CN103872878A - 无磁阻交直流发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无磁阻交直流发电机，机壳（1）和机芯（2）是由导磁材料制成的环形件，机壳和机芯通过连接臂（6）固连在一起，再固定套装在中心轴（5）上，中心轴上还固定套装有机壳机芯皮带轮（7），机壳内设置有第一N磁极和第二S磁极，机芯内设置有第一S磁极和第二N磁极；线圈（3）缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体（4）上，线圈载体的安装部与线圈载体皮带轮（10）固连在一体后，再通过轴承安装在中心轴上，线圈载体的另一端伸入机壳与机芯之间的间隙里，在线圈上设置有交流电输出转换开关，在线圈载体的安装部设置有换向器、碳刷和直流电输出转换开关。实现了无磁阻发电，用较小的动力得到较大的电力，并实现了交直流发电。

Description

无磁阻交直流发电机

技术领域

本发明涉及发电机，尤其是电磁发电技术领域。

背景技术

现有的电磁发电机，无论是交流发电机、直流发电机，还是交直流发电机，都主要由定子、转子两部分构成。一种结构形式是线圈缠绕在定子上，磁极设置在转子上，一种结构形式是线圈缠绕在转子上，磁极设置在定子上。定子固定不动、转子旋转，通过线圈切割磁力线而产生电流。

上述两种结构形式中，定子及转子均是由导磁材料制成，定子与转子之间的间隙在1mm左右，磁极所产生的磁场对线圈缠绕的载体（定子或转子）具有一定的吸引力，从而产生磁阻，阻碍转子的转动，转子转动需要克服磁阻，转子转动的动力要求较高。

发明内容

本发明旨在提供一种交直流发电机，没有磁阻，用较小的动力可得到较大的电力。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种无磁阻交直流发电机，包括机壳（1）、机芯（2）、线圈（3）、线圈载体（4）和中心轴（5），所述机壳（1）和机芯（2）是由导磁材料制成的环形件，机壳（1）套在机芯（2）外，机壳（1）的内壁与机芯（2）的外壁之间留有间隙，机壳（1）和机芯（2）通过连接臂（6）固连在一起，再固定套装在中心轴（5）上，所述中心轴（5）上还固定套装有机壳机芯皮带轮（7），所述机壳（1）内设置有第一N磁极（N1）和第二S磁极（S1），所述机芯（2）内设置有第一S磁极（S1）和第二N磁极（N2），且第一S磁极（S1）正对第一N磁极（N1），第二N磁极（N2）正对第二S磁极（S2）；所述线圈（3）缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体（4）上，线圈载体（4）的安装部与线圈载体皮带轮（10）固连在一体后，再通过轴承（8）安装在中心轴（5）上，线圈载体（4）的另一端伸入机壳（1）与机芯（2）之间的间隙里，在线圈（3）上设置有交流电输出转换开关（9），在线圈载体（4）的安装部设置有换向器（11）、碳刷（12）和直流电输出转换开关（13）。

所述机壳（1）与机芯（2）之间设置的线圈（3）共三组，呈圆周均布，分别缠绕在各自的线圈载体（4）上，三组线圈载体（4）共用一个安装部。增加线圈数量，提高发电能力。

本发明与传统的发电机相比，机壳、机芯即为传统发电机的定子及转子，机壳与机芯组成一个导磁回路，机壳、机芯与中心轴固连成一体，即将传统发电机中的定子和转子固定在一起，相互不发生转动。传统结构中的线圈缠绕在转子上，定子固定、转子旋转，而本发明中单独设置由非导磁绝缘材料制成的线圈载体，当线圈旋转或机壳、机芯一起旋转时，磁场对非导磁绝缘材料的线圈载体没有吸引力，因此也不会产生磁阻，用较小的动力就可以得到大的电力。由于在机壳与机芯之间的间隙中增设了线圈载体，机壳与机芯之间的间隙由原有的1mm左右增加到1cm左右，即N1与S1之间的间距、N2与S2之间的间距增大，磁利用率较低，故设置四个磁极以提高磁力。

工作原理及过程：当皮带通过机壳机芯皮带轮带动中心轴、机壳、机芯一起旋转时，线圈和线圈载体处于静止，输出导线直接连接到线圈上的交流电输出转换开关上，此时输出的是交流电；当皮带通过线圈载体皮带轮带动线圈和线圈载体旋转时，中心轴、机壳、机芯处于静止，线圈输出的电流由换向器经碳刷输出直流电，输出导线直接连接在直流电输出转换开关上。

有益效果是：利用单独设置的由非导磁绝缘材料制成的线圈载体，并将机壳与机芯固连成一体，实现了无磁阻发电，用较小的动力可得到较大的电力；同时设置四个磁极，以提高磁力效果；通过直接从线圈上取交流电，结合换向器、碳刷取直流电，实现了交直流发电。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的侧视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

结合图1——图2所示，一种无磁阻交直流发电机，由机壳1、机芯2、线圈3、线圈载体4、中心轴5、连接臂6、机壳机芯皮带轮7、轴承8、交流电输出转换开关9、线圈载体皮带轮10、换向器11、碳刷12和直流电输出转换开关13等组成。

机壳1和机芯2是由导磁材料制成的环形件，与传统发电机中定子、转子的选材相同，如硅钢片。机壳1套在机芯2外，机壳1的内壁与机芯2的外壁之间留有间隙，通常在1cm左右，以保证缠绕了线圈3的线圈载体4能伸入到该间隙中。机壳1和机芯2通过连接臂6固连在一起，再固定套装在中心轴5上，中心轴5上还固定套装有机壳机芯皮带轮7，机壳1、机芯2、中心轴5、机壳机芯皮带轮7之间不发生相对转动。

机壳1内设置有第一N磁极N1和第二S磁极S1，机芯2内设置有第一S磁极S1和第二N磁极N2，且第一S磁极S1正对第一N磁极N1，第二N磁极N2正对第二S磁极S2；机壳1与机芯2组成一个导磁回路，磁场由第一N磁极N1、第一S磁极S1，第二N磁极N2、第二S磁极S2提供。

线圈3缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体4上，线圈载体4采用非导磁绝缘材料制成，如塑料或塑钢，磁场对线圈载体4没有吸引力，线圈载体4在线圈载体皮带轮10的带动下可绕着中心轴5自由转动，没有磁阻。线圈载体4的安装部与线圈载体皮带轮10固连在一体后，再通过轴承8安装在中心轴5上，线圈载体4的另一端伸入机壳1与机芯2之间的间隙里，从而切割磁力线。在线圈3上设置有交流电输出转换开关9，直接将线圈3中的交流电导出。在线圈载体4的安装部设置有换向器11、碳刷12和直流电输出转换开关13，换向器11、碳刷12是直流发电机中必不可少的部件，在直流发电机中，换向器11与碳刷12的作用是将电枢绕组内的交变电势转为直流电输出，从而将线圈3中的交流电转换为直流电，再通过直流电转换开关13取电。

机壳1与机芯2之间设置的线圈3可以是一组。优选为，机壳1与机芯2之间设置的线圈3共三组，分别为AA’、BB’、CC’,三组线圈3呈圆周均布，分别缠绕在各自的线圈载体4上，三组线圈载体4共用一个安装部。线圈3的数量不限于三组，也可以是两组，四组或更多。

Claims (2)

1.一种无磁阻交直流发电机，其特征在于：包括机壳（1）、机芯（2）、线圈（3）、线圈载体（4）和中心轴（5），所述机壳（1）和机芯（2）是由导磁材料制成的环形件，机壳（1）套在机芯（2）外，机壳（1）的内壁与机芯（2）的外壁之间留有间隙，机壳（1）和机芯（2）通过连接臂（6）固连在一起，再固定套装在中心轴（5）上，所述中心轴（5）上还固定套装有机壳机芯皮带轮（7），所述机壳（1）内设置有第一N磁极（N1）和第二S磁极（S1），所述机芯（2）内设置有第一S磁极（S1）和第二N磁极（N2），且第一S磁极（S1）正对第一N磁极（N1），第二N磁极（N2）正对第二S磁极（S2）；所述线圈（3）缠绕在非导磁绝缘材料制成的线圈载体（4）上，线圈载体（4）的安装部与线圈载体皮带轮（10）固连在一体后，再通过轴承（8）安装在中心轴（5）上，线圈载体（4）的另一端伸入机壳（1）与机芯（2）之间的间隙里，在线圈（3）上设置有交流电输出转换开关（9），在线圈载体（4）的安装部设置有换向器（11）、碳刷（12）和直流电输出转换开关（13）。

2.按照权利要求1所述的无磁阻交直流发电机，其特征在于：所述机壳（1）与机芯（2）之间设置的线圈（3）共三组，呈圆周均布，分别缠绕在各自的线圈载体（4）上，三组线圈载体（4）共用一个安装部。

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