專利名稱：直流發電機的制作方法
技術領域：
本發明所屬機電領域，更具體說，涉及一種稀土永磁雙轉子，無鐵心、無電刷、無整 流器的純直流發電機。
背景技術：
公知的直流發電機主要部件是由定子、轉子、發電繞組、整流器電刷等構成，其發 電繞組嵌于硅鋼片疊制的鐵心上形成一體，發出的交流電經整流器電刷輸出脈動直流電， 在轉速恒定不變的情況下，要想提高輸出功率就得增加定子與轉子之間的磁場強度，磁場 強度越大，定子與轉子之間的磁拉力就越大，轉子的旋轉阻力就越大，該阻力要消耗近90% 的輸入功率，能耗較大，整流器電刷在工作時有明顯的火花產生高溫極易磨損，須經常停機 檢修，設備利用率不高。
發明內容
本發明克服了現有技術不足，提供一種無鐵心、無電刷、無整流器免維護的節能高 效率純直流發電機。為了實現上述目的，本發明采用下述技術方案發電繞組纏繞著環形永磁體的環 臂，使該永磁體懸浮于所述發電繞組形成的空腔內能自由旋轉，并與發電繞組外側的環形 永磁體相互平行且異名磁極相對應，形成有拉力的磁場，沿著一個方向持續旋轉，形成連續 一個方向的運動磁場，發電繞組的一部分置于該運動磁場中切割磁力線產生無脈動電流， 這正是我們理想的直流電。有意效果是1、由于沒有定子鐵心所以沒有鐵損，轉子旋轉阻力很小，節省了 90%的驅動功率；2、在發電狀態下，轉子每轉一圈都是有效值，發電效率高；3、該發電機沒有電刷，所以沒有火花干擾，實現免維護，設備利用率高；4、沒有交流電磁波輻射，適合裝備在潛水艇內，隱蔽性好；5、為重要的科學實驗設備提供優質的純直流電源有著十分重要的意義；6、作照明電源可以減輕視覺疲勞，保護人的視力；7、結構簡單，容易制造。
圖1是本發明的發電原理圖；圖2是本直流發電機第一個實施例的結構示意剖視圖；圖3是本直流發電機第二個實施例的結構示意剖視圖；圖中軸桿1，環形永磁體2、3，內轉子4，外轉子5，環形空腔支架6，發電繞組7，透 孔8，軸乘9，皮帶輪或齒輪10，機殼或機座11。其中軸桿1是內、外轉子和環形空腔支架的 中心軸，此軸為空心軸且固定不轉。圖1的永磁體2、3也是圖2、圖3永磁體的立體效果圖，為了便于標注磁極名圖2、圖3的永磁體采用了厚度放大畫法。
具體實施例方式在圖1中，兩個環形永磁體異名磁極相對應，相互平行留有間隙，形成有拉力的磁 場沿F1方向同步旋轉，產生一個沿一個方向持續運動的磁場，發電繞組7纏繞著環形永磁 體2的環臂兩者不接觸，使環形永磁體2懸浮于發電繞組形成的空腔內旋轉，所述發電繞組 的一部分位于所述磁場中持續切割磁力線產生電流，用發電機右手定則判定電流持續的從 E端流出，E端為正極，M端為負極。在圖2所示的第一個實施例中，置有環形永磁體2的內轉子4經軸承9與空心軸桿 1滑動配合。空心環形支架6與空心軸桿1緊配合，在此配合處附近的空心軸桿1上有數個 透孔8，便于發電繞組7穿入、穿出空心軸桿1纏繞在環行空腔支架6上，纏繞的匝數不限達 到我們滿意為好，發電繞組的E、M端從空心軸桿1的端口引出，實現所述繞組7纏繞著環形 永磁體2的環臂的目的。置有環形永磁體3的外轉子5經軸承9與空心軸桿1滑動配合，該 外轉子在纏有發電繞組的支架6的外側，內、外轉子上的永磁體異名磁極相對應，形成有拉 力的磁場，在所述外轉子5的外側設置有皮帶輪或齒輪10，所述直流發電機的內轉子4、環 形空腔支架6、外轉子5三者相互平行并且留有間隙配合在軸桿1上，軸桿1與機殼或機座 11緊配合固定不轉，驅動外轉子沿一個方向持續旋轉，內轉子就隨之同步旋轉，形成沿一個 方向持續運動的磁場，所述發電繞組7固定不轉，該繞組的一部分至于所述的運動磁場中 切割磁力線產生直流電，達到發電目的。在圖3所示的第二個實施例中，內轉子4、支架6、外轉子5三者都是環形空腔結 構，內轉子4的兩側置有兩只同名磁極相對應的環形永磁體2并且留有間距，環形空腔內轉 子4置于環形空腔支架6內，該支架6置于環形空腔外轉子5內，該外轉子5的兩側置有兩 個環形永磁體3分別與內轉子的兩個永磁體異名磁極相對應，它們相互平行并且留有間隙 形成有拉力的兩個磁場，發電繞組7的兩部分置于所述磁場中，其工作原理同第一個實施 例，這里不再重復。此實施例的發電量是圖2的2倍。所述內轉子4、外轉子5及支架6采用塑料或其它非磁性材料制成的框架組合結 構，所述軸桿1、軸承9采用銅、鋁、不銹鋼或其它非磁性材料。本發明所述的永磁體是用螺釘固定在所述的轉子上，構成轉子總成，外轉子是主 動轉子，內轉子是從動轉子。如果選用有開口的環形永磁體就能產生脈動直流。根據上述技術方案，本領域技術人員可以根據實際需要確定發電機的外殼形式。
權利要求
一種直流發電機，包括環形內轉子(4)和發電繞組(7)，環形內轉子(4)上置有環形永磁體(2)，其特征是所述發電繞組(7)纏繞著環形永磁體(2)的環臂。
2.根據權利要求1所述直流發電機，其特征是所述發電繞組(7)纏繞著一只環形永 磁體的環臂。
3.根據權利要求1所述直流發電機，其特征是所述發電繞組(7)同時纏繞著兩只平 行的環形永磁體的環臂。
全文摘要
本發明公開了一種直流發電機，其特征是發電繞組纏繞著環形永磁體的環臂，使該永磁體懸浮于發電繞組形成的空腔內并且能自由旋轉，該永磁體與發電繞組外側的永磁體異名磁極相對應，并且相互平行留有間隙，形成有拉力的磁場沿一個方向持續旋轉，獲得連續一個方向的運動磁場，發電繞組的一部分或兩部分置于該運動磁場中切割磁力線，產生無脈動電流，所述發電機無鐵心、無刷無整流器，發電效率高，結構簡單，容易制造。
文檔編號H02N11/00GK101834501SQ20101016618
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月17日 優先權日2010年4月17日
發明者徐偉華 申請人:徐偉華