專利名稱：永磁飛輪式發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
永磁飛輪式發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種發(fā)電機(jī)，特別是一種與發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的永磁飛輪式發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著稀土永磁材料的迅猛發(fā)展，稀土永磁材料在電機(jī)領(lǐng)域已開始廣泛應(yīng)用，稀土永磁材料制成的永磁交流發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高等特點(diǎn)，為利用發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪空間提供了基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的永磁發(fā)電機(jī)的永磁塊分布在轉(zhuǎn)子外圓面，感應(yīng)繞組安裝在定子上， 定子固定在發(fā)動(dòng)機(jī)體上，該結(jié)構(gòu)存在的不足之處一是感應(yīng)繞組繞線煩瑣、安裝困難，勞動(dòng)生產(chǎn)效率低下；二是感應(yīng)繞組內(nèi)部無(wú)空隙，無(wú)冷卻空氣散熱通道，只能靠表面散熱，溫升高， 運(yùn)行效率低，功率受到一定的限制；三是永磁塊與感應(yīng)繞組之間間隙大，單方向感應(yīng)，發(fā)電機(jī)工作效率低；四是永磁塊不易固定，容易脫落。為此，許多生產(chǎn)廠家和有識(shí)之士都進(jìn)行了開發(fā)和研究，但至今未有理想的產(chǎn)品面世。發(fā)明內(nèi)容[0003]為克服現(xiàn)有永磁飛輪式發(fā)電機(jī)所存在的上述不足，本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、生產(chǎn)安裝方便、散熱效果好、發(fā)電效率高、使用壽命長(zhǎng)的永磁飛輪式發(fā)電機(jī)。[0004]本發(fā)明創(chuàng)造解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案，它包括固定在發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的聯(lián)軸飛輪盤、環(huán)形飛輪盤、內(nèi)外扇形永磁塊、卷鐵芯、感應(yīng)繞組、絕緣支架、離心風(fēng)扇、防護(hù)罩， 沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤一內(nèi)扇形永磁塊一氣隙一卷鐵芯一氣隙一外扇形永磁塊一環(huán)形飛輪盤依次排列，環(huán)形飛輪盤固定在聯(lián)軸飛輪盤，內(nèi)扇形永磁塊同心均布在聯(lián)軸飛輪盤，外扇形永磁塊同心均布在環(huán)形飛輪盤，環(huán)形飛輪盤上的外扇形永磁塊與聯(lián)軸飛輪盤的內(nèi)扇形永磁塊對(duì)稱分布且磁極同性，卷鐵芯外圓與絕緣支架固定后再環(huán)繞感應(yīng)繞組，絕緣支架固定在發(fā)動(dòng)機(jī)體上。[0005]本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步方案，所述的絕緣支架高出發(fā)動(dòng)機(jī)體，防護(hù)罩固定在絕緣支架上，防護(hù)罩與發(fā)動(dòng)機(jī)體之間形成環(huán)形出風(fēng)口，防護(hù)罩上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，形成進(jìn)風(fēng)口一離心風(fēng)扇一環(huán)形飛輪盤與聯(lián)軸飛輪盤之間的通風(fēng)道一卷鐵芯兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風(fēng)口的排風(fēng)冷去陋道。[0006]本發(fā)明創(chuàng)造的更進(jìn)一步方案，所述相鄰的內(nèi)扇形永磁塊和外扇形永磁塊的磁性方向按N極和S極依次排列，在內(nèi)扇形永磁塊與卷鐵芯之間形成內(nèi)扇形永磁塊的N極一氣隙一卷鐵芯一氣隙一相鄰內(nèi)扇形永磁塊的S極的永磁磁通回路，在外扇形永磁塊與卷鐵芯之間形成外扇形永磁塊的N極一氣隙一卷鐵芯一氣隙一相鄰?fù)馍刃斡来艍K的S極的永磁磁通回路。[0007]本發(fā)明創(chuàng)造的更進(jìn)一步方案，所述聯(lián)軸飛輪盤上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有與啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)嚙合的環(huán)形齒輪。[0008]本發(fā)明創(chuàng)造的更進(jìn)一步方案，所述的聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤由導(dǎo)磁材料制成。[0009]采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點(diǎn)和效果1、飛輪由聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤組成，內(nèi)外扇形永磁塊對(duì)應(yīng)固定在聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤的側(cè)面，內(nèi)外扇形永磁塊安裝簡(jiǎn)單方便、牢固，卷鐵芯和感應(yīng)繞組安裝在內(nèi)外扇形永磁塊之間，雙向磁場(chǎng)感應(yīng)，發(fā)電效率高，利用扇形永磁塊的永磁磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)交流發(fā)電， 輸出三相交流電源。2、創(chuàng)新設(shè)計(jì)了進(jìn)風(fēng)口一離心風(fēng)扇一環(huán)形飛輪盤與聯(lián)軸飛輪盤之間的通風(fēng)道一卷鐵芯兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風(fēng)口的排風(fēng)冷卻通道，感應(yīng)繞組散熱效果好，運(yùn)行效率穩(wěn)定。3、電壓穩(wěn)定度高，小于5%，電壓波形正弦性好，供電品質(zhì)優(yōu)良。4、聯(lián)軸飛輪盤和環(huán)形飛輪盤組成的飛輪既是發(fā)電機(jī)又是發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪，無(wú)機(jī)座， 無(wú)軸承。5、效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明創(chuàng)造防護(hù)罩進(jìn)風(fēng)口示意圖。圖3為本發(fā)明創(chuàng)造感應(yīng)繞組分布結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為防護(hù)罩，2為環(huán)形出風(fēng)口，3為絕緣支架，4為感應(yīng)繞組，5為環(huán)形齒輪，6為卷鐵芯，7為內(nèi)扇形永磁塊，8為發(fā)動(dòng)機(jī)體，9為離心風(fēng)扇，10為聯(lián)軸飛輪盤，11為發(fā)動(dòng)機(jī)軸， 12為外扇形永磁塊，13為環(huán)形飛輪盤，14為進(jìn)風(fēng)口。
具體實(shí)施方式
圖1至圖3所示，為本發(fā)明創(chuàng)造永磁飛輪式發(fā)電機(jī)的具體實(shí)施方案，它包括固定在發(fā)動(dòng)機(jī)軸11上的聯(lián)軸飛輪盤10、環(huán)形飛輪盤13、內(nèi)外扇形永磁塊7、12、卷鐵芯6、感應(yīng)繞組 4、絕緣支架3、離心風(fēng)扇9、防護(hù)罩1，沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤10—內(nèi)扇形永磁塊7—?dú)庀兑痪龛F芯6—?dú)庀兑煌馍刃斡来艍K12—環(huán)形飛輪盤13依次排列，環(huán)形飛輪盤13固定在聯(lián)軸飛輪盤10，內(nèi)扇形永磁塊7同心均布在聯(lián)軸飛輪盤10，外扇形永磁塊12同心均布在環(huán)形飛輪盤13，環(huán)形飛輪盤13上的外扇形永磁塊12與聯(lián)軸飛輪盤10的內(nèi)扇形永磁塊7對(duì)稱分布且磁極同性，即N極與N極相對(duì)，S極與S極相對(duì)，內(nèi)外扇形永磁塊7、12的數(shù)量根據(jù)發(fā)電機(jī)需要確定，可構(gòu)成50Hz或400Hz交流電輸出的永磁交流發(fā)電機(jī)，卷鐵芯6是用一定寬度的硅鋼帶卷制成圓環(huán)形狀而成，卷鐵芯6外表面包有絕緣層，卷鐵芯6外圓與絕緣支架3固定后再環(huán)繞三相感應(yīng)繞組6，絕緣支架3固定在發(fā)動(dòng)機(jī)體8上，卷鐵芯6與發(fā)動(dòng)機(jī)軸11同心。 所述的聯(lián)軸飛輪盤10和環(huán)形飛輪盤13由導(dǎo)磁材料制成。所述的離心風(fēng)扇9固定在聯(lián)軸飛輪盤10上，絕緣支架3高出發(fā)動(dòng)機(jī)體8，防護(hù)罩1 固定在絕緣支架3上，防護(hù)罩1與發(fā)動(dòng)機(jī)體8之間形成環(huán)形出風(fēng)口 2，防護(hù)罩1上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 14，形成進(jìn)風(fēng)口 14一離心風(fēng)扇9一環(huán)形飛輪盤13與聯(lián)軸飛輪盤10之間的通風(fēng)道一卷鐵芯6兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風(fēng)口 2的排風(fēng)冷卻通道，散熱空氣在離心風(fēng)扇9的作用下從進(jìn)風(fēng)口 14吸入，對(duì)卷鐵芯6和感應(yīng)繞組6冷卻后從形成進(jìn)風(fēng)口 14排出。所述相鄰的內(nèi)扇形永磁塊7和外扇形永磁塊12的磁性方向按N極和S極依次排列，在內(nèi)扇形永磁塊7與卷鐵芯6之間形成內(nèi)扇形永磁塊7的N極一氣隙一卷鐵芯6—?dú)庀兑幌噜弮?nèi)扇形永磁塊7的S極的永磁磁通回路，在外扇形永磁塊12與卷鐵芯6之間形成外扇形永磁塊12的N極一氣隙一卷鐵芯6—?dú)庀兑幌噜復(fù)馍刃斡来艍K12的S極的永磁磁通回路。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)永磁飛輪式發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)軸11帶動(dòng)聯(lián)軸飛輪盤10和環(huán)形飛輪盤13旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外扇形永磁塊7、12也隨之旋轉(zhuǎn)，卷鐵芯6上的感應(yīng)繞組6同時(shí)切割二側(cè)內(nèi)外扇形永磁塊7、12的永磁磁場(chǎng)，從而感應(yīng)產(chǎn)生交流電源。 為了便于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，所述聯(lián)軸飛輪盤10上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有與啟動(dòng)電機(jī)嚙合的環(huán)形齒輪5。
權(quán)利要求1.一種永磁飛輪式發(fā)電機(jī)，包括固定在發(fā)動(dòng)機(jī)軸(11)上的聯(lián)軸飛輪盤(10)、環(huán)形飛輪盤(13)、內(nèi)外扇形永磁塊(7、12)、卷鐵芯(6)、感應(yīng)繞組G)、絕緣支架(3)、離心風(fēng)扇 (9)、防護(hù)罩(1)，其特征是沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤(10) —內(nèi)扇形永磁塊(7)—?dú)庀兑痪龛F芯 (6)—?dú)庀兑煌馍刃斡来艍K(12)—環(huán)形飛輪盤(13)依次排列，環(huán)形飛輪盤(13)固定在聯(lián)軸飛輪盤(10)，內(nèi)扇形永磁塊(7)同心均布在聯(lián)軸飛輪盤(10)，外扇形永磁塊(1 同心均布在環(huán)形飛輪盤(13)，環(huán)形飛輪盤(13)上的外扇形永磁塊(12)與聯(lián)軸飛輪盤(10)的內(nèi)扇形永磁塊(7)對(duì)稱分布且磁極同性，卷鐵芯(6)外圓與絕緣支架(3)固定后再環(huán)繞感應(yīng)繞組 (6)，絕緣支架(3)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)體(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁飛輪式發(fā)電機(jī)，其特征是所述的絕緣支架(3)高出發(fā)動(dòng)機(jī)體(8)，防護(hù)罩(1)固定在絕緣支架(3)上，防護(hù)罩(1)與發(fā)動(dòng)機(jī)體(8)之間形成環(huán)形出風(fēng)口 0)，防護(hù)罩(1)上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口(14)，形成進(jìn)風(fēng)口(14)一離心風(fēng)扇(9)一環(huán)形飛輪盤 (13)與聯(lián)軸飛輪盤(10)之間的通風(fēng)道一卷鐵芯(6)兩側(cè)的氣隙一環(huán)形出風(fēng)口(2)的排風(fēng)冷卻通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁飛輪式發(fā)電機(jī)，其特征是所述相鄰的內(nèi)扇形永磁塊(7)和外扇形永磁塊(1 的磁性方向按N極和S極依次排列，在內(nèi)扇形永磁塊(7)與卷鐵芯(6)之間形成內(nèi)扇形永磁塊(7)的N極一氣隙一卷鐵芯(6)—?dú)庀兑幌噜弮?nèi)扇形永磁塊(7)的S極的永磁磁通回路，在外扇形永磁塊(12)與卷鐵芯(6)之間形成外扇形永磁塊 (12)的N極一氣隙一卷鐵芯(6)—?dú)庀兑幌噜復(fù)馍刃斡来艍K(12)的S極的永磁磁通回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁飛輪式發(fā)電機(jī)，其特征是所述聯(lián)軸飛輪盤(10)上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有與啟動(dòng)電機(jī)嚙合的環(huán)形齒輪(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁飛輪式發(fā)電機(jī)，其特征是所述的聯(lián)軸飛輪盤(10)和環(huán)形飛輪盤(1 由導(dǎo)磁材料制成。
專利摘要本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種永磁飛輪式發(fā)電機(jī)，包括聯(lián)軸飛輪盤(10)、環(huán)形飛輪盤(13)、內(nèi)外扇形永磁塊(7、12)、卷鐵芯(6)、感應(yīng)繞組(4)、絕緣支架(3)、離心風(fēng)扇(9)、防護(hù)罩(1)，沿軸向按聯(lián)軸飛輪盤(10)—內(nèi)扇形永磁塊(7)—?dú)庀丁龛F芯(6)—?dú)庀丁馍刃斡来艍K(12)—環(huán)形飛輪盤(13)依次排列，環(huán)形飛輪盤(13)固定在聯(lián)軸飛輪盤(10)，內(nèi)扇形永磁塊(7)均布在聯(lián)軸飛輪盤(10)，外扇形永磁塊(12)均布在環(huán)形飛輪盤(13)，外扇形永磁塊(12)與內(nèi)扇形永磁塊(7)對(duì)稱分布且磁極同性，卷鐵芯(6)與絕緣支架(3)固定后再環(huán)繞感應(yīng)繞組(6)，絕緣支架(3)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)體(8)上。采用本結(jié)構(gòu)后，永磁發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪為一體，無(wú)機(jī)座，無(wú)軸承，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、安裝方便、散熱效果好、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK202260941SQ201120357999
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者徐劍萍, 陳剛強(qiáng) 申請(qǐng)人:三人集團(tuán)有限公司