[实用新型]恒磁无刷直流发电机

说明书

本实用新型涉及直流发电机，更具体地是指一种恒磁无刷直流发电机。

直流发电机目前被广泛的应用在社会生产生活的各个领域，传统的直流发电机为了能输出直流电，需要使用碳刷，滑环组成的换向器，滑环是由许多铜片圆环排列组成的，碳刷与滑环接触时经常会产生电火花，电火花热量很大，如果发电机长时间连续运转，电火花放出的热量容易将换向器烧毁，造成发电机不能正常工作，另外传统式的发电机都是铁芯式，即发电机的线圈都是缠绕在铁芯上，铁芯是用硅钢片叠压而成，发电机运转时，电流产生的磁场会使硅钢片内产生磁滞和涡流，造成很大的能量损耗，这时，发电机需要由外界输入很大的转矩，才能运转，因此，这种发电机的能量转换效率很低，另外，用硅钢片叠制成的铁芯，线圈必须采用叠绕式或交叉式缠绕，这样就会使发电机内定子结构变得很复杂，加工困难，成本较高，不易维修，而且整机体积重量都因此变得很大。

本实用新型的目的在于提供一种恒磁无刷直流发电机，它不使用换向器换向，而使用全波整流器，将线圈产生的交变电流复合成直流电输出，它的线圈不使用硅钢片做铁芯，因此不会因为磁滞或涡流而带来不必要的能量损耗，且整机结构简单，便于维修，制造成本低。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种恒磁无刷直流发电机，包括有机壳、主轴、端盖、机座，轴承，轴承座，永久磁铁制成的转子，线圈制成的定子，其特征在于：

定子是由若干线圈装于一线包架内构成，该线包架为一有轴向中心孔的圆柱体，该中心孔的直径尺寸与发电机主轴中部的直径尺寸相应，环绕所述的圆柱体中心孔的圆周上开有若干贯穿孔，所述的贯穿孔在圆柱体圆周上均匀分布，所述的贯穿孔内镶嵌有线圈；所述的线包架是用非金属材料制成；

转子是由永久磁铁，磁铁座和机壳组成，磁铁座是用非金属材料弯制成的半圆形弧板，且在半圆形弧板的中部制有向外侧凸出的凸块，磁铁座共有四块，每两块半圆形磁铁座相对拼成一整圆环磁铁座，两个整圆环磁铁座分别安装在机壳的内壁靠近前端盖和后端盖的位置；所述的每个整圆环的磁铁座上的两凸块凸出方向一致，在机壳内所述的两个整圆环磁铁座上的两对凸块凸出方向相对，在每个半圆环磁铁座凸块的一侧端面与相对磁铁座凸块的对应的侧端面之间安装有一永久磁铁条，两个整圆环形磁铁座之间共安装有四条永久磁铁条；

所述磁铁座与永久磁铁条围成的中空的空间内安装有所述的线包架，该线包架中心孔内安装有发电机主轴，该主轴两端分别支承在两机座内，所述机壳通过两轴承，两轴承座支承在主轴上，机壳前部的轴承座为圆盘形，该圆盘形轴承座开有中心孔，该中心孔直径尺寸与所述发电机主轴的前部直径尺寸相应；该圆盘形轴承座上环绕圆盘中心孔的圆周上均匀分布有若干金属螺丝，且该金属螺丝的数量与所述线包架上的贯穿孔的数量相同，所述的圆盘形轴承座与主轴之间固定连接，机壳外面的主轴上安装有一整流器。

本实用新型的目的还可以通过以下措施实现：

所述的线包架是用胶木制成。

所述的线包架上的贯穿孔为8个。

所述的永久磁铁是用稀土材料钕铁硼制成。

所述的机壳外壁上开有皮带槽。

本实用新型有以下积极有益的效果：

1.不使用硅钢片做线圈的铁芯，这样就不会因为磁滞，涡流而发热，不需设电风扇排热，因此体积小，重量轻，成本低；

2.整机结构设计合理，加工工艺简单，维护，保养方便；

3.不使用电刷，不会产生电火花，因此不会出现换向器被电火花烧毁的情况，整机运行可靠，使用寿命长；

4.转子磁极采用永久磁铁，发电机运行时，不需外加励磁电流，因此发电机工作时，不需要外界供电，适应能力强；

5.永久磁铁采用稀土元素钕铁硼材料制造，具有高剩磁Br、高矫顽力Hc和高磁能积BH的特性，使发电机的输出功率与重量的比值，效率η和功率因数均比一般发电机有所提高，具转速稳定。

现以较佳实施例结合附图对本实用新型做进一步描述如下：

图1是本实用新型一实施例的纵向剖视图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中线包架的立体外观图；

图4是一磁铁座的立体外观图；

图5是图1中四个磁铁座装配结构示意图；

图6是图1中前端轴承座的立体外观图；

图7是图1中B-B剖视图；

图8是图7所示电路的接线图；

图9是图1中C-C剖视图；

图10是图1中永久磁铁产生的磁场形状的示意图。