本實(shí)用新型涉及一種新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

目前常規(guī)電機(jī)的無刷直流發(fā)電機(jī)大部分是用電力電子整流器將發(fā)出的交流電整流成直流電。雖然電力電子技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以生成較好的直流電，但由于生產(chǎn)直流功率的增大，電力電子器件的壽命也是一個(gè)問題。所造成的結(jié)果是無刷直流發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)增加，可靠性和安全性將低。所以，一個(gè)能產(chǎn)生高質(zhì)量直流電和維護(hù)工作小的的無刷發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)，也一直困擾著我們。為此設(shè)計(jì)這個(gè)新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)。與純定子磁軛勵(lì)磁型直流發(fā)電機(jī)(專利號(hào)：2013102268481)相比，應(yīng)用不同的方法，達(dá)到同樣的效果——可以不用整流器件和電刷產(chǎn)生直流電的直流發(fā)電機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

常規(guī)電機(jī)的無刷直流發(fā)電機(jī)大部分是用電力電子整流器將發(fā)出的交流電整流成直流電。雖然電力電子技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可以生成較好的直流電，但由于生產(chǎn)直流功率的增大，電力電子器件的壽命也是一個(gè)問題。所造成的結(jié)果是無刷直流發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)增加，可靠性和安全性將低。同時(shí)傳統(tǒng)直流電機(jī)需要電刷換流，而電刷帶來很多問題，比如維護(hù)成本高，電火花，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等等。所以設(shè)計(jì)一種新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)使其不需要電刷和電力電子的環(huán)流作用，從而免于其帶來的各種問題。有鑒于現(xiàn)今技術(shù)高速發(fā)展，特別世界在永磁材料與技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了電機(jī)行業(yè)的再一次的繁榮和跨越式的前進(jìn)。其中一種輻射環(huán)的開發(fā)與應(yīng)用更是為這個(gè)古老的電機(jī)行業(yè)增加新的氣息。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)就是應(yīng)用的這個(gè)輻射環(huán) (1001)產(chǎn)生單極的磁場(chǎng)，切割導(dǎo)線產(chǎn)生一定質(zhì)量的直流電。設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)子有兩個(gè)不同極性的輻射環(huán)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)極只切割定子導(dǎo)體的一部分如圖7；同時(shí)在不同輻射環(huán)(1001)中間的出線槽(7001)，線圈(7002)在一個(gè)輻射環(huán)位置的內(nèi)定子的內(nèi)邊通過出線槽(7001)繞到另一個(gè)輻射環(huán)位置的內(nèi)定子的外邊，使不同磁場(chǎng)極性產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)在線圈的方向一致。加上內(nèi)定子(4004)的導(dǎo)磁,使處在內(nèi)定子外面的線圈邊不受旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)切割，沒有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。這樣就使每個(gè)線圈總的電動(dòng)勢(shì)方向一致。

同時(shí)內(nèi)定子有一個(gè)小的缺槽(4002),它的作用是使線圈在安裝時(shí)可以一邊進(jìn)入內(nèi)定子內(nèi)面，一邊在內(nèi)定子外面，從而使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只切割線圈內(nèi)定子內(nèi)邊，不切割線圈內(nèi)定子外的邊，這樣可以避免線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相互抵消，從而產(chǎn)生不出直流電。

內(nèi)定子的槽與槽中間是用銅條(4001)嵌套在內(nèi)定子的硅鋼或鐵導(dǎo)磁材料的圓環(huán)柱(4004),因?yàn)殂~的導(dǎo)磁率接近空氣，所以使氣隙和槽內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布均勻。

轉(zhuǎn)子裝備兩個(gè)的不同極性的輻射環(huán)(1001)，切割內(nèi)定子內(nèi)側(cè)面時(shí)使銅條的電動(dòng)勢(shì)相互抵消，以至于不會(huì)對(duì)外產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，威脅使用電機(jī)的工作人員。同時(shí)不同輻射環(huán)(1001)之間還有圓環(huán)銅板(2001)以減少不同輻射環(huán)(1001)的磁場(chǎng)在氣隙之間直接閉合。所以總的來說一種新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述的一種新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)包括外定子，內(nèi)定子和轉(zhuǎn)子；所述轉(zhuǎn)子有兩個(gè)不同極性的輻射環(huán)(1001)，不同的輻射環(huán)之間用圓環(huán)銅板隔開；所述的內(nèi)定子在不同輻射環(huán)中間位置有出線槽(7001)；在出線槽(7001)，線圈(7002)在一個(gè)輻射環(huán)位置的內(nèi)定子的內(nèi)邊通過出線槽(7001)繞到另一個(gè)輻射環(huán)位置的內(nèi)定子的外邊；所述的內(nèi)定子有一個(gè)小的缺槽(4002)；所述的內(nèi)定子的槽與槽之間是用銅條(4001)嵌套在內(nèi)定子的硅鋼或鐵導(dǎo)磁材料的圓環(huán)柱(4004)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：使線圈所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的方向一致，不需要整流器和電刷，內(nèi)定子的磁芯用銅條(4001)使氣隙和內(nèi)定子內(nèi)部的磁場(chǎng)分布均勻，同時(shí)與用整流器的無刷直流發(fā)電機(jī)相比安全性和可靠性更高，后期的維護(hù)工作量少。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所用的輻射環(huán)極性分布圖。

圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子的軸向剖切圖。

圖3為本實(shí)用新型的外定子剖切圖。

圖4為本實(shí)用新型的內(nèi)定子的剖切圖。

圖5為本實(shí)用新型的內(nèi)定子和外定子組合的剖切圖。

圖6為圓環(huán)銅板俯視圖。

圖7為本實(shí)用新型的內(nèi)定子軸向剖切圖和線圈電流方向圖。

圖8為本實(shí)用新型定子三維結(jié)構(gòu)圖。

圖中 1001.是輻射環(huán)，2001.是圓環(huán)銅板，2002.是輻射環(huán)固定圓環(huán)，2003.是轉(zhuǎn)子軸，3001.是外定子螺栓孔，3002.是外定子的固定卡槽，3003.是外定子，4001.是銅條，4002.是內(nèi)定子開口，4003.是內(nèi)定子固定凸槽，4004.是內(nèi)定子，4005.是內(nèi)定子螺栓，4006.是內(nèi)定子線圈槽，6001.是圓環(huán)銅板內(nèi)孔,7001. 是內(nèi)定子出線槽，7002.線圈。

具體實(shí)施方式

一種新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述的一種新型無刷免整流直流發(fā)電機(jī)包括外定子，內(nèi)定子和轉(zhuǎn)子；所述轉(zhuǎn)子有兩個(gè)不同極性的輻射環(huán)(1001)，不同的輻射環(huán)之間用圓環(huán)銅板隔開；所述的內(nèi)定子在不同輻射環(huán)中間位置有出線槽(7001)；在出線槽(7001)，線圈(7002)在一個(gè)輻射環(huán)位置的內(nèi)定子的內(nèi)邊通過出線槽(7001)繞到另一個(gè)輻射環(huán)位置的內(nèi)定子的外邊；所述的內(nèi)定子有一個(gè)小的缺槽(4002)；所述的內(nèi)定子的槽與槽之間是用銅條(4001)嵌套在內(nèi)定子的硅鋼或鐵導(dǎo)磁材料的圓環(huán)柱(4004)。