技术摘要：
本发明创造公开了一种永磁励磁发电机，包括发电机定子组件、发电机转子组件，发电机定子组件包括电机壳体、定子软磁磁芯、定子线圈，定子软磁磁芯上设有2n±2k个定子磁芯槽齿，定子磁芯槽齿上连接定子永磁磁条和定子软磁磁条，定子软磁磁芯的两侧固定有定子支撑架，定子  全部
背景技术：
现有的发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。定子由机 座、定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部件的其他结构件组成。转子由转子铁芯、转子磁极 （有磁轭、磁极绕组）、滑环转轴等部件组成。通过轴承、机座及端盖将发动机的定子、转子连 接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使转子形成旋转磁场， 定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电流，通过接线端子引出，接在回路中，便产 生了电流。 在发电机中，导线做切割磁力线运动时，导线中随导线运动的电荷受洛伦兹力作 用产生定向移动，运动电荷同时受安培力的作用阻碍导线运动。这个过程中两个现象的产 生都是运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用的结果，完成了机械能向电能的转化。洛伦兹力 是运动电荷在磁场中所受到的力，洛伦兹力的大小是f  ＝│q│vBsinθ，其中f是洛伦兹力，q 是带电粒子的电荷量，v是带电粒子的速度，B是磁感应强度，θ是v和B的夹角。现有的发电机 存在以下缺点：在导线做切割磁力线运动时，感应电流产生的洛伦兹力方向与转子旋转要 驱动的外力的方向相反，相当于一对作用力与反作用力，外力克服洛伦兹力做功，加上其他 额外的损耗，外力驱动能的消耗比较大，能量转化率比较低。为此，许多生产厂家和有识之 士进行开发和研制，但至今尚未有较理想的产品面世。
技术实现要素：
为克服现有技术存在外力驱动能消耗大、能量转化率低的问题，本发明创造的目 的是提供一种结构设计合理、外部提供的驱动力小、能量转化率高、实用性好、电流产生的 洛伦兹力方向与发电机转子运转方向相对垂直的永磁励磁发电机。 本发明创造解决上述技术问题所采用的技术方案，它包括发电机定子组件、发电 机转子组件、左右端盖，所述的发电机定子组件包括电机壳体、定子软磁磁芯、定子线圈，定 子软磁磁芯上设有2n±2k个定子磁芯槽齿并固定在电机壳体上，每个定子磁芯槽齿上对应 连接定子永磁磁条和定子软磁磁条，定子软磁磁芯的左右两侧对应固定有压紧定子永磁磁 条和定子软磁磁条的定子支撑架，左右两侧的定子支撑架上设有与定子磁芯槽齿以及定子 永磁磁条和定子软磁磁条端面相配合的定子支架槽齿，定子磁芯槽齿、定子永磁磁条、定子 软磁磁条和定子支架槽齿组成2n±2k个定子槽齿，每个定子槽齿上对应嵌入一组定子线 圈；所述的发电机转子组件包括转子中心轴、转子软磁磁芯，转子软磁磁芯上设有2n个转子 磁芯槽齿并固定在转子中心轴上，每个转子磁芯槽齿上对应连接转子永磁磁条，转子软磁 磁芯的左右两侧对应固定有压紧转子永磁磁条的转子固定架，左右两侧的转子固定架上对 应设有与转子磁芯槽齿以及转子永磁磁条端面相配合的转子固定架槽齿，转子磁芯槽齿、 4 CN 111614224 A 说　明　书 2/5 页 转子永磁磁条和转子固定架槽齿组成2n个转子槽齿，转子中心轴可转动地设置在左右端盖 上，n和k为自然数，n≥15，k/n≤1/15；当外力驱动转子中心轴旋转使其中一个及一个以上 的转子槽齿与相对应的定子槽齿正对磁性相吸时，其上正对的转子永磁磁条与相对应的定 子永磁磁条产生的磁力线重合并构成互感磁场回路，各自扩大该组磁力线的磁场回路，该 重合磁力线切割该定子线圈产生感应电动势并输出感应电流，该电流产生的洛仑兹力方向 与转子运动方向垂直；当外力驱动转子中心轴旋转使其中一个及一个以上的转子槽齿与相 对应的定子槽齿正对磁性相斥时，其上正对的转子永磁磁条与相对应的定子永磁磁条产生 的磁力线相排斥抵消，各自缩小该组磁力线的磁场回路，并构成各自自感磁场回路，该磁力 线切割该定子线圈产生感应电动势并输出感应电流，该电流产生的洛仑兹力方向与转子运 动方向垂直。 本发明创造的进一步方案，所述的定子软磁磁条由软磁片叠加而成，其上设有定 子磁条横杆孔，定子磁条横杆孔上安装有定子横杆，定子横杆的两端对应固定在左右两侧 定子支撑架的定子支撑架横杆孔上；所述左右两侧的定子支架槽齿和相配合的定子软磁磁 条上对应设有定子支架锲槽和定子磁条锲槽，定子支架锲槽和定子磁条锲槽上对应安装有 定子槽锲。 本发明创造的进一步方案，所述左右两侧的转子固定架槽齿上对应设有与转子永 磁磁条相配合的转子永磁磁条定位罩，可以防止转子永磁磁条脱落。 本发明创造的进一步方案，所述转子槽齿的槽齿宽度与齿槽宽度的比值小于2。 本发明创造的进一步方案，所述定子槽齿的槽齿宽度与齿槽宽度的比值为小于2， 定子槽齿的槽齿宽度与槽齿高度的比值小于1.5。 本发明创造的进一步方案，所述的每一组定子线圈的一端连接定子线圈第二引线 同时又通过二极管并联有定子线圈第一引线，另一端连接定子线圈第四引线同时又通过二 极管并联有定子线圈第三引线，定子线圈第一引线和定子线圈第四引线与定子线圈组成供 电回路，定子线圈第三引线和定子线圈第二引线与定子线圈组成相反方向的供电回路。 采用上述结构后，与现有技术相比有如下优点：一是由于定子软磁磁芯上设有2n ±2k个定子槽齿，定子槽齿由定子磁芯槽齿、定子永磁磁条、定子软磁磁条和定子支架槽齿 组成，每一个定子槽齿上对应嵌入一组定子线圈，转子软磁磁芯上设有2n个转子槽齿，转子 槽齿由转子磁芯槽齿、转子永磁磁条和转子固定架槽齿组成，可以解决定子槽齿与转子槽 齿数量相同时同性相吸或异性相斥导致发电机转子组件旋转阻力大的问题。二是当其中一 个及一个以上的转子槽齿与相对应的定子槽齿正对时，转子永磁磁条与相对应的定子永磁 磁条产生的磁力线重合并构成互感磁场回路，磁场倍增，该磁力线切割该组定子线圈产生 感应电动势并输出感应电流，该电流产生的洛仑兹力方向与转子运动方向垂直，该定子槽 齿与相对应的转子槽齿两侧其它相对称的定子槽齿和转子槽齿以转子中心轴为中心产生 相反方向的平衡力，不对发电机转子组件产生旋转阻力，受到的磁感应干扰少，所以输入较 小的外力即可转动发电机转子组件。 附图说明 图1为本发明创造的分解结构示意图。 图2为本发明创造发电机定子组件的分解结构示意图。 5 CN 111614224 A 说　明　书 3/5 页 图3为本发明创造发电机转子组件的分解结构示意图。 图4为本发明创造的配合结构示意图。 图5为本发明创造图4的A-A剖面结构示意图。 图6为本发明创造定子槽齿与转子槽齿的配合结构示意图。 图7为本发明创造的电路原理图。 图8为本发明创造开始工作状态转子槽齿与定子槽齿正对时的配合结构示意图。 图9为本发明创造下一组转子槽齿与定子槽齿正对时的配合结构示意图。 图10为本发明创造再下一组转子槽齿与定子槽齿正对时的配合结构示意图。 其中1左端盖，2发电机定子组件，3发电机转子组件，4右端盖，21电机壳体，22定子 支撑架，23定子软磁磁芯，24定子永磁磁条，25定子软磁磁条，26定子横杆，27定子线圈，28 定子槽锲，29定子槽齿，31轴承，32转子固定架，33转子永磁磁条，34转子软磁磁芯，35转子 中心轴，36转子槽齿，50定子支撑架横杆孔，51定子支架槽齿，52定子支架锲槽，53定子磁芯 槽齿，54定子磁条横杆孔，55定子磁条锲槽，56转子固定架槽齿，57转子永磁磁条定位罩，58 转子磁芯槽齿，61定子线圈第一引线，62定子线圈第二引线，63定子线圈第三引线，64定子 线圈第四引线，101-138为定子槽齿的顺序号，201-236为转子槽齿的顺序号。