一種無鐵芯感應發(fā)電機以及水力發(fā)電即熱式水龍頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機設計技術領域，特別涉及一種無鐵芯感應發(fā)電機以及采用該電機的水力發(fā)電即熱式水龍頭。
【背景技術】
[0002]風力發(fā)電、水力發(fā)電作為一種可持續(xù)能源的開發(fā)利用，正處于快速發(fā)展階段；傳統(tǒng)的風力、水力發(fā)電系統(tǒng)主要包括雙饋異步發(fā)電機和直驅同步發(fā)電機，隨著技術的發(fā)展，技術人員在異步電機的基礎上加入永磁同步速轉子，提出了永磁感應發(fā)電機。
[0003]但是現(xiàn)有的永磁感應發(fā)電機存在以下問題:
[0004]一、現(xiàn)有技術中永磁感應發(fā)電機通常為一整體結構，當其用于水力發(fā)電的時候，發(fā)電機需與水流接觸，從而使得發(fā)電機的主體部分(例如線圈等)易出現(xiàn)生銹、腐蝕等問題，從而降低了發(fā)電機的使用壽命；
[0005]二、現(xiàn)有技術中的永磁感應發(fā)電機，結構復雜，整體尺寸較大，安裝較為麻煩，從而使用范圍受到一定的限制；
[0006]三、現(xiàn)有技術中的永磁感應發(fā)電機內(nèi)，一般設置有一個帶有磁體的轉子，或兩個帶有相同數(shù)目磁鐵的轉子，當用于流量較大、流速較急的情況下，以上這兩中實現(xiàn)方式能夠正常的進行發(fā)電，當用于流量較小、流速較緩的情況下，轉子的轉速大幅度降低，從而大大降低了發(fā)電機的發(fā)電效率，甚至使得發(fā)電機無法正常持續(xù)發(fā)電。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種無鐵芯感應發(fā)電機，包括:
[0008]動力部分，包括一主動轉子，所述主動轉子上設置有多級充磁的磁鐵或多個磁性交錯的磁鐵組；
[0009]發(fā)電部分，包括從動轉子、定子和主軸，所述定子和從動轉子與所述主軸同軸設置，且所述從動轉子可繞所述主軸轉動；所述定子上設置有線圈，所述從動轉子上設置有多級充磁的磁鐵或多個磁性交錯的磁鐵組，且所述從動轉子上的磁極對數(shù)多于所述主動轉子上的磁極對數(shù)；
[0010]所述主動轉子轉動帶動所述從動轉子轉動，所述從動轉子的磁場切割所述定子上的線圈，所述線圈產(chǎn)生感應電流。
[0011]較佳地，所述主動轉子上設置的多級充磁的磁鐵或多個磁性交錯的磁鐵組上至少包括有兩對交錯設置的N、S磁極。
[0012]較佳地，所述主動轉子和所述從動轉子上的N、S磁極沿圓周方向均勻且交錯分布。
[0013]較佳地，所述多級磁模塊上磁鐵的設置對數(shù)與所述主動轉子上磁鐵的設置對數(shù)一致。
[0014]較佳地，所述動力部分與所述發(fā)電部分相互獨立設置，且所述動力部分與所述發(fā)電部分相對。
[0015]較佳地，所述主動轉子、定子、從動轉子相互平行且同軸設置。
[0016]較佳地，所述主動轉子與所述從動轉子相對設置，且所述定子位于所述主動轉子與所述從動轉子之間。
[0017]較佳地，所述動力部分還包括轉軸和葉輪，所述主動轉子和所述葉輪同軸固定設置在所述轉軸上。
[0018]較佳地，所述發(fā)電部分包括殼體，所述主軸固設在所述殼體內(nèi)，所述定子固設在所述主軸上，所述轉子通過軸承設置在所述主軸上。
[0019]較佳地，所述主軸上還設置有扼板，且所述扼板設置在所述從動轉子的外側，用于限制所述從動轉子的軸向移動。
[0020]較佳地，所述線圈與電網(wǎng)連接。
[0021]本實用新型還提供了一種水力發(fā)電即熱式水龍頭，包括即熱式水龍頭和發(fā)電機，所述發(fā)電機采用如上所述的無鐵芯感應發(fā)電機；所述即熱式水龍頭和無鐵芯感應發(fā)電機均設置在一水管上，所述水管內(nèi)的水流流經(jīng)所述無鐵芯感應發(fā)電機的葉輪和即熱式水龍頭，所述無鐵芯感應發(fā)電機的線圈通過引出電線與所述即熱式水龍頭的電源線相連。
[0022]本實用新型由于采用以上技術方案，使之與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:
[0023]I)本實用新型提供的無鐵芯感應發(fā)電機中，主動轉子和從動轉子上均設置多級充磁的磁鐵或多個磁性交錯的磁鐵組，且從動轉子上的磁極對數(shù)多于主動轉子上的磁極對數(shù)，這種設置方式，使得主動轉子與從動轉子之間產(chǎn)生齒輪效應，使得從動轉子的轉速快于主動轉子的轉速，從而大大提高了用于切割線圈的轉子的轉速，提高了發(fā)電效率，使得該發(fā)動機適用于動力源較弱的情況下，大大且拓寬了使用范圍；
[0024]2)本實用新型提供的無鐵芯感應發(fā)電機，動力部分與發(fā)電部分相分離，當運用于水力發(fā)電的時候，只需要動力部分與水相接觸，發(fā)電部分可完全與水分離，從而有效防止了發(fā)電機的主要組成部分(例如線圈等)出現(xiàn)生銹腐蝕等現(xiàn)象，從而延長了發(fā)電機的使用壽命;
[0025]3)本實用新型提供的無鐵芯感應發(fā)電機，將定子設置在主動轉子和從動轉子之間，一方面使得發(fā)電機的整體結構更加緊湊，縮短了發(fā)電機在軸向上的尺寸，使得發(fā)電機更薄，使用范圍更廣；另一方面，將定子設置在主動轉子和從動轉子之間，當主動轉子帶動從動轉子轉動的時候，不僅從動轉子產(chǎn)生的磁力線切割線圈發(fā)電，而且主動轉子產(chǎn)生的磁力線也在切割線圈發(fā)電，從而大大提高了發(fā)電機的發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0026]結合附圖，通過下文的述詳細說明，可更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征和優(yōu)點，其中:
[0027]圖1為本實用新型提供的無鐵芯感應發(fā)電機的原理示意圖；
[0028]圖2為本實用新型主動轉子的結構示意圖一；
[0029]圖3為本實用新型主動轉子的結構示意圖二 ；
[0030]圖4為本實用新型從動轉子的結構示意圖一；
[0031]圖5為本實用新型從動轉子的結構示意圖二
[0032]圖6為本實用新型從動轉子的結構示意圖三；
[0033]圖7為水力發(fā)電即熱式水龍頭的示意圖。
[0034]符號說明:
[0035]1-動力部分2_發(fā)電部分3_即熱式水龍頭
[0036]101-主動轉子 102-葉輪103-轉軸
[0037]201-殼體202-從動轉子203-定子
[0038]204-主軸205-扼板206-中心桿
[0039]1011-磁鐵2021-多極磁模塊。
【具體實施方式】
[0040]參見示出本實用新型實施例的附圖，下文將更詳細地描述本實用新型。然而，本實用新型可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使本技術領域的技術人員完全了解本實用新型的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對尺寸。
[0041]參照圖1-6，本實用新型提供了一種無鐵芯感應發(fā)電機，主要由相對設置的動力部分I和發(fā)電部分2組成，本實用新型提供的發(fā)電機適用于水力、風力等場合的發(fā)電，具有尺寸小、結構緊湊、發(fā)電效率高、用途光、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。
[0042]具體的，動力部分I包括有轉軸103、主動轉子101和葉輪102，主動轉子101固定設置在轉軸103的一端上，葉輪102固定設置在轉軸103的另一端上，且轉軸103、主動轉子101與葉輪102同軸設置；外力源(例如風力、水力等)推動葉輪103轉動，葉輪轉動從而帶動主動轉子101轉動。
[0043]如圖2-3中所示，主動轉子101上設置有多級充磁的磁鐵或多個磁性交錯的磁鐵組。在本實施例中，主動轉子101上至少設置有兩對N、S磁極，即包括有兩個N磁極和兩個S磁極；四個磁極繞主動轉子101的圓周方向設置，N磁極和S磁極交錯分布；其中，主動轉子101可以直接由若干沿圓周方向布置的磁鐵一體構成，即主動轉子為一個多極充磁的磁鐵，如圖2中所示；主動轉子101也可為多個磁性交錯的磁鐵組，由若干磁體1011和一盤體組成，若干N極磁鐵和S極磁鐵間隔排列鑲嵌到盤體上或者通過連接結構(若黏膠等)設置到盤體一側面上，如圖3中所示；主動轉子101的具體結構形式可根據(jù)具體情況進行設計，此處不作限制。當然，主動轉子101上也可設置有三對極性交錯布置的磁極，也可設置四對、五對……極性交錯布置的磁極，磁極的設置對數(shù)可根據(jù)具體情況進行設計，此處不作限制。
[0044]在本實施例中，發(fā)電部分2包括有殼體201、定子203、從動轉子202和主軸204，殼體201 —端開口，內(nèi)設有圓盤形腔室，定子203、從動轉子202和主軸204均設置在該腔室內(nèi)。主軸204固定設置在殼體內(nèi)，主軸204可與殼體21 —體成型，如圖1中所示；定子203和從動轉子202均套設在主軸204上，定子203和從動轉子202與主軸204同軸設置，且定子203與從動轉子202相互平行；定子203與主軸204固定連接，且定子203設置在遠離殼體開口的一側。從動轉子202通過軸承207與主軸相連，使得從動轉子202可繞這主軸204自由轉動；具體的，主軸204中心位置上設置有一通孔，通孔內(nèi)設置有一中心桿206，中心桿206的外側壁通過軸承207與通孔的內(nèi)側壁相連，使得中心桿206相對與主軸204轉動；殼體201內(nèi)還設置有一扼板205，扼板205的圓心與中心桿206的一端固定連接，扼板205的下側面與從動轉子202固定連接，從動轉子202通過扼板205、中心桿206和軸承207實現(xiàn)與主軸204的連接；扼板用于限制從動轉子的軸向移動，以防止從動轉子在轉動過程中飛出。當然，定子203、從動轉子202以及扼板205與主軸204的連接方式不僅局限于以上所述，此處只是一種實施例，可根據(jù)具體情況進行調(diào)整。
[0045]定子203呈一盤狀，其內(nèi)設置有若干線圈，且線圈連接一引出電線；若干線圈可繞定子203圓周方向均與布置，當然線圈的數(shù)目以及設置方式，均可根據(jù)具體情況進行調(diào)整，此處不作限制。
[0046]參照圖4-6，從動轉子202上設置有多級充磁的磁鐵或多個磁性交錯的磁鐵組；在本實施例中，從動轉子202的磁極對數(shù)多于主動轉子上的磁極對數(shù)，從動轉子202上至少設置有三對N、S磁極，即至少包括有三個N磁極和三個S磁極；三對N、S磁極繞主動轉子的圓周方向設置，N極磁鐵和S極磁鐵間隔設置，如圖4中所示；其中，從動轉子202可以直接由若干沿圓周方向布置的磁鐵一體構成，即從動轉子202為一個多極充磁的磁鐵，從動轉子202也可為多個磁性交錯的磁鐵組；從動轉子202上可設置四對、五對……極性交錯布置的N、S磁極，磁極