一种双转子电机及包括该电机的发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双转子电机及包括该电机的发电系统，该电机包括从外向内依次同轴设置的转子壳体、外转子、内转子，内转子包括第一转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器，电枢铁心和换向器同轴设置在第一转轴上，电枢绕组与换向器连接；外转子包括第二转轴、圆柱空腔的导磁壳体、用于产生磁极的多个磁体、电刷，第二转轴固定在导磁壳体上方；多个磁体环形固定在导磁壳体的内侧壁上；第一转轴的外表面和第二转轴的外表面均与转子壳体内壁转动连接；电刷环形设置固定在转子壳体的内壁上。该发明专利技术的优点在于：该发明专利技术中内转子和外转子相对于转子壳体均转动，当内转子和外转子相反方向转动时，这样可以在内转子和外转子转速不大时也能产生较大的电能。

A dual rotor motor and power generation system including the motor

The invention discloses a double-rotor motor and a power generation system including the motor. The motor comprises a rotor shell, an outer rotor and an inner rotor which are coaxially arranged from outside to inside. The inner rotor comprises a first rotating shaft, an armature iron core, an armature winding, a commutator, an armature iron core and a commutator which are coaxially arranged on the first rotating shaft. The winding is connected with the commutator; the outer rotor comprises a second rotating shaft, a magnetic conducting shell with a cylindrical cavity, a plurality of magnets and brushes for producing magnetic poles, and the second rotating shaft is fixed above the magnetic conducting shell; a plurality of magnets are annular fixed on the inner side wall of the magnetic conducting shell; the outer surface of the first rotating shaft and the outer surface of the second rotating shaft are both with the rotor shell. The inner wall is rotationally connected, and the brush ring is fixed on the inner wall of the rotor shell. The advantages of the invention are that the inner rotor and the outer rotor rotate relative to the rotor shell, and when the inner rotor and the outer rotor rotate in opposite directions, the inner rotor and the outer rotor can also generate greater electric energy when the inner rotor and the outer rotor speed are not too high.

【技术实现步骤摘要】
一种双转子电机及包括该电机的发电系统
本专利技术涉及节能领域，尤其是一种双转子电机及包括该电机的发电系统。
技术介绍
传统的风能发电装置或波浪能发电装置一般只有一个定子和一个转子，无论是直流机、同步机还是异步机，都只有一个机械端口，当需要一定的电量时，需要转子达到一定转速，并且对转子连接的所有设备要求高。现有技术还没有定子和转子同时转动的电机，当有多个驱动端时，就存在设备的闲置和能量在使用单独的设备时不能够很好的利用的问题。近海渔业资源枯竭，多数渔民选择远航出海，渔民远航出海多采用柴油发电机作为其动力能源，但随着传统能源的日渐枯竭，越来越多的人把目光投向海洋中所蕴藏的巨大的、清洁的、可再生的、新型的海洋能源。远海浪大风急，波浪能和风能资源丰富，可利用量大。虽然波浪能风能发电的研究与开发已取得一定的成果，但还存在发电形式单一、工程性差、成本高的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有问题，为此，本专利技术提供一种双转子电机及包括该电机的发电系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种双转子电机，包括从外向内依次同轴设置的转子壳体、外转子、内转子，内转子与外转子存有间距；内转子包括第一转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器，电枢铁心和换向器同轴设置在第一转轴上，电枢绕组绕在电枢铁心上，电枢绕组与换向器连接；外转子包括第二转轴、圆柱空腔的导磁壳体、用于产生磁极的多个磁体、电刷，第二转轴固定在导磁壳体上方，且第二转轴的中轴线与导磁壳体的中轴线重合；多个磁体环形固定在导磁壳体的内侧壁上；第一转轴的外表面和第二转轴的外表面均与转子壳体内壁转动连接；电刷环形设置固定在转子壳体的内壁上；内转子内的线圈切割磁感应线后产生的电流通过换向器传导到电刷上，所述电刷上设置有将电能输出的接线端子。具体地说，电枢绕组用聚氨酯漆包圆铜线绕制而成。具体地说，所述磁体为钕铁硼永磁体，所述磁体为4个。一种包括上述的双转子电机的发电系统，包括第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构和第二驱动机构驱动相应连接的第一转轴和第二转轴单向转动。具体地说，所述第一驱动机构为波浪能驱动机构，所述第二驱动机构为风能驱动机构。具体地说，所述波浪能驱动机构包括浮动模块，所述浮动模块包括浮子和将上下运动转换成正反转动的齿轮齿条结构，驱动机构还包括将正反转动转换成单向转动的第二控制单向转动模块。具体地说，所述浮动模块为若干个，第二控制单向转动模块包括若干个与浮动模块一一匹配的单向转动子模块、第六齿轮，单向转动子模块将相应的浮动模块的上下运动转换成单向转动，所述第六齿轮与若干个单向转动子模块输出端的齿轮均啮合。具体地说，所述浮动模块还包括浮子杠杆、齿条、第一齿轮、齿条座，驱动机构还包括第一壳体，所述浮子杠杆的两端分别设置浮子和齿条，所述齿条设置在齿条座的导向槽内移动，所述第一齿轮与齿条啮合，浮子杠杆的杠杆支座固定在第一壳体上。具体地说，所述单向转动子模块包括变向转动单元，所述变向转动单元包括第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，第二齿轮和第三齿轮为锥形齿轮且相互啮合，第二齿轮和第一齿轮同轴连接，第三齿轮和第四齿轮同轴连接。具体地说，所述风能驱动机构包括风力叶片、与风力叶片输出端连接的单向轴承、提高单向轴承输出端转速的第二增速齿轮单元，第二增速齿轮单元的输出端与外转子上的第二转轴连接。本专利技术的优点在于：(1)该专利技术中内转子和外转子相对于转子壳体均转动，当内转子和外转子相反方向转动时，这样可以在内转子和外转子转速不大时也能产生较大的电能。(2)本专利技术第一驱动机构为波浪能驱动机构，所述第二驱动机构为风能驱动机构，这样可以提高能源的利用率。(3)该专利技术获得浮子上下运动的能量后使用齿轮齿条结构转换成正反转动的动能，然后通过第二控制单向转动模块，从而获得单方向的能量，这样的能量可以运用于发电机发电。(4)浮动模块通过齿条和第一齿轮啮合，将上下运动转换成转动，浮子的上下运动带动第二齿轮正反转动，第二控制单向转动模块实现第五齿轮为单向转动，并且不管第二齿轮是正转还是反转，第五齿轮均向同一个方向转动，提高能源利用率。(5)本专利技术适用于远洋渔船、灯塔等各类场景，具有效率高、成本低、环保、传动可靠、便携的特点。附图说明图1为发电系统的立体结构图。图2为发电系统去除第一壳体的立体结构图。图3为发电系统第一壳体内部波浪能驱动机构和双转子电机的立体结构图。图4为第一增速齿轮单元和第二增速齿轮单元的立体结构图。图5为第一增速齿轮单元和第二增速齿轮单元的主视图。图6为双转子电机的内部结构图。图7为双转子电机内部剖面主视图。图中标注符号的含义如下：1-第一壳体21-浮子221-杠杆支座222-浮子杠杆223-长条槽23-齿条24-第一齿轮25-第二齿轮26-第三齿轮27-第四齿轮28-第一棘轮29-第二棘轮210-第五齿轮211-单向转动支撑座212-第六齿轮213-第一增速齿轮单元2131-第一增速齿轮2132-第二增速齿轮2133-第三增速齿轮2134-第四增速齿轮214-齿条座215-耳座31-叶片32-单向轴承33-第二增速齿轮单元41-内转子411-第一转轴412-电枢铁心42-外转子421-第二转轴422-导磁壳体43-转子壳体44-换向器45-钕铁硼永磁体46-第一轴承47-电刷具体实施方式如图1-5所示，一种发电系统，包括第一壳体1、风能驱动机构、波浪能驱动机构、双转子电机。双转子电机包括内外同轴设置的第一转子和第二转子，风能驱动机构驱动第一转子单向转动，波浪能驱动机构驱动第二转子单向转动。在该实施例中，第一转子为外转子42，第二转子为内转子41。以下对波浪能驱动机构、风能驱动机构、双转子电机做详细描述。波浪能驱动机构波浪能驱动机构包括浮动模块、第二控制单向转动模块。第二控制单向转动模块将浮动模块输出的转动转换成单方向转动，第二控制单向转动模块还包括第一增速齿轮单元213，用于提高单方向转动的速度，从而提高与第一增速齿轮单元213输出端连接的第二转子的转速。下面对波浪能驱动机构各模块做详细描述。浮动模块如图2-3所示，所述浮动模块包括设置在水内的浮子21、浮子杠杆222、齿条23、齿条座214、第一齿轮24，第一齿轮24与齿条23啮合形成齿轮齿条结构。浮子21和齿条23分别经过钢条连接在浮子杠杆222的两端，杠杆支座221固定在第一壳体1上。浮子杠杆222的两端均设置有长条槽223，长条槽223的长度方向与浮子杠杆222的长度方向重合，具体的，为圆角矩形槽。长条槽223的作用是消除钢棒与浮子杠杆222相对运动产生的距离误差，使两钢条保持竖直运动。由于浮子在水中不仅仅是上下运动，还存在水平运动的可能性，长条槽的设置减少浮子在运动时浮子与浮子杠杆连接处的硬性伤害。在该实施例中，两个钢条在对应的长条槽223内通过铰接的方式与浮子杠杆222连接。齿条座214的侧面开设有导向槽，齿条23在导向槽内上下移动，所述齿条座214的上下端面固定在第一壳体1内。齿条座214在导向槽的两侧设置有耳座215，位于两个耳座215之间，第一齿轮24连接的转轴在耳座215内转动。从而起到支撑第一齿轮24和第二齿轮25的作用。在该实施例中，浮子21和浮子杠杆222设置在第一壳体1外，与齿条23连接的钢条穿过第一壳体1上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双转子电机，其特征在于，包括从外向内依次同轴设置的转子壳体(43)、外转子(42)、内转子(41)，内转子(41)与外转子(42)存有间距；内转子(41)包括第一转轴(411)、电枢铁心(412)、电枢绕组、换向器(44)，电枢铁心(412)和换向器(44)同轴设置在第一转轴(411)上，电枢绕组绕在电枢铁心(412)上，电枢绕组与换向器(44)连接；外转子(42)包括第二转轴(421)、圆柱空腔的导磁壳体(422)、用于产生磁极的多个磁体、电刷(47)，第二转轴(421)固定在导磁壳体(422)上方，且第二转轴(421)的中轴线与导磁壳体(422)的中轴线重合；多个磁体环形固定在导磁壳体(422)的内侧壁上；第一转轴(411)的外表面和第二转轴(421)的外表面均与转子壳体(43)内壁转动连接；电刷(47)环形设置固定在转子壳体(43)的内壁上；内转子(41)内的线圈切割磁感应线后产生的电流通过换向器(44)传导到电刷(47)上，所述电刷(47)上设置有将电能输出的接线端子。

【技术特征摘要】
1.一种双转子电机，其特征在于，包括从外向内依次同轴设置的转子壳体(43)、外转子(42)、内转子(41)，内转子(41)与外转子(42)存有间距；内转子(41)包括第一转轴(411)、电枢铁心(412)、电枢绕组、换向器(44)，电枢铁心(412)和换向器(44)同轴设置在第一转轴(411)上，电枢绕组绕在电枢铁心(412)上，电枢绕组与换向器(44)连接；外转子(42)包括第二转轴(421)、圆柱空腔的导磁壳体(422)、用于产生磁极的多个磁体、电刷(47)，第二转轴(421)固定在导磁壳体(422)上方，且第二转轴(421)的中轴线与导磁壳体(422)的中轴线重合；多个磁体环形固定在导磁壳体(422)的内侧壁上；第一转轴(411)的外表面和第二转轴(421)的外表面均与转子壳体(43)内壁转动连接；电刷(47)环形设置固定在转子壳体(43)的内壁上；内转子(41)内的线圈切割磁感应线后产生的电流通过换向器(44)传导到电刷(47)上，所述电刷(47)上设置有将电能输出的接线端子。2.根据权利要求1所述的双转子电机，其特征在于，电枢绕组用聚氨酯漆包圆铜线绕制而成。3.根据权利要求1所述的双转子电机，其特征在于，所述磁体为钕铁硼永磁体(45)，所述磁体为4个。4.一种包括权利要求1-3任意一项所述的双转子电机的发电系统，其特征在于，包括第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构和第二驱动机构驱动相应连接的第一转轴(411)和第二转轴(421)单向转动。5.根据权利要求4所述的一种发电系统，其特征在于，所述第一驱动机构为波浪能驱动机构，所述第二驱动机构为风能驱动机构。6.根据权利要求5所述的一种发电系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏松，林伟琪，许文瑜，刘钊，周昌健，王为正，狄正烈，范文莹，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34