一种直流形式转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种直流形式转换器，包括磁筒、离子流管和导线，导线和离子流管固定布置于磁筒内侧或外侧，离子流管沿筒体轴向分布，导线与离子流管均不与磁筒接触。实现对不同形式和不同电压的直流进行转换。

【技术实现步骤摘要】
一种直流形式转换器
本专利技术涉及直流电力设备
，具体涉及一种直流形式转换器。
技术介绍
现有机电式直流转换器为有两台直流电机组成的分体式马达-发电机组或者更进一步的一体式马达发电机组。但其使用的传统直流电机结构必须使用电刷进行换向以输出直流电，但电刷与换向器之间的接触摩擦不可避免的会磨损发热，降低电机的整体可靠性和稳定性。更重要的是，现有的直流转换器不能利用所有形式的直流电流，只能利用导线中约束的电子流直流工作而无法使用约束的离子流电流工作，更无法在不同形式的直流电流间进行转换。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种直流形式转换器，实现对不同形式和不同电压的直流电流进行转换，减小了转换过程中的能量损失，提高直流转换效率。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种直流形式转换器，包括磁筒、离子流管和导线，导线和离子流管固定布置于磁筒内侧或外侧，离子流管沿筒体轴向分布，线圈与离子流管均不与磁筒接触。按照上述技术方案，导线多次循环绕制于磁筒上，形成线圈。按照上述技术方案，磁筒的个数为两个，分别为内磁筒和外磁筒，内磁筒套设于外磁筒内，并与外磁筒同心布置，内磁筒与外磁筒之间无接触，离子流管设置于内磁筒和外磁筒之间，如图5和图7所示，离子流管沿筒体轴向分布，线圈绕制于外磁筒上线圈与离子流管均不与外磁筒和内磁筒接触。按照上述技术方案，内磁筒和外磁筒均为永磁铁，或其中一个为永磁铁，另一个为导磁材料；永磁铁的充磁方式为辐射充磁。按照上述技术方案，内磁筒的内壁和外壁为相反磁性的磁极，外磁筒的内壁和外壁为相反磁性的磁极，内磁筒1外壁的磁极和外磁筒内壁的磁极的磁性相反。按照上述技术方案，内磁筒和外磁筒同心布置。按照上述技术方案，外磁筒外套设有外壳内腔，外壳与外磁筒之间设有磁斥约束层；磁斥约束层是外磁筒架的一部分。按照上述技术方案，磁斥约束层包括多个磁斥约束层磁铁，多个磁斥约束层磁铁沿周向分布于外壳内腔，磁斥约束层磁铁与外磁筒外壁相互排斥。按照上述技术方案，线圈不通过两磁筒间的部分均包裹有磁屏蔽层。按照上述技术方案，外壳上设有线圈通孔，当导线多次穿过内磁筒外壁和外磁筒内壁间磁场时形成线圈，线圈绕制于外磁筒时穿过线圈通孔，磁屏蔽层铺设于线圈通孔内圈。按照上述技术方案，外磁筒上绕制有多个线圈，外壳上设有线圈通孔，线圈个数与线圈通孔个数一致或不同，各线圈绕制于外磁筒时穿过相应的线圈通孔或共用通孔。按照上述技术方案，磁筒的两端均设有磁筒架，磁筒架固定于外壳上，磁筒通过轴承与磁筒架连接。按照上述技术方案，外磁筒的两端均设有外磁筒架，外磁筒架固定于外壳上，外磁筒通过轴承与外磁筒架连接；内磁筒的两端均设有内磁筒架，内磁筒架固设于外壳上，内磁筒架上设有轴承或设有与内磁筒两端磁性相反的磁铁构成的磁悬浮轴承；使用磁铁时通过磁铁对内磁筒的两端形成悬浮式轴向约束和径向约束。按照上述技术方案，内磁筒与外磁筒之间沿筒体轴向贯穿有离子流管。按照上述技术方案，外磁筒上绕制有两个线圈，分别为第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈均不与内磁筒和外磁筒接触，第一线圈用于连接直流电源，第二线圈用于连接负载。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术对输入和输出的直流电流形式没有要求，可将离子流电流转换为导线电流，形成离子流直流发电；或将导线直流转化为离子流电流，形成离子流加速器；或将一种离子流直流转换为另一束离子流直流，形成离子流直流间的能量交换器；实现对不同形式和不同电压的直流的转换。2.本专利技术各线圈和离子流管间的输入输出为相对关系，同一装置可以逆向运行。例如进行离子流向导线直流的转换装置可以逆向运行，将导线直流电的电势能转移给离子流。3.本专利技术通过内磁筒和外磁筒之间的磁悬浮式无接触约束，实现直流变压工作，减小了转换过程中的能量损失，提高直流转换效率。4、本专利技术可以在同一装置中同时进行离子流发电和直流变压工作。附图说明图1是本专利技术实施例一中应用于直流变压时直流形式转换器的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图1的B-B切片图；图4是本专利技术实施例中内磁筒和外磁筒间的磁场示意图；图5是本专利技术实施例二中应用于离子流发电机时直流形式转换器的结构示意图；图6是图5的A-A剖视图；图7是图5的B-B切片图；图8是本专利技术实施例三中应用于离子加速时直流形式转换器的结构示意图；图9是图8的A-A剖视图；图10是图8的B-B切片图；图中，1-内磁筒，2-外磁筒，3-第一线圈，4-第二线圈，5-磁屏蔽层，6-线圈通孔，7-磁斥约束层磁铁，8-外壳，9-直流电源，10-负载，11-内磁筒架，12-外磁筒架，13-离子流管。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1～图10所示，本专利技术提供的一个实施例中的直流形式转换器，包括磁筒、离子流管和导线，导线和离子流管固定布置于磁筒内侧或外侧，沿筒体轴向分布，导线与离子流管均不与磁筒接触。进一步地，导线多次循环绕制于磁筒上，形成线圈。进一步地，磁筒的个数可为两个，分别为内磁筒1和外磁筒2，内磁筒1套设于外磁筒2内，内磁筒1与外磁筒2之间无接触，外磁筒2上绕制有第一线圈3，第一线圈3不与外磁筒2和内磁筒1接触，离子流管13设置于内磁筒1和外磁筒2之间，沿筒体轴向分布；第一线圈3根据实际需求作为输入线圈或输出线圈，当第一线圈3作为输入线圈，接入输入直流电压时，电流流过磁筒1和外磁筒2形成的磁场，对外磁筒2和内磁筒1产生安培力的反作用力，使外磁筒2和内磁筒1朝一个方向转动，外磁筒2和内磁筒1之间的磁场也随之转动切割第一线圈3和离子流管，使离子流管中的静止带电粒子加速产生离子流电流，也对离子管内本就有的离子流起到加速作用，将导线直流电势能转化为离子流带电粒子动能，形成离子流加速器；当第一线圈3作为输出线圈，离子流管内有离子流通过，离子流电流流过内磁筒1和外磁筒2形成的磁场，对外磁筒2和内磁筒1产生洛伦兹力的反作用力，使外磁筒2和内磁筒1朝一个方向转动，外磁筒2和内磁筒1之间的磁场也随之转动，使第一线圈3内产生导线直流，将离子流离子动能转化为导线直流电势能，形成离子流直流发电，实现对不同形式和不同电压的直流之间进行转换。通过对内磁筒1和外磁筒2的磁悬浮式无接触约束，减小了转换过程中的能量损失，提高直流转换效率。进一步地，外磁筒2上还绕制有第二线圈4，第二线圈4不与外磁筒2和内磁筒1接触，第一线圈3和第二线圈4可根据实际需求作为输入线圈或输出线圈。当第一线圈3用于接入直流电压作为输入线圈时，电流流过内磁筒1和外磁筒2间形成的磁场，对外磁筒2和内磁筒1产生安培力的反作用力，使外磁筒2和内磁筒1朝一个方向转动，外磁筒2和内磁筒1之间的磁场也随之转动，转动的磁场又对第二线圈4进行切割，使第二线圈4产生直流电成为输出线圈。第一线圈3和第二线圈4的线圈匝数的不同，使第一线圈3损失的电压和第二线圈4增加的电压不同，形成输入电压到输出电压的转换。本专利技术通过内磁筒1和外磁筒2之间的磁悬浮式无接触约束，实现直流电压转换，减小了转换过程中的能量损失，提高直流转换效率。进一步地，内磁筒1和外磁筒2均为永磁铁；内磁筒1和外磁筒2的充磁方式均为辐射充磁。但可将内磁筒1或外磁筒2中的一个换为导磁材料，另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流形式转换器，其特征在于，包括磁筒、离子流管和导线，导线和离子流管固定布置于磁筒内侧或外侧，离子流管沿筒体轴向分布，导线与离子流管均不与磁筒接触。

【技术特征摘要】
1.一种直流形式转换器，其特征在于，包括磁筒、离子流管和导线，导线和离子流管固定布置于磁筒内侧或外侧，离子流管沿筒体轴向分布，导线与离子流管均不与磁筒接触。2.根据权利要求1所述的直流形式转换器，其特征在于，导线多次循环绕制于磁筒上，形成线圈。3.根据权利要求2所述的直流形式转换器，其特征在于，磁筒的个数为两个，分别为内磁筒和外磁筒，内磁筒套设于外磁筒内，并与外磁筒同心布置，内磁筒与外磁筒之间无接触，线圈绕制于外磁筒上，离子流管设置于内磁筒和外磁筒之间，沿筒体轴向分布，线圈与离子流管均不与外磁筒和内磁筒接触。4.根据权利要求3所述的直流形式转换器，其特征在于，内磁筒的内壁和外壁为相反磁性的磁极，外磁筒的内壁和外壁为相反磁性的磁极，内磁筒外壁的磁极和外磁筒内壁的磁极的磁性相反。5.根据权利要求3所述的直流形式转换器，其特征在于，内磁筒和外磁筒均为永磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳坤，
申请(专利权)人：王佳坤，
类型：发明
国别省市：湖北,42