專利名稱：一種永磁型發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新能源電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種使用以磁力構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的永磁發(fā)電機(jī)械。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的永磁發(fā)電機(jī)中如永磁型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其一般的結(jié)構(gòu)為，葉輪在風(fēng)力的作用下，帶動(dòng)ー套增速機(jī)構(gòu)提高轉(zhuǎn)速，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上布置有多個(gè)N、S交替的永磁體，在變化磁場(chǎng)的作用下使設(shè)置在定子上的電磁線圈產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電能。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于葉輪需要克服增速機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)產(chǎn)生的阻カ矩，因而對(duì)風(fēng)カ的等級(jí)會(huì)有一定的要求，必須達(dá)到其最小啟動(dòng)風(fēng)カ級(jí)別才能使其工作，為此需要將發(fā)電機(jī)置于一定的高度或設(shè)置在特定的地區(qū)，從而使風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的廣泛應(yīng)用受到了一定的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問題，提供能在較小的風(fēng)カ或水力下就能有效工作的永磁型風(fēng)力發(fā)電機(jī)或水力發(fā)電機(jī)，其利用磁座和旋轉(zhuǎn)電磁鐵的基本工作原理，將多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁極通過合理的磁場(chǎng)布局排列，利用通過控制固定在其定子上的多個(gè)獨(dú)立磁極單元磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)使其對(duì)外呈現(xiàn)的磁極發(fā)生變化，在較小外力的作用下在定子上產(chǎn)生ー個(gè)穩(wěn)定的可持續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在變化磁場(chǎng)的作用下使設(shè)置在定子上的電磁線圈產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種永磁型發(fā)電機(jī)，包括葉輪組合體、定子部分和固定在定子部分軸線上的轉(zhuǎn)軸，葉輪組合體通過軸承與固定在定子部分上的轉(zhuǎn)軸相連接，其特征在干所述定子部分包括定子座以及固定在定子座上的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元,所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元分別與固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，通過數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元磁場(chǎng)的變化形成一個(gè)有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在變化磁場(chǎng)的作用下使設(shè)置在定子部分上的電磁線圈切割磁極單元形成的磁力線,從而產(chǎn)生感生電流,產(chǎn)生電能。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的極對(duì)數(shù)相同、軸線相互平行均勻布置在定子座的同一圓周之上，且所述的可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的磁場(chǎng)的方向與其軸線相垂直。 本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其在定子部分的中心還布置有ー個(gè)旋轉(zhuǎn)磁極，所述旋轉(zhuǎn)磁極的磁場(chǎng)方向與其旋轉(zhuǎn)軸線的方向垂直，且所述旋轉(zhuǎn)磁極的極對(duì)數(shù)等于定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的數(shù)量與其中一個(gè)磁極単元的極對(duì)數(shù)的乘積。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其葉輪組合體包括一個(gè)包裹定子座外圓周的圓環(huán)，在所述圓環(huán)上布置有多個(gè)平面或弧面、且極性為N、S相間的永磁體，所述圓環(huán)的極對(duì)數(shù)為布置在定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的數(shù)量與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的極對(duì)數(shù)的乘積或?yàn)槠涑朔e的整數(shù)倍。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述定子部分還包括有固定在任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元之間的電磁線圈。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的磁極方向相一致或任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的磁極方向相垂直。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一個(gè)與定子部分同軸的、與固定在每個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元轉(zhuǎn)軸上的齒輪相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪盤。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤與布置在定子部分的同一圓周上的可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元以及布置在定子部分中心的旋轉(zhuǎn)磁極的旋轉(zhuǎn)軸上的齒 輪共同構(gòu)成行星齒輪組。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤帶動(dòng)定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元以及旋轉(zhuǎn)磁極同步同向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元和旋轉(zhuǎn)磁極的旋轉(zhuǎn)方向相反。本實(shí)用新型所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其所述旋轉(zhuǎn)磁極的軸心與任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的軸心連線形成的夾角所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁極和圓環(huán)的弧長(zhǎng)為可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元的1/2周長(zhǎng)的整數(shù)倍。本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是由于在本實(shí)用新型中，葉輪在風(fēng)力或水力的作用下，其所帯的的旋轉(zhuǎn)部分只有設(shè)置在定子上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁極單元，與現(xiàn)有技術(shù)的永磁型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)相比較其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大為減小，同時(shí)因?yàn)槿~輪所帶的的外齒輪的圓周遠(yuǎn)大于固定在多個(gè)可旋轉(zhuǎn)磁極単元轉(zhuǎn)軸上的小齒輪，故在本實(shí)用新型中可以去掉現(xiàn)有技術(shù)中所必須的增速機(jī)構(gòu)，從而使得本實(shí)用新型的應(yīng)用場(chǎng)合得到拓展，能在較小的風(fēng)カ或水力的作用下正常工作輸出電能。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1為定子座，2為可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元，3為轉(zhuǎn)軸，4為電磁線圈，5為旋轉(zhuǎn)磁極，6為圓環(huán),7為永磁體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示，一種永磁型發(fā)電機(jī)，包括葉輪組合體、定子部分和固定在定子部分軸線上的轉(zhuǎn)軸3，葉輪組合體通過軸承與固定在定子部分上的轉(zhuǎn)軸3相連接，所述定子部分包括定子座I以及固定在定子座I上的六個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2，所述的六個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2分別與固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，通過六個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極単元2磁場(chǎng)的變化形成一個(gè)有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在變化磁場(chǎng)的作用下使設(shè)置在定子部分上的電磁線圈4切割磁極單元2形成的磁力線，從而產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電能。在任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2之間也設(shè)置有電磁線圈4。其中，所述的六個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的極對(duì)數(shù)均為I對(duì)，且其軸線相互平行均勻布置在定子座I的同一圓周之上，且所述的可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的磁場(chǎng)的方向與其軸線相垂直，所述的六個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的磁極方向相一致或任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的磁極方向相垂直；在定子部分的中心還布置有ー個(gè)旋轉(zhuǎn)磁極5，所述旋轉(zhuǎn)磁極5的磁場(chǎng)方向與其旋轉(zhuǎn)軸線的方向垂直,且所述旋轉(zhuǎn)磁極5的極對(duì)數(shù)等于定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的數(shù)量與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的極對(duì)數(shù)的乘積，在本實(shí)施例中，則旋轉(zhuǎn)磁極5的極對(duì)數(shù)為6對(duì)。其中，葉輪組合體包括一個(gè)包裹定子座I外圓周的圓環(huán)6，在所述圓環(huán)6上布置有多個(gè)平面或弧面、且極性為N、S相間的永磁體7，所述圓環(huán)6的極對(duì)數(shù)為布置在定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的數(shù)量與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的極對(duì)數(shù)的乘積或?yàn)槠涑朔e的整數(shù)倍，在本實(shí)施例中，則圓環(huán)的極對(duì)數(shù)為其乘積的2倍，即12對(duì)。其中，所述固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一個(gè)與定子部分同軸的、與固定在每個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2轉(zhuǎn)軸上的齒輪相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪盤，所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤為內(nèi)齒輪圓盤或外齒輪圓盤，所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤與布置在定子部分的同一圓周上的可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2以及布置在定子部分中心的旋轉(zhuǎn)磁極5的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪共同構(gòu)成行星齒輪組；所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤帶動(dòng)定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2以及旋轉(zhuǎn)磁極5同步同向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述圓環(huán)6的旋轉(zhuǎn)方向與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2和旋轉(zhuǎn)磁極5的旋轉(zhuǎn)方向相反；所述旋轉(zhuǎn)磁極5的軸心與任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的軸心連線形成的夾角所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁極5和圓環(huán)6的弧長(zhǎng)為可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元2的1/2周長(zhǎng)的整數(shù)倍。本實(shí)用新型的工作原理通過葉輪組合體和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)包裹在定子座外圓周的圓環(huán)、六個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元以及定子部分中心的旋轉(zhuǎn)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，使設(shè)置在定子部分上的電磁線圈切割其形成的磁力線，由于風(fēng)葉僅需帶動(dòng)數(shù)個(gè)旋轉(zhuǎn)磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)，且風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)一周旋轉(zhuǎn)磁極要旋轉(zhuǎn)6圈，再加上每個(gè)線圈其對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)變化率比常規(guī)單個(gè)磁極對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)變化率要快一倍，因而可以在沒有增速機(jī)構(gòu)的情況下僅需較小的風(fēng)カ就能使發(fā)電機(jī)正常工作，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下從而產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電能。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種永磁型發(fā)電機(jī)，包括葉輪組合體、定子部分和固定在定子部分軸線上的轉(zhuǎn)軸(3)，葉輪組合體通過軸承與固定在定子部分上的轉(zhuǎn)軸(3)相連接，其特征在干所述定子部分包括定子座(I)以及固定在定子座(I)上的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)，所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)分別與固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，通過數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)磁場(chǎng)的變化形成一個(gè)有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在變化磁場(chǎng)的作用下使設(shè)置在定子部分上的電磁線圈(4)切割磁極單元(2)形成的磁力線，從而產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的極對(duì)數(shù)相同、軸線相互平行均勻布置在定子座(I)的同一圓周之上，且所述的可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的磁場(chǎng)的方向與其軸線相垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于在定子部分的中心還布置有ー個(gè)旋轉(zhuǎn)磁極(5),所述旋轉(zhuǎn)磁極(5)的磁場(chǎng)方向與其旋轉(zhuǎn)軸線的方向垂直，且所述旋轉(zhuǎn)磁極(5)的極對(duì)數(shù)等于定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的數(shù)量與與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的極對(duì)數(shù)的乘積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于葉輪組合體包括一個(gè)包裹定子座(I)外圓周的圓環(huán)(6)，在所述圓環(huán)(6)上布置有多個(gè)平面或弧面、且極性為N、S相間的永磁體(7)，所述圓環(huán)(6)的極對(duì)數(shù)為布置在定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的數(shù)量與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的極對(duì)數(shù)的乘積或?yàn)槠涑朔e的整數(shù)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的一種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述定子部分還包括有固定在任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)之間的電磁線圈(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的磁極方向相一致或任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的磁極方向相垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一個(gè)與定子部分同軸的、與固定在每個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)轉(zhuǎn)軸上的齒輪相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤與布置在定子部分的同一圓周上的可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)以及布置在定子部分中心的旋轉(zhuǎn)磁極(5)的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪共同構(gòu)成行星齒輪組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)齒輪盤帶動(dòng)定子部分上可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)以及旋轉(zhuǎn)磁極(5)同步同向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述圓環(huán)(6)的旋轉(zhuǎn)方向與可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)和旋轉(zhuǎn)磁極(5)的旋轉(zhuǎn)方向相反。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的ー種永磁型發(fā)電機(jī)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)磁極(5)的軸心與任意相鄰兩個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的軸心連線形成的夾角所對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁極(5)和圓環(huán)(6)的弧長(zhǎng)為可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元(2)的1/2周長(zhǎng)的整數(shù)倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種永磁型發(fā)電機(jī)，包括葉輪組合體、定子部分和固定在定子部分軸線上的轉(zhuǎn)軸，葉輪組合體通過軸承與固定在定子部分上的轉(zhuǎn)軸相連接，所述定子部分包括定子座以及固定在定子座上的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元，所述的數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元分別與固定在葉輪組合體上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，通過數(shù)個(gè)可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的磁極單元磁場(chǎng)的變化形成一個(gè)有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。本實(shí)用新型將多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁極通過合理的磁場(chǎng)布局排列，利用通過控制固定在其定子上的多個(gè)獨(dú)立磁極單元磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)使其對(duì)外呈現(xiàn)的磁極發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的可持續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在變化磁場(chǎng)的作用下使設(shè)置在定子上的電磁線圈產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電能。
文檔編號(hào)H02K21/12GK202364086SQ20112045039
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者陳奚平 申請(qǐng)人:陳奚平