CN204156637U - 碳素线圈发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碳素线圈发电机，属于机电领域，包括定子、转子、端盖、机壳、轴承、轴承支架、集电环、电刷和励磁电源；定子包括定子铁芯和定子绕组，转子包括转子铁芯、转子绕组(励磁绕组)和转轴；所述定子绕组和转子绕组选用碳素线圈，所述碳素线圈是由2～50层纳米级的圆筒状碳素材料形成的中空碳笼管，所述碳素材料包括石墨烯和碳纳米管，所述碳素线圈为独立线圈，采用并联或串联，单独拆卸、组装；与现有技术相比，本实用新型碳素线圈体积小、重量轻、具有极强的导电性和耐热性，使发电机的体积和重量相应减小，节约了成本，大幅提高了发电机的发电效率和使用寿命，同时所述碳素线圈为独立线圈且其机械强度高，方便了发电机的安装和拆卸。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电机，尤其涉及一种碳素线圈发电机，属于机电设备领域。
背景技术
发电机是一种将机械能转化为电能的装置，主要包括定子、转子、端盖、机壳、轴承、轴承支架、集电环、电刷和励磁电源。定子包括定子铁芯和定子绕组；转子包括转子铁芯、转子绕组(励磁绕组)和转轴。转子绕组通电产生磁场，然后通过原动机驱动转子旋转，便形成旋转磁场，定子绕组切割磁力线，在定子绕组中产生电流。
目前，发电机线圈的材料一般是铜、铝或铜包铝等，这种线圈体积大，重量大，使发电机的体积也相应较大，成本高；这种线圈本身的电阻也会消耗一定的功率，使发电效率降低，同时导致线圈发热，使线圈外面的绝缘层的化学稳定性降低，使发电机的使用寿命缩短；这种线圈的抗拉强度也不够高，在将绕组嵌入线槽的过程中容易出现绕线不紧，容易出现松动的问题，不方便安装和拆卸。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种碳素线圈发电机。
本实用新型解决问题的技术方案是：本实用新型提供一种碳素线圈发电机，包括定子、转子、端盖、机壳、轴承、轴承支架、集电环、电刷和励磁电源；定子包括定子铁芯和定子绕组，转子包括转子铁芯、转子绕组(励磁绕组)和转轴，转子由轴承支撑置于定子铁芯中央；前后端盖之间的机壳内固定有定子铁芯，定子铁芯的线槽内嵌有定子绕组；同时机壳通过轴承支架及轴承支撑有转轴，转轴上设有转子铁芯，转子铁芯上设有线槽，线槽内嵌有转子绕组，转子绕组的两个线端分别与两个平行的集电环相连，集电环通过电刷与励磁电源相连，所述定子绕组和转子绕组均由碳素线圈绕制而成。
所述碳素线圈是由2～50层圆筒状碳素材料形成的中空碳笼管，各层形成同心圆柱结构，层间距为0.34nm±0.01nm；所述碳素材料包括石墨烯、碳纳米管。
所述碳素线圈为独立线圈，采用并联或串联，单独拆卸、组装。
所述定子铁芯由相互绝缘的内圆带线槽的优质冷轧圆环状硅钢片叠装而成。
所述定子铁芯上的线槽为斜槽，斜度等于一个定子槽距，有助于消除谐波和降低噪声。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的碳素线圈体积小，重量轻，使发电机的体积和重量也相应减小，节约了成本。
2.本实用新型的碳素线圈具有极强的导电性和耐热性，大幅提高了发电机的发电效率和使用寿命。
3.所述碳素线圈为独立线圈，可单独拆卸、组装，且其机械强度高，方便了发电机的安装和拆卸。
附图说明
图1为本实用新型碳素线圈发电机的俯视结构示意图；
图2为本实用新型碳素线圈发电机的剖视结构示意图；
图3为本实用新型的实施例1所采用的碳素线圈的横截面结构的局部放大图。
图中：1-机壳，2-定子，3-轴承支架，4-轴承，5-转轴，6-转子铁芯，7-转子线槽，8-转子绕组，9–电刷，10-定子铁芯，11-定子线槽，12-定子绕组，81-碳素线圈第一层，81-碳素线圈第二层，83-碳素线圈第三层。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。
实施例1：图1、图2所示为本实用新型碳素线圈发电机。机壳1内设有定子2，机壳1通过轴承支架3及轴承4支撑有转轴5，转轴5上设有转子铁芯6，转子铁芯6上设有转子线槽7，转子线槽7内设有转子绕组8，转子绕组8通过电刷9与励磁电源连接，所述定子2包括定子铁芯10，定子铁芯10固定在机壳1内，在定子铁芯10的定子线槽11内嵌有定子绕组12，所述转子绕组8和定子绕组12均由碳素线圈绕制而成。
所述碳素线圈是由3层圆筒状碳素材料形成的中空碳笼管，各层形成同心圆柱结构，层间距为0.34nm±0.01nm，所述碳素材料包括石墨烯和碳纳米管。
所述碳素线圈能够设置成如图3所示的3层结构，即碳素线圈包括碳素线圈第一层81，碳素线圈第二层82、碳素线圈第三层83。
所述碳素线圈也能够根据需要设置成2～50层的结构。
所述碳素线圈为独立线圈，采用并联或串联，单独拆卸、组装。
所述定子铁芯10由相互绝缘的内圆带线槽的优质冷轧圆环状硅钢片叠装而成。
所述定子线槽11为斜槽，斜度等于一个定子槽距。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种碳素线圈发电机，其特征在于：包括定子、转子、端盖、机壳、轴承、轴承支架、集电环、电刷和励磁电源；定子包括定子铁芯和定子绕组，转子包括转子铁芯、转子绕组和转轴，转子由轴承支撑置于定子铁芯中央；前后端盖之间的机壳内固定有定子铁芯，定子铁芯的线槽内嵌有定子绕组；同时机壳通过轴承支架及轴承支撑有转轴，转轴上设有转子铁芯，转子铁芯上设有线槽，线槽内嵌有转子绕组，转子绕组的两个线端分别与两个平行的集电环相连，集电环通过电刷与励磁电源相连，所述的定子绕组和转子绕组均由碳素线圈绕制而成。
2.根据权利要求1所述的碳素线圈发电机，其特征在于：所述碳素线圈是由2～50层圆筒状碳素材料形成的中空碳笼管，各层形成同心圆柱结构，层间距为0.34nm±0.01nm，所述碳素材料包括石墨烯和碳纳米管。
3.根据权利要求1所述的碳素线圈发电机，其特征在于：所述碳素线圈为独立线圈，采用并联或串联，单独拆卸、组装。
4.根据权利要求1所述的碳素线圈发电机，其特征在于：所述定子铁芯由相互绝缘的内圆带线槽的优质冷轧圆环状硅钢片叠装而成。
5.根据权利要求1所述的碳素线圈发电机，其特征在于：所述定子线槽为斜槽，斜度等于一个定子槽距。
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| CN106276774A (zh) * | 2015-06-09 | 2017-01-04 | 国家纳米科学中心 | 一种高效碳基风力纳米发电机及其制备方法 |
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