一种低磁阻发电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低磁阻发电机，该发动机的转子上的磁体或电磁体在圆周方向极性交变且并列地安装有Ｘ个，定子上的定子绕组在圆周方向并列地安装有Ｙ＝Ｘ＋Ｎ个，其中Ｘ为大于等于４的偶数，Ｎ为正整数，Ｎ表示形成平衡区的数量。该种结构的发电机可以使各磁体或电磁体产生不同方向的磁引力，以形成一个或多个平衡区，使磁阻力的合力为零或接近于零，以提高发电机的效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低磁阻发电机。
技术介绍
发电机是一种将其它形式的能源转换成电能的机械设备。现有发动机构造的一般 原则是用导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，实现能 量转换。现有发电机包括定子和转子，其中，定子包括定子铁芯和缠绕在每一个定子铁芯上 的线包绕组，转子包括转子铁芯和缠绕在每一个转子铁芯上的励磁绕组或安装在转子上的 永磁体。在静态时，定子上的每一个定子铁芯的位置与转子铁芯或转子上的永磁体的位置 相对应，即定子铁芯的数量与转子铁芯或转子上的永磁体的数量相等。虽然该种结构的发 电机可以利用电励磁或永磁体发电，但当机械力推动转子转动产生旋转磁场时，转子铁芯 在励磁电流的作用下所产生的电磁场或永磁体的磁场会对定子铁芯能产生强大的吸引力， 且该吸引力的方向与转子转动的方向相反，即该吸引力可阻碍转子转动，故被称之为磁阻 力。据有关资料报导中指出，现有发电机的磁阻力能使发电机的效率降低30 - 50%。中国专利101197550号公告了一种名称为“隔磁式发电机”。该发电机包括一个圆 柱形磁体和与该圆柱形磁体间隔一定距离的感应线圈，且在圆柱形磁体和感应线圈之间安 装有铁板叶片，每一个铁板叶片分别与中心轴承上设置的三个扇形支架相连接。该发电机 在工作时，利用中心轴来带动铁板叶片转动，通过铁板叶片切割磁力线，以使感应线圈上产 生感应电流。其意是想利用转动质量轻的铁板叶片来减小驱动力，以实现节能。虽然铁板 叶片的质量较轻，但由于圆柱形磁体和感应线圈的位置同样是对应的，圆柱形磁体对感应 线圈的铁芯和铁板叶片均能产生强大的吸引力即磁阻力，且该磁阻力与转子转动力的方向 相反，所以，该发电机效率即使提高也是有限度的。另外，中国专利1792016A号公开的名称为“具有沿轴向布置的定子极和/或转子 极的发电机”也是给出一种方案。该发电机的转子包括多个绕转轴设置在环形结构上的永 磁体和圆柱形背板，磁体元件沿内环表面磁极性是连续交替的；定子包括多个铁芯段，在每 一个铁芯段上缠绕有定子绕组，且每个定子段包括多个沿平行于转轴方向相互对齐的极。 其意是想使每个定子极可以被磁化成在内极面的气隙处表面出一种磁极性，在其外极面表 现出相反的磁极性，进而可集中径向方向的磁通。该发电机转子上的磁体元件沿内环表面 磁极性虽然是连续交替的，但由于转子磁极性连续交替改变并不能使定子铁芯段的极性也 随之变化，转子上的永磁体所产生的磁力对定子铁芯的吸引力即使交替变化也不会相互抵 消，所以，该发电机并没有消除磁阻力，其效率得不到较大的提高。由于电机的定子铁芯是由铁磁体构成，所以，转子上的磁体或电磁体对定子铁芯 均具有很大的吸引力，该吸引力即为磁阻力，在电机领域中，将该种磁阻力规划到电机负 载的主要部分。发电机效率低的主要原因就是由磁阻力造成的，其能使发电机的效率降低 30 - 50%ο
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用降低磁阻力的方式解决发电机效率低问题的 低磁阻发电机。本技术所提出的低磁阻发电机的转子上安装有磁体或电磁体，定子上安装有 缠绕在定子铁芯上的定子绕组，转子上的磁体或电磁体在圆周方向极性交变且并列地安装 有X个，定子上的定子绕组在圆周方向并列地安装有Y=X + N个，其中X为大于等于4的偶 数，N为正整数，N表示形成平衡区的数量。因转子上的磁体或电磁体与定子铁芯之间的吸 引力的合力方向在两者中心部位的连线上，当定子铁芯的数量大于转子上的磁体或电磁体 的数量时，每个转子上的磁体或电磁体与定子铁芯之间的吸引力的合力方向发生变化，这 种变化会导致发电机内的磁阻力为零或接近于零。所述平衡区是指在该区域内的磁体或电 磁体吸引定子铁芯所产生的磁阻力的合力为零或接近于零的区域。在上述式子中，N的数 值与平衡区的数量相同，即当N等于1时，转子上的所有磁体只能形成一个平衡区；当N等 于2时，转子上的磁体能形成两个平衡区；当N等于3时，能形成三个平衡区，依此类推。因 定子铁芯是由硅钢片或导磁体物制成的，转子上的磁体或电磁体对定子铁芯具有强大的吸 引力，但，如果定子绕组的极数比转子上的磁体或电磁的极数多N个，在N个区域内，转子上 的磁体或电磁体对定子铁芯产生的吸引力的合力为零或接近于零。所述转子上的磁体为独立的板状磁体，定子铁芯为独立的在朝向转子的边为开放 边的矩形铁芯，该矩形铁芯与开放边相对边缠绕有定子绕组。所述转子上安装有多组板状磁体，同组板状磁体沿着转子的径向安装，定子上安 装有多组工字形定子铁芯，相邻两个工字形定子铁芯间隔有允许板状磁体穿过的间距。所述转子具有一个由转动轴限定的圆筒，在该圆筒的外表面安装有一个个独立的 弧形磁体，该弧形磁体沿着转子的轴向排列的弧形磁体的极性相同，沿着转子的径向排列 的弧形磁体的极性相反。所述定子绕组的输出端均安装有整流部件，且使每一个整流部件的输出端与输出 端子相连接。所述转子上安装有电磁体，在电磁体的输入端设置有电容器。本技术所提出的低磁阻发电机中的转子上的磁体或电磁体与定子铁芯上的 定子绕组的数量采用不相等的结构，该种结构可以使各磁体或电磁体所产生磁引力的方向 不同，以形成一个或多个平衡区，使磁阻力的合力为零或接近于零，以提高发电机的效率， 据现场检测，该种发电机的效率可达90%以上。附图说明附图1是低磁阻发电机内设置有1个平衡区的原理示意图；附图2是低磁阻发电机一个实施例展开时的外观结构示意图；附图3是低磁阻发电机另一个实施例的外观结构示意图；附图4是图3的剖面结构示意图；附图5是图3中转子一个实施例的外观结构示意图；附图6是图3中一个定子绕组的外观结构示意图；附图7是低磁阻发电机另一个实施例的外观结构示意图；附图8是图7中定子的剖面结构示意图；附图9是图7中转子的外观结构示意图；附图10是定子绕组输出端连接后的电路原理示意图。具体实施方式参见图1，该图给出本技术所提出的低磁阻发电机内设置有1个平衡区的原 理示意图。图1中的定子铁芯设置有九个，即T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8和T9，转子上的 磁体设置有八个，即Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8，定子铁芯比磁体多一个，其平衡区N = 1。由于第一个转子上的磁体吸引与其相对应的定子铁芯所产生的磁阻力的合力方向是磁 体与定子铁芯中心的连线方向。按照转子在静态时来分折，只有磁体C5与定子铁芯Τ5两 者的中心相对应，磁吸引力的合力方向垂直于磁隙，故磁体C5吸引力不影响转子的转矩； 磁体C6、C7、C8所产生的磁吸引力的合力方向与转子的转动方向相反，能形成磁阻力，但磁 体C4、C3和C2所产生的磁吸引力的合力方向与转子的转动方向相同，能推动转子转动，且 磁体C4、C3和C2所产生的磁吸引力的合力能分别与磁体C6、C7、C8所产生的磁吸引力的 合力相互抵消，而Cl所产生的磁吸引力的合力方向与磁隙垂直，不影响转子的转矩，所以， 该图中所示的转子上所有磁体所产生的磁吸引力的合力为零或接近于零。在动态时，根据 上述分析也同样会得出转子上所有磁体所产生的磁吸引力的合力为零或接近于零。参见图2，该图给出本技术所提出的低磁阻发电机第一个实施例的外观结构 示意图。该发电机包括定子1和转子2，以及端盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低磁阻发电机，该发动机的转子上安装有磁体或电磁体，定子上安装有缠绕在定子铁芯上的定子绕组，其特征在于：所述转子上的磁体或电磁体在圆周方向极性交变且并列地安装有Ｘ个，定子上的定子绕组在圆周方向并列地安装有Ｙ＝Ｘ＋Ｎ个，其中Ｘ为大于等于４的偶数，Ｎ为正整数，Ｎ表示形成平衡区的数量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付长延，
申请(专利权)人：付长延，
类型：实用新型
国别省市：21[]