[实用新型]高效无刷直流发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电机，具体地说是一种高效无刷直流发电机。

背景技术

直流发电机由于结构简单，价格低廉，广泛用于风力发电和机动车的发电。但直流发电机的换向器，不但极易损坏，还增加阻力和接触电阻；同时由于换向器中碳刷数量的限制，磁极不能设的太多，如果发电机有三对磁极，要想使三组线圈同时输出电流，必须使用三组碳刷，在这么小的发电机中使用三组碳刷，换向器的体积就可能比发电机本身还要大。另外，在发电机转子转动的某一时刻，如果只有一对碳刷，那就只能将一组线圈绕组产生的感应电流向外输出，而其他线圈绕组所产生的感应电流，在此刻就被白白浪费掉了。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种高效无刷直流发电机，以解决现有带换向器的直流发动机结构复杂、故障率高和效率低的问题。

本实用新型是这样实现的：一种高效无刷直流发电机，包括定子铁芯、定子线圈、转子铁芯和转子磁铁，所述定子线圈是由若干嵌接在定子铁芯线槽中的线圈绕组组成，每个线圈绕组是由两根导线并绕而成的两个相互独立的线圈，其中一个线圈的首端与另一线圈的尾端各串接一个二极管，成为串接二极管的引出端；一个线圈的尾端与另一线圈的首端不串接二极管，成为不串接二极管的引出端；所有线圈绕组中的串接二极管的引出端并联连接到上述直流发电机的正极输出端，所有线圈绕组中的不串接二极管的引出端并联连接到上述直流发电机的负极输出端。

所述定子铁芯为圆筒状，内外两侧均设置有铁芯线槽；所述定子铁芯的一端固定在底座上，在所述底座的中心固定有定子轴，在所述定子轴上通过轴承接有内端盖和外端盖，在所述外端盖上接有位于所述定子铁芯外侧的转子外铁芯；所述转子铁芯位于所述定子铁芯的内侧，并固定在所述内端盖与所述外端盖之间；在所述转子铁芯上均布有2n个磁极极性为间隔排布的转子磁铁，在所述转子外铁芯上均布有与所述转子磁铁数量相同的转子外磁铁；一个转子外磁铁和一个同极排列的转子磁铁分布在电机圆周截面上的同一扇区内。

在所述转子外铁芯的外侧面制有卡接皮带的皮带槽。

所述定子铁芯为圆筒状，在其内侧均布有铁芯线槽；所述定子铁芯的两端固定在两个相对设置的外端盖上，在所述外端盖的中心通过轴承连接电机转轴，所述转子铁芯固定在所述电机转轴上，在所述转子铁芯上均布有2n个磁极极性为间隔排布的转子磁铁。

在所述电机转轴的一端制有键槽。

本实用新型采用双线并绕，二极管并流，有此可取代换向器的设置，消除了换向器所产生的阻力和接触电阻，大大增加了发电机的使用寿命。更重要的一点是，在发电机转子转动时，不论发电机有多少组线圈绕组，线圈绕组所产生的电流的大小和方向如何，都可以通过并流二极管向外输出感应电流，但不会对发电机增加任何影响，由此使得发电机的效率得以大大提高。经实验检测，本发电机的实测效率可达95％以上。

附图说明

图1是采用双磁双线结构的直流发电机的结构示意图。

图2是图1所示直流发电机的圆周截面图及定子线圈的接线示意图。

图3是采用单磁双线结构的直流发电机的结构示意图。

图4是图3所示直流发电机的圆周截面图及定子线圈的接线示意图。

图中各部件名称及标号分别是：定子铁芯1、转子铁芯2、内端盖3、定子轴4、转子磁铁5、定子线圈6、转子外磁铁7、底座8、转子外铁芯9、外端盖10、轴承11、二极管12、电机转轴13。

具体实施方式

实施例1：

图1、图2所示的是双磁双线高效无刷直流发电机的实施例，其结构是，在一个盘片状的底座8上固定一个圆筒形的定子铁芯1，定子铁芯可用0.3-0.5mm厚的硅钢片冲制叠压组合而成。在定子铁芯1的内、外两侧均制有铁芯线槽，铁芯线槽沿径向里外相对，定子线圈6的每个线圈绕组采用双线并绕的方式，绕制在沿径向里外相对的一组铁芯线槽中。线圈绕组与定子铁芯1之间采用常规方式进行绝缘处理。

定子线圈6中的每个线圈绕组是由两根漆包铜导线并绕而成的两个相互独立的线圈，其中第一个线圈的首端与第二个线圈的尾端各串接一个二极管，成为串接二极管的引出端；第一个线圈的尾端与第二个线圈的首端不串接二极管，成为不串接二极管的引出端。所有线圈绕组的串接二极管的引出端并联连接到直流发电机的正极输出端A，所有线圈绕组的不串接二极管的引出端并联连接到直流发电机的负极输出端B。