[发明专利]磁电复合动力发电机

说明书

本发明涉及磁电复合动力发电机，包括沿径向依次设置的轴心启动电机、内层永磁定子、中间转子和外层永磁定子；内、外层永磁定子分别包括若干沿周向依次布置的定子磁块，定子磁块相对径向倾斜一定角度设置，内、外层永磁定子之间形成磁力轨道；中间转子设置于磁力轨道内，并与轴心启动电机的转子中轴同步转动连接；轴心启动电机可在电动机和发电机两种工作模式间转换。本发明在轴心启动电机启动后，引导内、外层永磁定子及中间转子做功，中间转子在磁力轨道内旋转，转矩再反馈至轴心启动电机，实现增力转矩的输出，并转化为发电机，实现磁动力发电；转矩密度高，磁能利用率高，输出功率高，发电效率高，节能环保，经济、社会效益好。

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，特别是一种磁电复合动力发电机。

背景技术

当今世界能源越来越紧缺，未来人类将面临十分严峻的能源紧缺危机，常用的煤电和水电也出现了严重紧缺状况，常见的煤炭资源和水资源为不可再生资源，煤价越来越高，且发电过程中产生大量二氧化碳，造成大气污染，极其不环保，给人类的生产和生活带来很大的危害，水资源也日趋缺乏，风电,太阳能受地形区域条件限制发展条件受限，更可怕的是，世界各国大力发展核电，核电污染给人类带来的更是毁灭性的危害，使人望而生畏。环保的发电能源研究已迫在眉睫。

为解决上述技术问题，现有技术中提出了利用磁能进行发电的设备，但普遍存在磁能利用率低，输出功率较小，运行稳定性差等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种利用磁动力发电，集成度高，转矩密度高，磁能利用率高，输出功率高，发电效率高，节能环保，具有良好的经济、社会效益的磁电复合动力发电机。

本发明采用如下技术方案：

磁电复合动力发电机，包括有外壳、轴心启动电机、内层永磁定子、中间转子及外层永磁定子，轴心启动电机的转子中轴通过轴承可转动安装于外壳上，内层永磁定子、中间转子及外层永磁定子以轴心启动电机为中心沿径向依次设置；所述内、外层永磁定子分别包括有若干沿周向依次布置的定子磁块，且内、外层永磁定子的定子磁块数量相同并相对应设置，形成若干磁极对，内、外层永磁定子之间形成磁力轨道，若干定子磁块相对径向倾斜一定角度设置，内、外层永磁定子形成的若干磁极对呈鱼刺状分布于磁力轨道两侧，内、外层永磁定子相对侧极性相同；所述中间转子包括有安装环及固定于安装环上的若干转子磁块，若干转子磁块沿周向均匀分布于磁力轨道内，安装环通过轴承可转动安装于内、外层永磁定子之间、并与轴心启动电机的转子中轴同轴安装并可同步转动连接，转子磁块的两磁极沿磁力轨道切向设置；所述轴心启动电机采用可在电动机和发电机两种工作模式间转换的电机。

进一步地，所述轴心启动电机采用外定子永磁同步电机。

进一步地，所述外定子永磁同步电机包括有外定子、内转子，外定子为永磁定子，内转子包括转子中轴、转子永磁体及套装于转子永磁体外周的笼型转子绕组，笼型转子绕组连接有电能输出电路。

进一步地，所述轴心启动电机采用直流电机。

进一步地，所述直流电机包括外定子、内转子、电刷及换向器，外定子为永磁定子，内转子包括所述转子中轴、转子铁芯及转子绕组。

进一步地，所述内、外层永磁定子包括定子机座及固定于定子机座上的所述若干定子磁块。

进一步地，所述磁电复合动力发电机还包括有用于启动轴心启动电机的启动源，启动源采用为轴心启动电机供电的外部电源和/或用于连接驱动轴心启动电机转子中轴转动的自启动动力源。

进一步地，所述外部电源采用储能电池、储能电容器、静电发电机、可再生能源发电系统中的一种或多种。

进一步地，所述自启动动力源采用静电电动机，静电电动机与轴心启动电机沿轴向布置，静电电动机动力输出轴与轴心启动电机的转子中轴可同步转动连接。