[发明专利]一种永磁型发电机

说明书

技术领域

本发明属于新能源电机技术领域，特别涉及一种使用以磁力构成的旋转磁场的永磁发电机械。

背景技术

在现有的永磁发电机中如永磁型风力发电机，其一般的结构为，叶轮在风力的作用下，带动一套增速机构提高转速，再带动发电机的转子旋转，在发电机的转子上布置有多个N、S交替的永磁体，在变化磁场的作用下使设置在定子上的电磁线圈产生感生电流，产生电能。在现有技术中，由于叶轮需要克服增速机构和发电机内部磁场产生的阻力矩，因而对风力的等级会有一定的要求，必须达到其最小启动风力级别才能使其工作，为此需要将发电机置于一定的高度或设置在特定的地区，从而使风力发电机的广泛应用受到了一定的限制。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供能在较小的风力或水力下就能有效工作的永磁型风力发电机或水力发电机，其利用磁座和旋转电磁铁的基本工作原理，将多个可旋转的磁极通过合理的磁场布局排列，利用通过控制固定在其定子上的多个独立磁极单元磁场的旋转使其对外呈现的磁极发生变化，在较小外力的作用下在定子上产生一个稳定的可持续的旋转磁场，在变化磁场的作用下使设置在定子上的电磁线圈产生感生电流，产生电能。

本发明的技术方案是这样实现的：一种永磁型发电机，包括叶轮组合体、定子部分和固定在定子部分轴线上的转轴，叶轮组合体通过轴承与固定在定子部分上的转轴相连接，其特征在于：所述定子部分包括定子座以及固定在定子座上的数个可独立旋转的磁极单元，所述的数个可独立旋转的磁极单元分别与固定在叶轮组合体上的驱动机构相连接，通过数个可独立旋转的磁极单元磁场的变化形成一个有规律布置、且能够连续变化的旋转磁场，在变化磁场的作用下使设置在定子部分上的电磁线圈切割磁极单元形成的磁力线，从而产生感生电流，产生电能。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述的数个可独立旋转的磁极单元的极对数相同、轴线相互平行均匀布置在定子座的同一圆周之上，且所述的可独立旋转的磁极单元的磁场的方向与其轴线相垂直。

本发明所述的一种永磁型发电机，其在定子部分的中心还布置有一个旋转磁极，所述旋转磁极的磁场方向与其旋转轴线的方向垂直，且所述旋转磁极的极对数等于定子部分上可独立旋转的磁极单元的数量与其中一个磁极单元的极对数的乘积。

本发明所述的一种永磁型发电机，其叶轮组合体包括一个包裹定子座外圆周的圆环，在所述圆环上布置有多个平面或弧面、且极性为N、S相间的永磁体，所述圆环的极对数为布置在定子部分上可独立旋转的磁极单元的数量与可独立旋转的磁极单元的极对数的乘积或为其乘积的整数倍。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述定子部分还包括有固定在任意相邻两个可独立旋转的磁极单元之间的电磁线圈。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述的数个可独立旋转的磁极单元的磁极方向相一致或任意相邻两个可独立旋转的磁极单元的磁极方向相垂直。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述固定在叶轮组合体上的驱动机构包括有一个与定子部分同轴的、与固定在每个可独立旋转的磁极单元转轴上的齿轮相啮合的驱动齿轮盘。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述驱动齿轮盘与布置在定子部分的同一圆周上的可独立旋转的磁极单元以及布置在定子部分中心的旋转磁极的旋转轴上的齿轮共同构成行星齿轮组。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述驱动齿轮盘带动定子部分上可独立旋转的磁极单元以及旋转磁极同步同向转动，所述圆环的旋转方向与可独立旋转的磁极单元和旋转磁极的旋转方向相反。

本发明所述的一种永磁型发电机，其所述旋转磁极的轴心与任意相邻两个可独立旋转的磁极单元的轴心连线形成的夹角所对应的旋转磁极和圆环的弧长为可独立旋转的磁极单元的1/2周长的整数倍。

本发明产生的有益效果是：由于在本发明中，叶轮在风力或水力的作用下，其所带的的旋转部分只有设置在定子上的多个可旋转的磁极单元，与现有技术的永磁型风力发电机相比较其转动惯量大为减小，同时因为叶轮所带的的外齿轮的圆周远大于固定在多个可旋转磁极单元转轴上的小齿轮，故在本发明中可以去掉现有技术中所必须的增速机构，从而使得本发明的应用场合得到拓展，能在较小的风力或水力的作用下正常工作输出电能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1为定子座，2为可独立旋转的磁极单元，3为转轴，4为电磁线圈，5为旋转磁极，6为圆环，7为永磁体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。