁铁磁极端部产生的磁场的磁力线,在杆状导体3上产生直流感生电动势,同时经由杆状导体3两端的引出线6将产生的直流感生电流输出,完成直流发电的目的。
实施例3
如图7所示,发电机包括两端设有中空固定轴1的圆筒状定子、套于圆筒状定子的上设有励磁磁铁2的转子,圆筒状定子通过其两端的中空固定轴1架固于支座5上;所述圆筒状定子包含若干根杆状导体3、圆筒状支持体4,杆状导体3均布于圆筒状支持体4的筒壁上,且杆状导体3的固定方向与圆筒状支持体4轴线平行,杆状导体3两端分别连接有经中空固定轴1引出的与外电路相连接的使电流输出的引出线6;转子两端通过转动轴承7与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,转子一端设有套于中空固定轴1的驱动轴管8,驱动轴管8上设有用于与机械系统实现传动的皮带轮9。
所述转子为内套于圆筒状定子的内转子,包括内套于圆筒状定子的固定体ll、两对对称固定于固定体11外壁的励磁磁铁2,每对励磁磁铁2正对磁极的极性相反,相邻两励磁磁铁2磁极设置方向相反,固定体ll两端通过转动轴承7与圆筒状定子的中空固定轴1转动配合,固定体11 一端设有内套于中空固定轴l、并伸出中空固定轴1的驱动轴管8。
原理与实施例2相同,内转子上相邻两励磁磁铁2磁极设置方向相反,即相邻两励磁磁铁2朝向圆筒状定子的磁极极性相反,相邻两励磁磁铁2朝向圆筒状定子的磁极端部产生的磁场的磁力线方向正好相反,这样,在内转子转动过程中,杆状导体3垂直切割由励磁磁铁磁极端部产生的磁场的磁力线,由此在杆状导体3上产生交变感生电动势,同时经由杆状导体3两端的引出线6将产生的交变感生电流输出,完成交流发电的目的。
具体实施时,所述固定体11为横截面呈"+ "状的条状体,两对励磁磁铁2分别对称固定于其上;所述转子上设置的励磁磁铁2为电磁铁,转子的驱动轴管8上设有与电磁铁线圈绕组相连、为线圈绕组提供励磁电流的滑环碳刷配合装置12。
ii
权利要求1、一种发电机,其特征在于包括两端设有中空固定轴(1)的圆筒状定子、套于圆筒状定子的上设有励磁磁铁(2)的转子,圆筒状定子通过其两端的中空固定轴(1)架固于支座(5)上;所述圆筒状定子包含若干根杆状导体(3)、圆筒状支持体(4),杆状导体(3)均布于圆筒状支持体(4)的筒壁上,且杆状导体(3)的固定方向与圆筒状支持体(4)轴线平行,杆状导体(3)两端分别连接有经中空固定轴(1)引出的与外电路相连接的使电流输出的引出线(6);转子两端通过转动轴承(7)与圆筒状定子的中空固定轴(1)转动配合,转子一端设有套于中空固定轴(1)的驱动轴管(8),驱动轴管(8)上设有用于与机械系统实现传动的皮带轮(9)。
2、 根据权利要求l所述的发电机,其特征在于所述转子为外套于圆 筒状定子的外转子,包含筒状壳体(10)、至少一对正对固定于筒状壳体(10) 内壁上的励磁磁铁(2),筒状壳体(10)两端通过转动轴承(7)与圆筒状 定子的中空固定轴(1)转动配合,筒状壳体(10) —端设有外套于中空固 定轴(1)的驱动轴管(8)。
3、 根据权利要求1所述的发电机,其特征在于所述转子为内套于圆 筒状定子的内转子,包括内套于圆筒状定子的固定体(11)、至少一对对称 固定于固定体(11)外壁的励磁磁铁(2),固定体(11)两端通过转动轴 承(7)与圆筒状定子的中空固定轴(1)转动配合,固定体(11) 一端设 有内套于中空固定轴(1)、并伸出中空固定轴(1)的驱动轴管(8)。
4、 根据权利要求l所述的发电机,其特征在于所述转子包含外套于 圆筒状定子的外转子、内套于圆筒状定子的内转子;外转子包含筒状壳体(10)、至少一对正对固定于筒状壳体(10)内壁上的励磁磁铁(2),筒状 壳体(10)两端通过转动轴承(7)与圆筒状定子的中空固定轴(1)转动 配合,筒状壳体(10) —端设有外套于中空固定轴(1)的驱动轴管(8);内转子包括内套于圆筒状定子的固定体(11)、至少一对对称固定于固定体(11)外壁的励磁磁铁(2),固定体(11)两端通过转动轴承(7)与圆筒 状定子的中空固定轴(1)转动配合,固定体(11) 一端设有内套于中空固 定轴(1)、并伸出中空固定轴(1)的驱动轴管(8)。
5、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的发电机,其特征在于所 述转子上设置的励磁磁铁(2)为永久性磁铁。
6、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的发电机,其特征在于所 述转子上设置的励磁磁铁(2)为电磁铁,转子的驱动轴管(8)上设有与 电磁铁线圈绕组相连、为线圈绕组提供励磁电流的滑环碳刷配合装置(12)。
7、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的发电机,其特征在于每 对励磁磁铁(2)正对磁极的极性相反。
8、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的发电机,其特征在于每 对励磁磁铁(2)正对磁极的极性相同。
9、 根据权利要求1至4任一权利要求所述的发电机,其特征在于所 述圆筒状定子的圆筒状支持体(4)为若干个0.25-0.5毫米厚的涂有绝缘漆 的圆环状硅钢片迭压而成,每片圆环状硅钢片上沿其圆周开有嵌放杆状导 体(3)的嵌放槽或通孔。
专利摘要本实用新型涉及一种能量转换装置,具体是一种发电机。解决了现有发电机结构影响能量转换效率和电流释放能力的问题,该发电机包括两端设有中空固定轴的圆筒状定子、套于圆筒状定子的上设有励磁磁铁的转子,圆筒状定子通过中空固定轴架固于支座上;圆筒状定子包含若干根杆状导体、圆筒状支持体,杆状导体均布于圆筒状支持体的筒壁上,杆状导体两端分别连接有经中空固定轴引出的与外电路相连接的使电流输出的引出线;转子两端通过转动轴承与中空固定轴转动配合,转子一端设有套于中空固定轴的驱动轴管,驱动轴管上设有皮带轮。本实用新型结构合理、紧凑,体积小,重量轻,能量转化效率高,电流释放能力强,即发电效率高。
文档编号H02K16/02GK201303281SQ200820134188
公开日2009年9月2日 申请日期2008年9月20日 优先权日2008年4月10日
发明者菲 王, 王晨光 申请人:王晨光