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感生变磁发电方法技术

技术编号:4239623 阅读:288 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种感生变磁发电方法,使用至少一根铁芯和至少一个磁铁组,每根铁芯上安装一个线圈,每个磁铁组由两块磁铁组成,同组的两磁铁异极相对,利用铁芯与磁铁的相对运动,改变铁芯内的磁通量的大小,具体地说是使铁芯内的磁通量由零逐渐增至最大值,再由最大值逐渐减为零,如此往复循环,从而使铁芯上的线圈内产生感生电流。它通过改变铁芯中磁通量的大小的方式产生感生电动势,而非通过线圈切割磁力线,磁力线始终与铁芯上的线圈垂直,铁芯与磁铁相对转动的方向也与磁力线垂直,因此,线圈内的感应电流产生的旋转磁场不会对铁芯与磁铁的相对转动产生阻碍作用,可节省发电所需的能量消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
传统的发电机的发电方法存在以下不足第一,由于传统发电机转子即磁极,与定 子即线圈,两者之间作相对圆周运动过程中,磁力线和线圈做相对切割运动,线圈的感应电 流产生的旋转磁场对转子起到阻碍作用,线圈和磁力线的位置在0到90度之间角度越大, 磁力线的阻力越大,消耗的能量越大。这种发电方式只是完成了能量的转化,转化效率低, 能耗较大。第二,传统发电机的铁芯中容易产生漏磁,增加阻力,浪费动力,还产生谐波,对 电网有危害。
技术实现思路
本专利技术的目的,是提供了一种,它通过改变铁芯中磁通量的大 小的方式产生感生电动势,而非通过线圈切割磁力线,磁力线始终与铁芯上的线圈垂直,铁 芯与磁铁相对转动的方向也与磁力线垂直,因此,线圈内的感应电流产生的旋转磁场不会 对铁芯与磁铁的相对转动产生阻碍作用,可节省发电所需的能量消耗;它的铁芯中不易产 生漏磁和谐波,不会对电网造成危害,从而,可解决现有发电机存在的不足。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的,使用至少一根铁 芯和至少一个磁铁组,每根铁芯上安装一个线圈,每个磁铁组由两块磁铁组成,同组的两磁 铁异极相对,利用铁芯与磁铁的相对运动,改变铁芯内的磁通量的大小,具体地说是使铁芯 内的磁通量由零逐渐增至最大值,再由最大值逐渐减为零,如此往复循环,从而使铁芯上的 线圈内产生感生电流,具体步骤如下先将每对磁铁中的两块磁铁分别置于铁芯的前后两 侧,并使同组两磁铁之间的磁力线与铁芯的轴线平行;再使每个磁铁组绕同一圆心旋转,同 组的两磁铁同步运动,其相互之间相对静止;每个磁铁组至上述旋转圆心的距离均相等,并 确保每个磁铁组在整个转动轨迹中有一处可与铁芯共线,即使铁芯位于同组的两个磁铁之 间,此时,铁芯内的磁通量达到最大值;旋转过程中,当铁芯与一个磁铁组共线时,铁芯内的 磁通量达到最大值,当磁铁组沿圆弧轨迹逐渐运动偏离铁芯时,铁芯内的磁通量逐渐变小, 直至铁芯与磁铁组完全偏离时,铁芯内的磁通量变为零,铁芯内的磁通量如此循环变化,使 得铁芯上的线圈内产生感生电流。 为进一步实现本专利技术的目的,还可以采用以下技术方案实现使用三根铁芯和两 个磁铁组相对转动产生三相交流电;三根铁芯均匀分布于同一圆形轨迹上,相距120度,两 个磁铁组相隔180度,两个磁铁组的磁力线方向相反。磁铁组与发电的频率的关系是两个 磁铁组时,铁芯与磁铁组的相对转速达到3000转/分钟,所发交流电频率为50赫兹,四个 磁铁组时,铁芯与磁铁组的相对转速达到1500转/分钟,所发交流电频率为50赫兹。 本专利技术的积极效果在于它是通过改变发电机铁芯中磁通量的大小在线圈中产生 感生电动势,产生感生电流的大小与磁通量的变化率和导线负载的电阻大小有关。本发电机工作时,铁芯与磁铁相对转动过程中,磁铁的磁力线始终垂直于铁芯端面,即改变铁芯中 磁通量大小的旋转方向始终与磁铁磁力线的方向始终成90度角,以该结构方式发电,可大 幅减小发电机定子转子之间转动的阻力,同时还可提高发电效率,有很好的节能效果。本发 电装置在铁芯中不产生漏磁,没有谐波产生,还可减少一部分阻力,节约能源,并且对电网 不产生危害。附图说明 图1是以本专利技术所述的方法制成的发电机的结构示意图;图2是图1的A-A剖视 结构示意图;图3是图1的C-C剖视结构示意图;图4是图1的B-B剖视结构示意图。 图中标号1铁芯支架2第一转盘3第二转盘4转轴5第一铁芯6第二铁芯7第 三铁芯8第一磁铁9第二磁铁11第四磁铁12第五磁铁14第一线圈15第三线圈16第二 线圈。具体实施例方式本专利技术所述的,使用至少一根铁芯和至少一个磁铁组,每根铁 芯上安装一个线圈,每组磁铁由两块磁铁组成,同组的两磁铁异极相对,利用铁芯与磁铁的 相对运动,改变铁芯内的磁通量的大小,使铁芯内的磁通量由零逐渐增至最大值,再由最大 值逐渐减为零,如此往复循环,从而使铁芯上的线圈内产生感生电流,具体步骤如下 先将每对磁铁中的两块磁铁分别置于铁芯的前后两侧,并使同组两磁铁之间的磁 力线与铁芯的轴线平行; 再使每个磁铁组绕同一圆心旋转,同组的两磁铁同步运动,其相互之间相对静止; 每个磁铁组至上述旋转圆心的距离均相等,并确保每个磁铁组在整个转动轨迹中有一处可 与铁芯共线,即使铁芯位于同组的两个磁铁之间,此时,铁芯内的磁通量达到最大值; 旋转过程中,当铁芯与一个磁铁组共线时,铁芯内的磁通量达到最大值,当磁铁组 沿圆弧轨迹逐渐运动偏离铁芯时,铁芯内的磁通量逐渐变小,直至铁芯与磁铁组完全偏离 时,铁芯内的磁通量变为零,铁芯内的磁通量如此循环变化,使得铁芯上的线圈内产生感生 电流。 使用三根铁芯和两个磁铁组相对转动产生三相交流电;三根铁芯均匀分布于同一 圆形轨迹上,相距120度,两个磁铁组相距180度,两个磁铁组的磁力线方向相反。为便于 更直观描述产生三相交流电的方法,下面以按该发电方法制造的三相交流发电机为例作进 一步说明 如图1至图4所示,三相交流发电机,包括铁芯支架l,铁芯支架1上安装转轴4, 转轴4的两端分别安装第一转盘2和第二转盘3,铁芯支架1上安装第一铁芯5,第一铁芯5 的外周安装第一线圈14,第一转盘2上安装第一磁铁8,第二转盘3上安装第四磁铁ll,第 一磁铁8和第四磁铁11与第一铁芯5的两端相对应,第一磁铁8与第四磁铁11的异极相 对,第一磁铁8和第四磁铁11的磁力线经过第一铁芯5 ;铁芯支架1上还安装有第二铁芯6 和第三铁芯7,第一铁芯5、第二铁芯6和第三铁芯7均匀分布于转轴4的外周,第一铁芯5、 第二铁芯6和第三铁芯7的中心共圆,该圆心位于转轴4的中轴线上,第二铁芯6的外周安 装第二线圈16,第三铁芯7的外周安装第三线圈15,第一转盘2上安装第二磁铁9,第二磁铁9和第一磁铁8与转轴4的间距相等,第二磁铁9和第一磁铁8相隔180度,第二转盘3 上安装第五磁铁12,第五磁铁12和第四磁铁11与转轴4的间距相等,第五磁铁12与第四 磁铁11相隔180度,第五磁铁12与第二磁铁9异极相对;第一磁铁8与第四磁铁11之间 的磁力线方向与第五磁铁12与第二磁铁9之间的磁力线方向相反。转动时,第一线圈14、 第三线圈15和第二线圈16内均可产生感生电动势,从而形成三相交流电。铁芯的数量与发 电的相数相同,即铁芯支架1上安装一根铁芯可产生单相电,安装两根铁芯可产生两相电, 安装四根铁芯可产生四相电,按此规律类推,可制造更多相的发电机,以满足不同用户的需 求。 磁铁组与发电的频率的关系是两个磁铁组时,铁芯与磁铁组的相对转速达到 3000转/分钟,所发交流电频率为50赫兹,四个磁铁组时,铁芯与磁铁组的相对转速达到 1500转/分钟,所发交流电频率为50赫兹。 以本专利技术的方法加工制作发电机时,可分为两种方案,一类是磁铁旋转,即磁铁组 安装于旋转支架上,铁芯安装于固定支架上,旋转支架带动磁铁组相对于铁芯转动;另一类 是铁芯旋转,即铁芯安装于旋转支架上,磁铁组安装于固定支架上,旋转支架带动铁芯相对 磁铁组相对转动。 为增强发电效果,所述铁芯的端面形状和大小应与磁组中磁铁的端面相同,可确保在转速相同的情况下,单位时间内铁芯端面的磁通量变化最大。 本专利技术未详尽描述的
技术实现思路
均为公知技术。权利要求,其特征在于使用至少本文档来自技高网
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【技术保护点】
感生变磁发电方法,其特征在于:使用至少一根铁芯和至少一个磁铁组,每根铁芯上安装一个线圈,每个磁铁组由两块磁铁组成,同组的两磁铁异极相对,利用铁芯与磁铁的相对运动,改变铁芯内的磁通量的大小,具体地说是使铁芯内的磁通量由零逐渐增至最大值,再由最大值逐渐减为零,如此往复循环,从而使铁芯上的线圈内产生感生电流,具体步骤如下:先将每对磁铁中的两块磁铁分别置于铁芯的前后两侧,并使同组两磁铁之间的磁力线与铁芯的轴线平行;再使每个磁铁组绕同一圆心旋转,同组的两磁铁同步运动,其相互之间相对静止;每个磁铁组至上述旋转圆心的距离均相等,并确保每个磁铁组在整个转动轨迹中有一处可与铁芯共线,即使铁芯位于同组的两个磁铁之间,此时,铁芯内的磁通量达到最大值;旋转过程中,当铁芯与一个磁铁组共线时,铁芯内的磁通量达到最大值,当磁铁组沿圆弧轨迹逐渐运动偏离铁芯时,铁芯内的磁通量逐渐变小,直至铁芯与磁铁组完全偏离时,铁芯内的磁通量变为零,铁芯内的磁通量如此循环变化,使得铁芯上的线圈内产生感生电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐明王元昌
申请(专利权)人:徐明王元昌
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

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