專利名稱：一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及軍民兩用人力手搖或腳蹬發(fā)電機(jī)以及部分摩托車發(fā)電機(jī)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
手搖發(fā)電機(jī)和腳踩發(fā)電機(jī)可作為電臺(tái)附件，通過手搖或腳蹬為電臺(tái)的蓄電池組進(jìn)行充電。也可在無其它電源的環(huán)境下，為手機(jī)、定位儀、北斗終端手持機(jī)等通信產(chǎn)品及相關(guān)電子產(chǎn)品做配套應(yīng)急電源，為其蓄電池組進(jìn)行充電。還可以配合LED燈或節(jié)能燈，進(jìn)行應(yīng)急照明或家庭照明。通過市場(chǎng)分析得知，隨著近幾年地震等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，國(guó)家加大了地震等自然災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)防投入，而穩(wěn)定可靠的應(yīng)急供電設(shè)備在救災(zāi)應(yīng)急中具有舉足輕重的作用，尤其是中、小功率的便攜式手搖發(fā)電機(jī)和腳蹬發(fā)電機(jī)越來越受到人們的關(guān)注。采用人力進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電機(jī)效率就非常關(guān)鍵，在手搖發(fā)電機(jī)和腳踩發(fā)電機(jī)中采用的均是外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成，其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座、轉(zhuǎn)子軸、磁體和轉(zhuǎn)子軸承組成，定子由定子座、鐵芯、定子線包和定子軸承組成，具體如圖(1-3)所示。發(fā)電機(jī)定子固定不動(dòng)，工作時(shí)，轉(zhuǎn)子在齒輪組的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，定子線包切割磁力線進(jìn)行發(fā)電。經(jīng)過不斷的研究發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)子內(nèi)的磁體所形成的磁場(chǎng)部分延伸出轉(zhuǎn)子端面，形成了漏磁場(chǎng)，如圖所示，該部分磁場(chǎng)不受定子線包切割。然而，定子座作為塊狀金屬卻進(jìn)入到了漏磁場(chǎng)中， 并且隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)連續(xù)切割磁力線，在定子座中形成了渦電流，如圖(5)所示。該電流引起定子座及發(fā)電機(jī)發(fā)熱，不僅耗費(fèi)了人力，還大大降低了發(fā)電機(jī)的效率和壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，通過設(shè)法屏蔽漏磁場(chǎng)，使定子座不再切割漏磁場(chǎng)，消除定子座中的渦電流，從而提高發(fā)電機(jī)效率，降低操作者體力消耗。具體地說，一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成，其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座、轉(zhuǎn)子軸、磁體和轉(zhuǎn)子軸承組成，定子由定子座、鐵芯、定子線包和定子軸承構(gòu)成；轉(zhuǎn)子座通過過盈配合安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上，隨轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)；磁體按照“S”級(jí)和“N”級(jí)間隔交替固定在轉(zhuǎn)子座內(nèi)表面；定子通過定子座安裝固定在發(fā)電機(jī)殼體上，定子線包繞在鐵芯上并一起固定在定子座上，其特征是在磁體端面設(shè)有屏蔽漏磁場(chǎng)消除定子座中渦電流的裝置。本實(shí)用新型有益效果運(yùn)用本實(shí)用新型提供的方案，徹底消除了轉(zhuǎn)子端面以外的漏磁，定子座不再切割漏磁場(chǎng)，不再形成渦電流。這樣一來，發(fā)電機(jī)不再因渦電流發(fā)熱，提高了發(fā)電機(jī)效率和壽命，降低了操作者體力消耗。

[0007]圖1為現(xiàn)有外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為現(xiàn)有外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)漏磁場(chǎng)示意圖。圖5為現(xiàn)有外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)渦電流示意圖。圖6為本實(shí)用新型金屬環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖(增加隔磁環(huán)的外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu))。圖8為本實(shí)用新型凸沿轉(zhuǎn)子座結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖(采用凸沿轉(zhuǎn)子座的外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu))。
具體實(shí)施方式
一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成，其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座1、轉(zhuǎn)子軸2、磁體3和轉(zhuǎn)子軸承4組成，定子由定子座5、鐵芯6、定子線包7和定子軸承8構(gòu)成；轉(zhuǎn)子座1通過過盈配合安裝固定在轉(zhuǎn)子軸2上隨轉(zhuǎn)子軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，磁體3按照“S” 級(jí)和“N”級(jí)間隔交替粘貼固定在轉(zhuǎn)子座1內(nèi)表面；定子通過定子座5安裝固定在發(fā)電機(jī)殼體上，定子線包7繞在鐵芯6上并一起固定在定子座5上，其特征是在磁體3端面設(shè)有屏蔽漏磁場(chǎng)消除定子座中渦電流的裝置。如圖6所示，所述的漏磁場(chǎng)屏蔽裝置為磁體3端面加蓋的一個(gè)導(dǎo)磁的金屬環(huán)9。金屬環(huán)9為采用硅鋼片或其它導(dǎo)磁材料沖裁的一個(gè)內(nèi)外徑適合轉(zhuǎn)子的金屬隔磁環(huán)，并依靠磁體磁力將隔磁環(huán)吸附在轉(zhuǎn)子磁體端面上。構(gòu)成的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖7所示。如圖8所示，所述的漏磁場(chǎng)屏蔽裝置為位于轉(zhuǎn)子座1上的凸沿10。構(gòu)成的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖9所示。通過分析發(fā)現(xiàn)，磁體按照“S”級(jí)和“N”級(jí)按一定間距交替粘貼在轉(zhuǎn)子座內(nèi)表面上， 只要給轉(zhuǎn)子內(nèi)磁體端面加蓋一個(gè)導(dǎo)磁的金屬環(huán)，就可將漏磁短路，直接使磁力線通過金屬環(huán)回到磁體內(nèi)，消除轉(zhuǎn)子端面以外的漏磁場(chǎng)。根據(jù)發(fā)電機(jī)和電工材料特點(diǎn)，該隔磁環(huán)材料最好選用與鐵芯一致的硅鋼片，隔磁效果最好。通過諸多實(shí)驗(yàn)對(duì)比，采用隔磁環(huán)后發(fā)電機(jī)漏磁基本消除，發(fā)電機(jī)效率和壽命明顯提高，人搖動(dòng)或腳踩時(shí)，節(jié)省了體力。同理，如圖8所示，若將轉(zhuǎn)子座加工成帶凸沿的結(jié)構(gòu)，按圖9，雖然磁體粘貼難度加大，作用雖沒有隔磁環(huán)效果好，但凸沿10也能起到屏蔽漏磁場(chǎng)的作用?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，特申請(qǐng)將該種采用隔磁環(huán)和凸沿轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，屏蔽漏磁場(chǎng)，提高發(fā)電機(jī)效率的方法在涉及軍民兩用人力手搖或腳踩發(fā)電機(jī)領(lǐng)域給予保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成，其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座(1)、轉(zhuǎn)子軸O)、磁體C3)和轉(zhuǎn)子軸承(4)組成，定子由定子座(5)、鐵芯(6)、定子線包(7)和定子軸承(8)構(gòu)成；轉(zhuǎn)子座(1)通過過盈配合安裝固定在轉(zhuǎn)子軸( 上隨轉(zhuǎn)子軸 ⑵轉(zhuǎn)動(dòng)，磁體⑶按照“S”級(jí)和“N”級(jí)間隔交替粘貼固定在轉(zhuǎn)子座(1)內(nèi)表面；定子通過定子座(5)安裝固定在發(fā)電機(jī)殼體上，定子線包(7)繞在鐵芯(6)上并一起固定在定子座 (5)上，其特征是在磁體C3)端面設(shè)有屏蔽漏磁場(chǎng)消除定子座中渦電流的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，其特征是所述的漏磁場(chǎng)屏蔽裝置為磁體(3)端面加蓋的一個(gè)導(dǎo)磁的金屬環(huán)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，其特征是所述的漏磁場(chǎng)屏蔽裝置為位于轉(zhuǎn)子座(1)上的凸沿(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，其特征是金屬環(huán)(9) 為采用硅鋼片或其它導(dǎo)磁材料沖裁的一個(gè)內(nèi)外徑適合轉(zhuǎn)子的金屬隔磁環(huán)，并依靠磁體磁力將隔磁環(huán)吸附在轉(zhuǎn)子磁體端面上。
專利摘要一種高效率外轉(zhuǎn)子軸流式微型發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成，其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座、轉(zhuǎn)子軸、磁體和轉(zhuǎn)子軸承組成，定子由定子座、鐵芯、定子線包和定子軸承構(gòu)成；轉(zhuǎn)子座通過過盈配合安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上，隨轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)；磁體按照“S”級(jí)和“N”級(jí)間隔交替固定在轉(zhuǎn)子座內(nèi)表面；定子通過定子座安裝固定在發(fā)電機(jī)殼體上，定子線包繞在鐵芯上并一起固定在定子座上，在磁體端面設(shè)有屏蔽漏磁場(chǎng)消除定子座中渦電流的裝置。運(yùn)用本實(shí)用新型提供的方案，徹底消除了轉(zhuǎn)子端面以外的漏磁，定子座不再切割漏磁場(chǎng)，不再形成渦電流。這樣一來，發(fā)電機(jī)不再因渦電流發(fā)熱，提高了發(fā)電機(jī)效率和壽命，降低了操作者體力消耗。
文檔編號(hào)H02K11/00GK202142919SQ20112025544
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者屈軍軍, 楊曉哲, 郭海鵬 申請(qǐng)人:陜西恒鑫精密紡織機(jī)械有限公司