具有用于驱动发电机的一个或多个永磁体的可扩展紧凑结构制造技术

一种可扩展的紧凑实体结构，其具有用于经由永磁体的可再生磁力/能量有效地驱动转子轴的一个或多个永磁体，包括：在一个实体单元中具有一个或多个电磁体以及作为可再生能源的一个或多个永磁体，所述一个实体单元包括相对于不可移动框架可移动的可移动框架；并且通过将多个单元耦接在一起并且可选地耦接至发电机来扩展实体结构，经由包括凸轮轴/齿轮箱的线性至旋转速度变换器间接地或经由线性发电机直接地将所述实体结构的整个可移动框架耦接到所述发电机的转子轴；并且经由在至少一个永磁体和至少一个电磁体之间生成的吸引/排斥磁力/能量来驱动所述发电机的转子轴。

An expandable compact structure for driving one or more permanent magnets of a generator.

An extensible compact solid structure having one or more permanent magnets for driving a rotor shaft effectively through a renewable magnetic force / energy of a permanent magnet, including one or more electromagnets in an entity unit and one or more permanent magnets as renewable energy, the entity unit including the one or more permanent magnets. The movable frame that is movable relative to the non movable frame, and extends the solid structure by coupling a plurality of units together and optionally coupled to a generator to indirectly transfer the entire structure directly via a linear to rotating speed converter including a camshaft / gear box or via a linear generator. The moving frame is coupled to the rotor shaft of the generator and drives the rotor shaft of the generator through the attraction / rejection magnetic force / energy generated by at least one permanent magnet and at least one electromagnet.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于驱动发电机的一个或多个永磁体的可扩展紧凑结构
本专利技术总体地涉及可再生能源生成，并且具体而言，涉及构建可扩展的紧凑实体结构，其拥有多个(若干)永磁体作为可再生能源，该可再生能源能够通过永磁体的磁场/磁力驱动其耦接的发电机的转子轴，以便有效地产生电能，其中可以将可扩展的紧凑实体结构固定在耦接的发电机的主体上。
技术介绍
存在很多用于通过使用自然界中可用的可再生能源、诸如太阳能、风能、海洋能等来生产电能的方法，科学家和研究中心仍然在寻找额外的高效可再生能源，并且试图构建高效的可再生能源发电系统，以覆盖全球对电能的增长的需求。本专利技术着重于永磁体并将其作为自然界中可用的可再生能源之一来使用。尽管已经有许多方法被开发出来以使用永磁体作为自然界中可用的可再生能源之一以便产生电能，但是设计的或构建的系统仍然效率低下而无法与其他可用/常规的可再生能源发电系统竞争。已经开发了本专利技术以解决使用永磁体作为可再生能量的来源并且提高其产生电功率的操作效率的最大挑战问题和限制，其中本专利技术提出：·在一个紧凑实体结构内部将多个(若干)永磁体布置在一起的新方法，以便增加磁通量通过其的永磁体的总有效面积并增加系统的每个可用体积的总永磁体能量；以及·可扩展的实体结构，其可以很容易地将额外数量的永磁体“可再生能源”添加到现有的永磁体中，以增加系统内可用的可再生能量的来源以适合所需的应用；以及·本专利技术系统被耦接到以合理成本已经在市场上可获得的常规发电机，以便在不需要专利技术或制造新设计发电机来适合并被耦接到本专利技术系统的情况下产生电功率，因此降低了系统的成本，并降低了永磁体的电功率生产成本。·此外，通过对其设备之间的连接实施简单的改变，本专利技术系统能够根据其能量流和能量转化定律而执行以下五种不同的应用：离网发电、并网发电、机械功率放大、电功率放大和电功率逆变。重要提示：通常，由永磁体产生的磁场/能量可用于不同的应用，例如当永磁体被固定在发电机内部作为磁场源以便与发电机的线圈相交并经由外部驱动源驱动转子轴来产生电流时的发电机应用中。但是，在本专利技术系统中，我们使用永磁体的磁力/能量作为可再生的驱动器的力/能源，其能够驱动耦接的发电机的转子轴并产生电流，而无论耦接的发电机是同步的发电机还是永磁发电机。因此，本专利技术是一种可扩展的紧凑型设计的可再生能源驱动系统，其被固定在发电机的主体上，并且驱动其转子轴以有效且成本有效地产生电功率，从而能够与其他可用/常规可再生能源发电系统竞争，并覆盖国内的电功率需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是构建以下一种有效且成本有效的可扩展的实体结构，其能够被固定在发电机的主体上并且容纳多个(若干)永磁体“可再生能源”和电磁体，以便驱动耦接的发电机的转子轴，并经由在永磁体和电磁体之间生成的吸引和排斥磁力/能量来产生电功率。本专利技术系统的操作和优点基于以下科学事实：永磁体(第一/可再生磁场源)与电磁体(第二磁场源)之间生成的吸引和排斥力/能量等于如以下公式(1)的力/能量两者的总和；生成的吸引/排斥磁力/能量＝永磁体的磁力/能量+电磁体的电磁力/能量............(1)本专利技术的可扩展的实体结构可以包括多个固定在一起的单元，每个单元包括两个框架，其是可移动和不可移动的，用于容纳永磁体和电磁体，其中可移动框架基于永磁体和电磁体之间的吸引力和排斥力沿不可移动框架滑动。根据本专利技术的实体结构设计，可移动框架容纳永磁体，而不可移动框架容纳电磁体；相反，根据单元的设计，不可移动框架可以容纳永磁体，而可移动框架可以容纳电磁体。由于永磁体和电磁体之间产生的吸引力和排斥力，每个单元的可移动框架以线性震荡运动的方式移动，以经由包括凸轮轴的线性运动到旋转运动变换器以旋转速度间接地驱动发电机的转子轴或者在使用线性发电机的情况下直接地驱动发电机的转子轴。本专利技术的非铁磁性可扩展的实体结构的最重要的优点在于：其能够以紧凑且可扩展的体积容纳多个(若干)大尺寸永磁体，然后收集/通过本专利技术结构容纳的所有永磁体的所有磁力/能量并将其一起同时施加/传递到耦接的发电机的转子轴以驱动它。需要注意的是，本专利技术系统通过对其设备之间的连接实施简单的改变，能够根据以下五种不同的应用/任务进行操作；1-离网(off-grid)可再生能源发电系统，其能够将永磁体能量转化成电能。2-并网(on-grid)可再生能源发电系统，其通过将永磁体能量与电能混合/将永磁体能量添加至电能，来将永磁体能量转化成电能。3-机械功率放大系统，其能够经由其相关的涡轮机将永磁力/能量添加至被施加至交流发电机的输入端的可再生机械能。4-电功率放大系统，其能够将永磁力/能量添加至被施加至发电机的输入端的电能。5-逆变器，其能够将输入直流电功率转换成输出交流电功率。本专利技术的五个不同的应用/任务可以关于其能量流和能量转化定律分离地被评估。对本专利技术的进一步描述在下面对本专利技术的详细描述中，本专利技术的其它特征和优点将从下面的详细描述变得显而易见。附图说明图1/13包括子图(1a、1b、1c和1d)，其示出了非铁磁性单元“本专利技术的主要部分”的不同模型，其中每个单元包括可移动实体框架，容纳永磁体的可移动实体框架在容纳电磁体的不可移动实体框架上滑动。图2/13示出了将被固定在本专利技术的每个单元上的电磁体连接到交流发电机的输出端的电路图。图3/13包括子图(3a、3b)，其示出了由被固定在常规交流发电机的前侧和后侧以便驱动其转子轴的两个单元构成的本专利技术的非铁磁性可扩展的实体结构的前视图和侧视图。图4/13示出了图3的本专利技术的非铁磁性实体结构/单元的可移动部分经由减速齿轮箱间接地被耦接到发电机的转子轴的第二耦接方法。图5/13示出了通过将新设备添加至非铁磁性实体框架/单元的本专利技术的另一新设计。图6/13包括子图(6a、6b、6c和6d)，其示出了用于启动本专利技术系统的操作并产生电功率的第四种方法和辅助设备。图7/13是示出了用于将永磁体能量转化成电能的本专利技术系统的第一应用(离网可再生能源发电系统)、相关设备及其连接的示意性框图。图8/13是示出了用于将永磁体能量转化成电能的本专利技术系统的第一应用(离网可再生能源发电系统)的启动和操作序列的流程图。图9/13包括子图(9a、9b、9c和9d)，其示出了本专利技术系统的不同设计和安装方法，以便增加其能量容量。图10/13是示出了本专利技术系统的第二应用(并网可再生能源发电系统)、相关设备及其连接的示意性框图。图11/13是示出了本专利技术系统的第三应用(机械功率放大系统)、相关设备及其连接的示意性框图。图12/13是示出了本专利技术系统的第四应用(电功率放大系统)、相关设备及其连接的示意性框图。图13/13是示出了用于将输入直流电功率转换成输出交流电功率的本专利技术系统的第五应用(电气逆变器系统)、相关设备及其连接的示意性框图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，附图中示出了其一个或多个示例。借由对本专利技术的解释来提供每个示例，而不是限制本专利技术。对于本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于构建和操作具有用于经由永磁体的可再生磁力/能量高效地驱动其转子轴的一个或多个永磁体的可扩展的紧凑实体结构的方法，包括：在一个实体单元中具有一个或多个电磁体以及作为可再生能源的一个或多个永磁体，所述实体单元包括相对于不可移动框架可移动的可移动框架；并且通过将多个单元耦接在一起来扩展所述实体结构，其中邻近的单元的可移动框架被耦接在一起，并且邻近的单元的不可移动框架也被耦接在一起；并且可选地将所述实体结构的不可移动框架固定在发电机的主体上；并且经由包括凸轮轴并且能够包括齿轮箱的线性至旋转速度变换器间接地或通过使用线性发电机直接地将所述实体结构的整个可移动框架耦接到发电机的转子轴；并且经由由于交流电流通过所述一个或多个电磁体的线圈而在至少一个永磁体和至少一个电磁体之间生成的吸引/排斥磁力/能量来驱动所述发电机的转子轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于构建和操作具有用于经由永磁体的可再生磁力/能量高效地驱动其转子轴的一个或多个永磁体的可扩展的紧凑实体结构的方法，包括：在一个实体单元中具有一个或多个电磁体以及作为可再生能源的一个或多个永磁体，所述实体单元包括相对于不可移动框架可移动的可移动框架；并且通过将多个单元耦接在一起来扩展所述实体结构，其中邻近的单元的可移动框架被耦接在一起，并且邻近的单元的不可移动框架也被耦接在一起；并且可选地将所述实体结构的不可移动框架固定在发电机的主体上；并且经由包括凸轮轴并且能够包括齿轮箱的线性至旋转速度变换器间接地或通过使用线性发电机直接地将所述实体结构的整个可移动框架耦接到发电机的转子轴；并且经由由于交流电流通过所述一个或多个电磁体的线圈而在至少一个永磁体和至少一个电磁体之间生成的吸引/排斥磁力/能量来驱动所述发电机的转子轴。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述永磁体能够被固定在所述单元的可移动框架上，并且所述电磁体被固定在不可移动框架上，并且反之亦然。3.根据权利要求1所述的方法，其中，弹簧能够被耦接在所述可移动框架和不可移动框架之间。4.一种用于启动权利要求1至3所述的系统的操作并开始生成电功率的方法，包括：将外部功率施加至所述发电机的转子轴以驱动它；并且一旦所述转子轴达到其设计的速度，断开所述外部功率。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述外部功率能够是经由机械机构/设备被施加到所述转子轴的机械功率或被施加到权利要求1所述的耦接的发电机的输入端以驱动其转子轴的电功率。6.根据权利要求1所述的方法，其中，由于根据所述交流电流通过所述电磁体的极性改变而被施加到所述转子轴的永磁体和电磁体之间的吸引力和排斥力，所述实体单元的可移动框架与所述转子轴方向和速度一致地开始震荡。7.根据权利要求1至6所述的方法，其中，在启动外部功率的耦接和/或解耦期间，所述永磁体和所述电磁体之间的吸引力和排斥力通过所述实体结构的可移动框架驱动所述发电机的转子轴。8.根据权利要求1至7所述的方法，其中，所述外部电功率持续地被施加到所述发电机的输入端，优选地经由电动机，以便添加至所述永磁体的磁能。9.根据权利要求1至7所述的方法，其中，持续地被施加到所述发电机的输入端的外部机械功率、诸如可再生的动能能够通过将其添加至/混合至所述永磁体的磁能而放大。10.根据权利要求1至7所述的方法，其中，持续地被施加到所述电磁体的输入端的外部交流电功率能够通过将其添加至/混合至所述永磁体的磁能而放大。11.根据权利要求1至7所述的方法，其中，通过利用电磁体(4e)来替换所述永磁体，持续地被施加到所述电磁体(4e)的输入端的外部直流电功率能够被转换成电磁力/能量，其被添加至电磁体(5)的磁力/能量并被施加到所述转子轴以便在系统内部开始充入所述动能之后驱动它。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述电磁体(4e)的电磁能量经由所述交流发电机而被转换成交流电能。13.根据权利要求1至7所述的方法，其中，能够利用飞轮储能器来替换所述交流发电机，所述飞轮储能器能够扩展其真空室以包括权利要求1所述的实体结构。14.一种用于驱动发电机的系统，其包括具有用于经由一个或多个永磁体的可再...

【专利技术属性】
技术研发人员：法瓦兹·阿尔乔博里，
申请(专利权)人：法瓦兹·阿尔乔博里，
类型：发明
国别省市：葡萄牙,PT