專利名稱:一種無鐵芯永磁式發(fā)電及電動裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無鐵芯永磁式發(fā)電及電動裝置，發(fā)電裝置的機殼通過軸承安裝于轉(zhuǎn)軸上；磁軛固定盤安裝于轉(zhuǎn)軸上；發(fā)電組件包括轉(zhuǎn)子組件和定子組件；轉(zhuǎn)子組件包括外磁軛、內(nèi)磁軛、外磁鋼和內(nèi)磁鋼，內(nèi)磁軛和外磁軛均固定安裝于磁軛固定盤上，內(nèi)磁軛包括內(nèi)筒部，外磁軛包括外筒部，內(nèi)筒部與外筒部均與轉(zhuǎn)軸同軸，且內(nèi)筒部位于外筒部的內(nèi)部空間，內(nèi)磁鋼固定于內(nèi)筒部的外壁，外磁鋼固定于外筒部的內(nèi)壁；定子組件包括固定安裝于機殼上的集成線圈，集成線圈為與轉(zhuǎn)軸同軸的筒體，集成線圈位于內(nèi)筒部和外筒部之間。本實用新型線圈集成化，降低了銅損，消除了阻尼和鐵損，消除了驅(qū)動功率，減少了熱量損耗，體積小，重量小，節(jié)約材料，調(diào)速范圍寬，精度高。
【專利說明】
一種無鐵芯永磁式發(fā)電及電動裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機及電動機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種無鐵芯永磁式發(fā)電機電動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，目前傳統(tǒng)的永磁發(fā)電機包括鐵芯、永磁體轉(zhuǎn)子、勵磁繞組和滑環(huán)碳刷，分別為一次勵磁和二次勵磁。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修麻煩；因工作磁場所限，發(fā)電功率受到制約;有阻尼而且還需要啟動扭力矩，發(fā)電的同時還有一定的能量消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，解決了現(xiàn)有發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]—種無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括轉(zhuǎn)軸、機殼、磁軛固定盤和發(fā)電組件，所述機殼通過軸承安裝于所述轉(zhuǎn)軸上;所述磁軛固定盤固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸上;所述發(fā)電組件包括轉(zhuǎn)子組件和定子組件;所述轉(zhuǎn)子組件包括外磁軛、內(nèi)磁軛、若干外磁鋼和若干內(nèi)磁鋼，所述內(nèi)磁軛和外磁軛均固定安裝于所述磁軛固定盤上，所述內(nèi)磁軛包括內(nèi)筒部，所述外磁軛包括外筒部，所述內(nèi)筒部與所述外筒部均與所述轉(zhuǎn)軸同軸，且所述內(nèi)筒部位于所述外筒部的內(nèi)部空間，所述內(nèi)磁鋼固定于所述內(nèi)筒部的外壁，所述外磁鋼固定于所述外筒部的內(nèi)壁;所述定子組件包括固定安裝于所述機殼上的集成線圈，所述集成線圈為與所述轉(zhuǎn)軸同軸的筒體，所述集成線圈位于所述內(nèi)筒部和外筒部之間的空間。
[0006]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述外磁軛包括安裝部，所述安裝部與所述外筒部垂直;所述內(nèi)磁軛包括安裝部，所述安裝部與所述內(nèi)筒部垂直。
[0007]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述磁軛固定盤包括安裝部，所述安裝部為圓筒形，所述安裝部套裝于所述轉(zhuǎn)軸上。
[0008]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述機殼包括圓筒形殼體和位于殼體兩端的端蓋。
[0009]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述轉(zhuǎn)軸上固定安裝有扇葉，所述扇葉位于所述機殼內(nèi)。
[0010]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述機殼上設(shè)置有散熱孔。
[0011]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括至少一組發(fā)電組件。
[0012]如上所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括兩組以上發(fā)電組件時，兩組以上發(fā)電組件同軸設(shè)置。
[0013]基于上述發(fā)電裝置的設(shè)計，本實用新型還提出了一種無鐵芯永磁式電動裝置，所述電動裝置包括上述的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置的集成線圈上安裝有用于檢測磁場角度的霍爾傳感器，所述電動裝置包括控制器和位于集成線圈上的通斷開關(guān)，所述霍爾傳感器檢測信號傳輸至控制器，所述控制器輸出控制信號至所述通斷開關(guān)。
[0014]基于上述發(fā)電裝置的設(shè)計，本實用新型還提出了一種無鐵芯永磁式電動裝置，所述電動裝置包括上述的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置機殼上固定安裝有編碼器，所述編碼器的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，所述電動裝置包括控制器和位于集成線圈上的通斷開關(guān)，所述編碼器檢測信號傳輸至控制器，所述控制器輸出控制信號至所述通斷開關(guān)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型無鐵芯永磁式發(fā)電裝置大幅度提高功率密度和轉(zhuǎn)矩的體積比，線圈集成化，降低了繞組的銅損，無矽鋼片作為轉(zhuǎn)子，消除了阻尼和鐵損，消除了驅(qū)動功率，減少了熱量損耗，體積小，重量只有傳統(tǒng)電機的30%，節(jié)約了70%的鋼材和100%的矽鋼片以及60%的銅材，調(diào)速范圍寬，精度高，易制造成多極低速大功率裝置，可以不用齒輪箱直驅(qū)，運行溫升低，效率高，重量輕，穩(wěn)定性強，低噪音，維護方便，維修時可直接更換線圈，功率因數(shù)在0.98以上。
[0016]本實用新型在增加霍爾傳感器、控制器和通斷開關(guān)后可作為電動機使用。
[0017]結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】

[0018]圖1為本實用新型具體實施例的剖視圖。
[0019]圖2為本實用新型具體實施例的爆炸圖。
[0020]圖3為本實用新型具體實施例兩組發(fā)電組件的位置關(guān)系示意圖。
[0021 ]圖4為本實用新型另一具體實施例的爆炸圖。
[0022]圖5為本實用新型具體實施例的原理框圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細地描述。
[0024]如圖1-2所示，一種無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，發(fā)電裝置包括轉(zhuǎn)軸1、機殼、位于機殼內(nèi)的磁軛固定盤3和發(fā)電組件。
[0025]機殼通過軸承21安裝于轉(zhuǎn)軸I上;機殼包括圓筒形殼體22和安裝于殼體22兩端的端蓋23，端蓋23通過軸承21安裝于轉(zhuǎn)軸I上，機殼可與轉(zhuǎn)軸I發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。
[0026]磁軛固定盤3固定安裝于轉(zhuǎn)軸I上，磁軛固定盤3可與轉(zhuǎn)軸I發(fā)生同步轉(zhuǎn)動。磁軛固定盤3包括安裝部31，安裝部31為圓筒形，安裝部31套裝于轉(zhuǎn)軸I上。
[0027]發(fā)電組件包括轉(zhuǎn)子組件和定子組件。轉(zhuǎn)子組件包括外磁軛41、內(nèi)磁軛42、若干外磁鋼43和若干內(nèi)磁鋼44，內(nèi)磁軛42和外磁軛41均固定安裝于磁軛固定盤3上。具體的，內(nèi)磁軛42包括內(nèi)筒部421和安裝部422，安裝部422與內(nèi)筒部421垂直，內(nèi)磁軛42通過安裝部422安裝于磁軛固定盤3上。外磁軛41包括外筒部411和安裝部412，安裝部412與外筒部411垂直，夕卜磁軛41通過安裝部412安裝于磁軛固定盤3上。內(nèi)筒部421與外筒部411均與轉(zhuǎn)軸I同軸，且內(nèi)筒部421位于外筒部411的內(nèi)部空間。
[0028]內(nèi)磁鋼44固定于內(nèi)筒部421的外壁，外磁鋼43固定于外筒部411的內(nèi)壁。內(nèi)磁鋼44與外磁鋼43之間形成磁場。
[0029]定子組件包括固定安裝于機殼上的集成線圈5，集成線圈5包括三相，可以采用單繞組或多層繞組繞制。線圈采用集成壓鑄工藝，使線圈集成化，降低了繞組的銅損。集成線圈5為與轉(zhuǎn)軸I同軸的筒體，集成線圈5位于內(nèi)筒部421和外筒部411之間的空間。集成線圈5與外磁鋼43和內(nèi)磁鋼44之間均有一定的氣隙，氣隙一般在0.5-3mm。
[0030]為了防止機殼內(nèi)熱量過高，在轉(zhuǎn)軸I上固定安裝有扇葉6，扇葉6位于機殼內(nèi)。優(yōu)選在機殼上設(shè)置有散熱孔。
[0031]為了提高發(fā)電量，發(fā)電裝置包括至少一組發(fā)電組件。發(fā)電裝置包括兩組以上發(fā)電組件時，兩組以上發(fā)電組件同軸設(shè)置，如圖3所示。
[0032]為了提高發(fā)電量，發(fā)電裝置的外磁軛41上可設(shè)置有多排外磁鋼43，內(nèi)磁軛42上可設(shè)置有多排內(nèi)磁鋼44。如圖4所示，發(fā)電裝置的外磁軛41上可設(shè)置有兩排外磁鋼43，內(nèi)磁軛42上可設(shè)置有兩排內(nèi)磁鋼44。兩排磁鋼相對應(yīng)的位置分別是N極和S極，并在同一個線圈交叉位置安裝，防止漏磁。
[0033]基于上述發(fā)電裝置的設(shè)計，本實施例還提出了一種無鐵芯永磁式電動裝置，包括上述的發(fā)電裝置，如圖5所示，發(fā)電裝置的集成線圈5上安裝有用于檢測磁場角度的霍爾傳感器，電動裝置包括控制器和位于集成線圈5上的通斷開關(guān)，集成線圈5的每相均設(shè)置有通斷開關(guān)，通斷開關(guān)用于控制集成線圈5的三相的通斷。
[0034]作為電動裝置時，霍爾傳感器檢測信號傳輸至控制器，控制器輸出控制信號至通斷開關(guān)，控制通斷開關(guān)的開閉，以與轉(zhuǎn)子組件產(chǎn)生作用力，驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)動。
[0035]作為發(fā)電裝置時，控制器控制通斷開關(guān)均處于閉合狀態(tài)。
[0036]基于上述發(fā)電裝置的設(shè)計，本實施例還提出了一種無鐵芯永磁式電動裝置，包括上述的發(fā)電裝置，發(fā)電裝置機殼上固定安裝有編碼器，編碼器的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，電動裝置包括控制器和位于集成線圈5上的通斷開關(guān)，編碼器檢測角位移信號傳輸至控制器，控制器輸出控制信號至通斷開關(guān)。集成線圈5的每相均設(shè)置有通斷開關(guān)，通斷開關(guān)用于控制集成線圈5的三相的通斷。
[0037]作為電動裝置時，編碼器檢測信號傳輸至控制器，控制器輸出控制信號至通斷開關(guān)，控制通斷開關(guān)的開閉，以與轉(zhuǎn)子組件產(chǎn)生作用力，驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)動。
[0038]作為發(fā)電裝置時，控制器控制通斷開關(guān)均處于閉合狀態(tài)。最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括轉(zhuǎn)軸、機殼、磁軛固定盤和發(fā)電組件，所述機殼通過軸承安裝于所述轉(zhuǎn)軸上;所述磁軛固定盤固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸上;所述發(fā)電組件包括轉(zhuǎn)子組件和定子組件;所述轉(zhuǎn)子組件包括外磁軛、內(nèi)磁軛、若干外磁鋼和若干內(nèi)磁鋼，所述內(nèi)磁軛和外磁軛均固定安裝于所述磁軛固定盤上，所述內(nèi)磁軛包括內(nèi)筒部，所述外磁軛包括外筒部，所述內(nèi)筒部與所述外筒部均與所述轉(zhuǎn)軸同軸，且所述內(nèi)筒部位于所述外筒部的內(nèi)部空間，所述內(nèi)磁鋼固定于所述內(nèi)筒部的外壁，所述外磁鋼固定于所述外筒部的內(nèi)壁;所述定子組件包括固定安裝于所述機殼上的集成線圈，所述集成線圈為與所述轉(zhuǎn)軸同軸的筒體，所述集成線圈位于所述內(nèi)筒部和外筒部之間的空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述外磁軛包括安裝部，所述安裝部與所述外筒部垂直;所述內(nèi)磁軛包括安裝部，所述安裝部與所述內(nèi)筒部垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述磁軛固定盤包括安裝部，所述安裝部為圓筒形，所述安裝部套裝于所述轉(zhuǎn)軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述機殼包括圓筒形殼體和位于殼體兩端的端蓋。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸上固定安裝有扇葉，所述扇葉位于所述機殼內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述機殼上設(shè)置有散熱孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括至少一組發(fā)電組件。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無鐵芯永磁式發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置包括兩組以上發(fā)電組件時，兩組以上發(fā)電組件同軸設(shè)置。9.一種無鐵芯永磁式電動裝置，其特征在于，所述電動裝置包括權(quán)利要求1-8任意一項所述的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置的集成線圈上安裝有用于檢測磁場角度的霍爾傳感器，所述電動裝置包括控制器和位于集成線圈上的通斷開關(guān)，所述霍爾傳感器檢測信號傳輸至控制器，所述控制器輸出控制信號至所述通斷開關(guān)。10.—種無鐵芯永磁式電動裝置，其特征在于，所述電動裝置包括權(quán)利要求1-8任意一項所述的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置機殼上固定安裝有編碼器，所述編碼器的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，所述電動裝置包括控制器和位于集成線圈上的通斷開關(guān)，所述編碼器檢測信號傳輸至控制器，所述控制器輸出控制信號至所述通斷開關(guān)。
【文檔編號】H02K3/04GK205725198SQ201620314461
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】姜春輝
【申請人】青島敏深風電科技有限公司