一种自推式双磁助力永磁发电机的制作方法

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1.本发明属于发电技术领域，特别涉及一种自推式双磁助力永磁发电机。

背景技术：

2.永磁发电机损耗低,效率高等优点,在节约能源和环境保护日益受到重视的今天,对其研究就显得非常必要。在许多情况下可以实现无刷化，因此其多为小型和微型电动机所采用。采用变频电源供电时，永磁电动机亦可用于调速传动系统。随着永磁材料性能的不断提高和完善永磁电动机已在家用电器、医疗器械、汽车、航空和国防等各个领域内获得了广泛的应用。
3.永磁式发电机结构简单，转子磁场大，无励磁绕组，无碳刷，无滑环，气隙大，无触点，整机唯一磨损部位是轴承。提高了产品可靠性，不用外接调节器，导磁体材料间距采用优化设计，减少了漏磁，使发电机怠速性能好。
4.为了进一步提高整个电机的发电效率，降低磨损损耗，对永磁发电机的内部结构以及发电方式做了优化改进。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种自推式双磁助力永磁发电机，从而改变原有发电模式，提高整个电机的发电效率，降低磨损损耗；为达到上述目的所采取的技术方案是：一种自推式双磁助力永磁发电机，包括机壳本体，在机壳本体内转动连接有转轴，在转轴上固定有转盘，在机壳本体内设有盘式安装座，所述转盘位于盘式安装座内，在转盘上靠近边缘处绕周向均设有动磁体组；在盘式安装座上绕转盘周向均布有多个双磁推发电单元，动磁体组随转盘转动时，双磁推发电单元与动磁体组相互作用发生电磁感应而在双磁推发电单元内产生感应电流；以转盘转动方向为前方向，以转盘径向向外方向为外方向，所述双磁推发电单元包括第一磁助推组、第二磁助推组和感应线圈，第一磁助推组和感应线圈在周向上并排布置，第二磁助推组紧贴感应线圈外端布置，所述第一磁助推组包括第一限位框，在第一限位框内设有第一前磁体，在第一前磁体外侧沿前后方向并排有第一前磁体组和第二前磁体组，所述第一前磁体组包括沿径向并排的多个第二前磁体，所述第二前磁体组包括沿径向并排的两个第三前磁体；所述第二磁助推组包括第二限位框，在第二限位框内设有第一后磁体，在第一后磁体前侧沿径向并排设有两个第二后磁体；所述动磁体组包括第三限位框，第三限位框的中心轴线方向自内向外逐渐向前方向倾斜设置，在第三限位框内沿第三限位框的中心轴线方向紧贴布置有至少两个动磁体，在动磁体前侧设有辅助动磁体；其中，第一前磁体的内端磁极、第二前磁体的内端磁极、第三前磁体的前端磁极、第一后磁体的后端磁极、第二后磁体的内端磁极、动磁体的外端磁极、辅助动磁体的前端磁极均相同。
6.优选的，所述第一磁助推组包括第四限位框，在第四限位框内设有第四前磁体，在
第四前磁体的外侧设有第五前磁体，在第五前磁体的前侧沿径向并排设有两个第六前磁体；所述第四前磁体的内端磁极、第五前磁体的后端磁极、第六前磁体的内端磁极相同，且与动磁体的外端磁极相同。
7.优选的，将两个第二后磁体的前后方向宽度减少x，x为第五前磁体的前后方向宽度，将第六前磁体、第五前磁体后移至第五前磁体紧贴第二后磁体为止，然后将第四前磁体转移放置到第六前磁体和第五前磁体的外侧。
8.优选的，所述动磁体组包括第五限位框，第五限位框的中心轴线沿径向设置，在第五限位框内沿径向方向布置有至少两个动磁体，动磁体的磁极沿径向设置且与第二后磁体的内端磁极相同。
9.优选的，在转盘内绕周向均布有多个中限位磁体，在盘式安装座底部绕周向均布有多个下限位磁体，所述中限位磁体和下限位磁体的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过中限位磁体和下限位磁体的排斥作用使得转盘处于悬浮转动状态。
10.优选的，在转盘上方的机壳本体内绕周向均布有多个上限位磁体，所述中限位磁体和上限位磁体的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过上限位磁体、下限位磁体对中限位磁体的共同斥力作用使得转盘处于悬浮转动状态。
11.优选的，在转轴与机壳本体转动连接处设有磁助稳组，所述磁助稳组包括绕周向固定在转轴上的多个转动磁体组、固定在机壳本体上绕转轴周向均布的多个固定磁体，所述转动磁体组和固定磁体的磁极均沿径向方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过固定磁体和转动磁体组的排斥作用使得转轴处于悬浮转动状态。
12.本发明所具有的有益效果为：（1）本发明为盘式磁悬浮发电，在转盘转动的过程中，感应线圈与动磁体组之间相互作用发生电磁感应而在感应线圈内产生感应电流进而发电，与传统的励磁发电机相比整体结构紧凑、损耗极小，大大提高了能源利用率，提高了发电效率。
13.（2）在动磁体转动通过第一磁助推组的过程中受到单向助推作用，从而保证转盘平稳、高速、单向转动。同样道理在动磁体转动通过第二磁助推组的过程中也会受到单向助推作用，这样经过第二磁助推组和第一磁助推组进一步实现了转盘平稳、高速、单向转动。
14.（3）将第一磁助推组和第二磁助推组的数量设置为相等且均为动磁体数量的一半，所述第一磁助推组和第二磁助推组在周向上均匀交替布置，这样就能保证第一磁助推组和第二磁助推组同时对相邻两个动磁体同时作用，从而提高第一磁助推组和第二磁助推组的作用效率。
15.（4）通过对第一磁助推组和第二磁助推组的多种结构改进试验，出了几种整体结构紧凑又能发挥助推作用的磁体布局，使得动磁体组整个运动过程更加平顺稳定，以及在动磁体组离开第一磁助推组时的助推作用进一步延长了助推距离和提高了助推效果（5）通过上限位磁体、下限位磁体两者对中限位磁体的排斥力作用使得转盘处于悬浮转动状态；通过磁助稳组即通过固定磁体和转动磁体的排斥作用使得转轴处于悬浮转动状态，这样整体发电组件就处于悬浮发电状态，大大降低了损耗。
16.（6）最后，还可在转轴上自上而下依次设置多个转盘的发电结构，进而实现多组同时发电，将大大提高发电效率，整体结构紧凑，损耗小，发电效率高。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图之一；图2为图1中k1部分的结构放大图；图3为本发明的结构示意图之二；图4为图3中k2部分的结构放大图；图5为本发明的结构示意图之三；图6为图5中k3部分的结构放大图；图7为图1中沿a-a向剖视图；图8为多个转盘时的a-a向剖视图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明进一步描述。
19.如图1和图2所示，本发明包括机壳本体，在机壳本体内转动连接有转轴3，在转轴3上固定有转盘2，在机壳本体内设有盘式安装座1，所述转盘2位于盘式安装座1内，在转盘2上靠近边缘处绕周向均设有动磁体组e；在盘式安装座1上绕转盘2周向均布有多个双磁推发电单元，动磁体组随转盘转动时，双磁推发电单元与动磁体组e相互作用发生电磁感应而在双磁推发电单元内产生感应电流；以转盘2转动方向为前方向，以转盘2径向向外方向为外方向，所述双磁推发电单元包括第一磁助推组b、第二磁助推组c和感应线圈d，第一磁助推组b和感应线圈d在周向上并排布置，第二磁助推组c紧贴感应线圈外端布置，所述第一磁助推组b包括第一限位框b1，在第一限位框b1内设有第一前磁体m8，在第一前磁体m8外侧沿前后方向并排有第一前磁体组和第二前磁体组，所述第一前磁体组包括沿径向并排的多个第二前磁体m1至m5，所述第二前磁体组包括沿径向并排的两个第三前磁体m6、m7；所述第二磁助推组包括第二限位框c1，在第二限位框c1内设有第一后磁体m11，在第一后磁体m11前侧沿径向并排设有两个第二后磁体m9、m10；所述动磁体组e包括第三限位框e1，第三限位框e1的中心轴线方向自内向外逐渐向前方向倾斜设置，在第三限位框e1内沿第三限位框e1的中心轴线方向紧贴布置有至少两个动磁体m13至m16，在动磁体m13至m16前侧设有辅助动磁体m12；其中，第一前磁体m8的内端磁极、第二前磁体m1至m5的内端磁极、第三前磁体m6、m7的前端磁极、第一后磁体m11的后端磁极、第二后磁体m9、m10的内端磁极、动磁体m13至m16的外端磁极、辅助动磁体m12的前端磁极均相同，本实施例中均为n极。
20.如图3和图4所示，所述第一磁助推组b还可以采用另外一种结构形式，具体的，第一磁助推组b包括第四限位框f1，在第四限位框f1内设有第四前磁体m20，在第四前磁体m20的外侧设有第五前磁体m19，在第五前磁体m19的前侧沿径向并排设有两个第六前磁体m17、m18；所述第四前磁体m20的内端磁极、第五前磁体m19的后端磁极、第六前磁体m17、m18的内端磁极相同，且与动磁体m13至m16的外端磁极相同，即均为n极。
21.如图5和图6所示，在图4的基础上进一步改进，在达到同样效果的同时尽量缩小整个体体积，将两个第二后磁体m9、m10的前后方向宽度减少x或者换成比第二后磁体m9、m10的前后方向宽度小x的新第二后磁体m21、m22，其中，x为第五前磁体m19的前后方向宽度，将第六前磁体m17、m18、第五前磁体m19后移至第五前磁体m19紧贴新第二后磁体m21、m22为
止，然后将第四前磁体m20转移放置到第六前磁体m17、m18和第五前磁体第五前磁体m19的外侧，各个磁体的磁极方向保持不变。
22.采用此种结构时，所述动磁体组e还可以包括第五限位框e2，第五限位框e2的中心轴线沿径向设置，在第五限位框e2内沿径向方向布置有至少两个动磁体m13至m16，动磁体m13至m16的磁极沿径向设置且与第二后磁体m22的内端磁极相同，及均为n极。
23.如图7和图8所示，在转盘内绕周向均布有多个中限位磁体，在盘式安装座底部绕周向均布有多个下限位磁体，所述中限位磁体和下限位磁体的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过中限位磁体和下限位磁体的排斥作用使得转盘处于悬浮转动状态。
24.本发明在工作时，通过外界能源带动转轴3和转盘2一起转动，在转盘2转动的过程中，感应线圈d与动磁体组e之间相互作用发生电磁感应而在感应线圈d内产生感应电流进而发电。
25.当动磁体组e转动到第一磁助推组b后端部时，由于第三前磁体m6、m7对第二前磁体m1至m5内端部后半部分磁场的抵消作用以及在第一前磁体m8的磁场共同作用下，对动磁体组e进行转动助推作用，当动磁体组e转动过第三前磁体m6、m7内端部前半部分强磁场和第一前磁体m8内端部分强磁场区域内时，第二前磁体m1至m5内端部对动磁体组e进行转动的进一步助推作用，同理第二磁助推组c对动磁体组e也产生助推作用，进而在动磁体组e在通过第一磁助推组b和第二磁助推组c的过程中受到二者单向双助推作用，从而保证转盘2平稳、高速、单向转动。
26.同时，如图4所示，通过对第一磁助推组b的优化结构布置，减小了在径向上体积占比大的问题，即对第一前磁体组和第二前磁体组内磁体的尺寸、布局、磁场强大大小的试验调整采用如图4的结构形式，同样在动磁体组e在通过第一磁助推组b和第二磁助推组c的过程中受到二者单向双助推作用，从而保证转盘2平稳、高速、单向转动。
27.以及如图6所示对第一磁助推组b、第二磁助推组c进一步优化结构设计，减小了在径向和周向上整体体积占比大的问题，即对第一前磁体组和第二前磁体组内磁体的尺寸、布局、磁场强大大小的试验调整采用如图4的结构形式，同样在动磁体组e在通过第一磁助推组b和第二磁助推组c的过程中受到二者单向双助推作用，从而保证转盘2平稳、高速、单向转动。
28.本实施例中还可以将第一磁助推组b和第二磁助推组c的数量设置为相等且均为动磁体组e数量的一半，所述第一磁助推组b和第二磁助推组c在周向上均匀交替布置，这样就能保证第一磁助推组b和第二磁助推组c同时对相邻两个动磁体组e同时作用，从而提高第一磁助推组b和第二磁助推组c的作用效率。
29.如图7所示，在转盘2内绕周向均布有多个中限位磁体5，在盘式安装座1底部绕周向均布有多个下限位磁体6，所述中限位磁体5和下限位磁体6的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过中限位磁体5和下限位磁体6的排斥作用使得转盘2处于悬浮转动状态。
30.同时在转盘2上方的机壳本体内绕周向均布有多个上限位磁体4，所述中限位磁体5和上限位磁体4的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过上限位磁体4、下限位磁体6对中限位磁体5的共同斥力作用使得转盘2处于悬浮转动状态。
31.在转轴3与机壳本体转动连接处设有磁助稳组，所述磁助稳组包括绕周向固定在转轴3上的多个转动磁体组7、固定在机壳本体上绕转轴周向均布的多个固定磁体8，所述转动磁体组和固定磁体8的磁极均沿径向方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过固定磁体8和转动磁体组7的排斥作用使得转轴3处于悬浮转动状态。
32.如图8所示，还可在转轴3上自上而下依次设置多个转盘2,9的发电结构，进而实现多组同时发电，将大大提高发电效率，整体结构紧凑，损耗小，发电效率高。
33.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，包括机壳本体，在机壳本体内转动连接有转轴，在转轴上固定有转盘，在机壳本体内设有盘式安装座，所述转盘位于盘式安装座内，在转盘上靠近边缘处绕周向均设有动磁体组；在盘式安装座上绕转盘周向均布有多个双磁推发电单元，动磁体组随转盘转动时，双磁推发电单元与动磁体组相互作用发生电磁感应而在双磁推发电单元内产生感应电流；以转盘转动方向为前方向，以转盘径向向外方向为外方向，所述双磁推发电单元包括第一磁助推组、第二磁助推组和感应线圈，第一磁助推组和感应线圈在周向上并排布置，第二磁助推组紧贴感应线圈外端布置，所述第一磁助推组包括第一限位框，在第一限位框内设有第一前磁体，在第一前磁体外侧沿前后方向并排有第一前磁体组和第二前磁体组，所述第一前磁体组包括沿径向并排的多个第二前磁体，所述第二前磁体组包括沿径向并排的两个第三前磁体；所述第二磁助推组包括第二限位框，在第二限位框内设有第一后磁体，在第一后磁体前侧沿径向并排设有两个第二后磁体；所述动磁体组包括第三限位框，第三限位框的中心轴线方向自内向外逐渐向前方向倾斜设置，在第三限位框内沿第三限位框的中心轴线方向紧贴布置有至少两个动磁体，在动磁体前侧设有辅助动磁体；其中，第一前磁体的内端磁极、第二前磁体的内端磁极、第三前磁体的前端磁极、第一后磁体的后端磁极、第二后磁体的内端磁极、动磁体的外端磁极、辅助动磁体的前端磁极均相同。2.根据权利要求1所述的自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，所述第一磁助推组包括第四限位框，在第四限位框内设有第四前磁体，在第四前磁体的外侧设有第五前磁体，在第五前磁体的前侧沿径向并排设有两个第六前磁体；所述第四前磁体的内端磁极、第五前磁体的后端磁极、第六前磁体的内端磁极相同，且与动磁体的外端磁极相同。3.根据权利要求2所述的自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，将两个第二后磁体的前后方向宽度减少x，x为第五前磁体的前后方向宽度，将第六前磁体、第五前磁体后移至第五前磁体紧贴第二后磁体为止，然后将第四前磁体转移放置到第六前磁体和第五前磁体的外侧。4.根据权利要求3所述的自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，所述动磁体组包括第五限位框，第五限位框的中心轴线沿径向设置，在第五限位框内沿径向方向布置有至少两个动磁体，动磁体的磁极沿径向设置且与第二后磁体的内端磁极相同。5.根据权利要求1至4任一项所述的自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，在转盘内绕周向均布有多个中限位磁体，在盘式安装座底部绕周向均布有多个下限位磁体，所述中限位磁体和下限位磁体的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过中限位磁体和下限位磁体的排斥作用使得转盘处于悬浮转动状态。6.根据权利要求5所述的自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，在转盘上方的机壳本体内绕周向均布有多个上限位磁体，所述中限位磁体和上限位磁体的磁极均沿竖直方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过上限位磁体、下限位磁体对中限位磁体的共同斥力作用使得转盘处于悬浮转动状态。7.根据权利要求5或6所述的自推式双磁助力永磁发电机，其特征在于，在转轴与机壳本体转动连接处设有磁助稳组，所述磁助稳组包括绕周向固定在转轴上的多个转动磁体组、固定在机壳本体上绕转轴周向均布的多个固定磁体，所述转动磁体组和固定磁体的磁
极均沿径向方向设置，且两者的磁极方向相反从而通过固定磁体和转动磁体组的排斥作用使得转轴处于悬浮转动状态。

技术总结

本发明属于发电技术领域，公开了一种自推式双磁助力永磁发电机，包括机壳本体，在机壳本体内转动连接有转轴，在转轴上固定有转盘，在机壳本体内设有盘式安装座，所述转盘位于盘式安装座内，在转盘上靠近边缘处绕周向均设有动磁体组；在盘式安装座上绕转盘周向均布有多个双磁推发电单元，动磁体组随转盘转动时，双磁推发电单元与动磁体组相互作用发生电磁感应而在双磁推发电单元内产生感应电流；本发明为盘式磁悬浮发电，在转盘转动的过程中，感应线圈与动磁体组之间相互作用发生电磁感应而在感应线圈内产生感应电流进而发电，与传统的励磁发电机相比整体结构紧凑、损耗极小，大大提高了能源利用率，提高了发电效率。提高了发电效率。提高了发电效率。