一种交错耦合感应式磁能发电机制造技术

本发明专利技术涉及一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环、转子磁桥、转子感应绕组、转子轭、转轴、定子磁环、定子磁桥、定子轭、定子感应绕组和电动机。转子磁环和定子磁环都是由两段空间上错开一极的2极或2极以上的磁极数为偶数的磁环组成，定、转子磁环或转、定子磁环的磁极数的比例为4/3倍或1.5倍或2倍或2.5倍或4倍或4.5倍或6倍或6.5倍或8倍或8.5倍或10倍。两段转子磁环之间和/或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组。电动机带动转子转动时，转动的转子磁环相对于定子磁环是一个交变的磁场，转子磁环和定子磁环的恒定磁场变成脉动磁场，通过磁桥铁芯的磁通量交替发生改变，感应绕组感应到电动势且产生电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能源、电力系统，特别是一种交错耦合感应式磁能发电机。
技术介绍
1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，专利技术了永磁电机。1857年英国的 惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，专利技术了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电 机都只是能量转换的工具。现有技术本人申请的“感应式磁能发电机”、“一种感应式磁能发电机”和“双磁环 感应式磁能发电机”，利用特定拓扑结构中定子磁铁作用于转子磁铁的磁力绕组对称抵消 的原理，用机械的方法使转子磁铁相对于定子磁铁是一个交变的磁场，转子磁铁(环)的S 极与N极交替对定子磁铁(环)产生吸力和斥力，定子磁铁和转子磁铁的磁通发生交替变 化，定子磁铁和转子磁铁的恒定磁场变成脉动磁场，磁桥作为定子磁铁和/或转子磁铁的 磁路，经过磁桥的磁通交替发生改变，设在磁桥上的感应绕组感应到电动势且产生电流。由 于转子转动时，转子的磁对极有一极与定子磁铁相斥、则另一极与定子磁铁相吸，定子的磁 对极中的一极与转子磁铁相吸、则另一极与转子磁铁相斥，因此以上感应式磁能发电机产 生的电流是非正弦波波形的电流。本专利技术采用交错耦合的双段式磁环结构，磁桥及感应绕组设在两段交错耦合的磁 环之间，使转子的磁对极的两极同时与定子磁铁相吸或相斥、定子的磁对极的两极同时与 转子磁铁相斥或相斥，可以获得正弦波或接近正弦波波形的电流。
技术实现思路
本专利技术是这样实现的一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环(1、 1. 1、1. 2)、转子磁桥(2)、转子感应绕组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、定子磁环(6、6. 1、6. 2)、 定子磁桥(7)、定子轭(8)、定子感应绕组(9)、机壳(10)、端盖(14)、轴承(15)、接线盒(16) 和电动机(11、12、17)，其特征是a.转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的磁环组 成，定子磁环由两段空回上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极以上的磁环组成，转 子磁环的磁极数量是定子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍或4倍或4. 5 倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的 磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极 以上的磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的 磁环组成，定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍 或4倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量 与定子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的2极磁环组成， 定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；或者，定子磁环由两段 空间上错开一极的2极磁环组成，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；两段转子磁环之间间隔一定的距离，一段转子磁环的S极与另一段转子磁环的N 极在空间上对齐，反之亦然；两段定子磁环之间间隔一定的距离，一段定子磁环的S极与另 一段定子磁环的N极在空间上对齐，反之亦然；b.两段转子磁环之间和/或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组，感应绕 组设在磁桥上；一段磁环的一个S极与一个磁桥的一端连接，则在空间上与之对齐的另一 段磁环的一个N极与该磁桥的另一端连接，反之亦然；c.转子磁环固定在转子轭上，或者，转子磁环通过转子磁桥固定在转子轭上，转子 轭固定在转轴上；转轴通过轴承定位于端盖；接线盒设在机壳或端盖上；定子磁环固定在 定子轭上，或者，定子磁环通过磁桥固定在定子轭上，或者，定子磁环直接固定在机壳上；电 动机与转轴的输入端联接，或者，电动机的传动轴与转轴共轴。工 作原理电动机带动转子转动时，转动的转子磁环相对于定子磁环是一个交变 的磁场，定子磁环的S极与N极交替对转子磁环产生吸力和斥力，转子磁环和定子磁环的磁 通发生交替变化，转子磁铁和定子磁铁的恒定磁场变成脉动磁场，通过两段磁环之间的磁 桥的磁通量交替发生改变，感应绕组感应到电动势且产生电流。由于组成转子磁环的两段 磁环在空间上错开一极，组成定子磁环的两段磁环在空间上也错开一极，两段磁环之间设 有磁桥，转子的两段磁环在空间上组成若干轴向磁对极，定子的两段磁环在空间上也组成 若干轴向磁对极，而且定子的轴向磁对极与转子的轴向磁对极在空间上对称，因此设在两 段磁环之间的磁桥感应电动势产生的电流的波形为正弦波或接近正弦波。由于定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5 倍或4倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，或者，转子磁环的磁极数量是 定子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍或4倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或 8倍或8. 5倍或10倍，而且磁环S极与N极相间排列，无论转子转到哪个角度，定子磁环作 用于转子磁环的吸力和斥力是相互对称抵消的，理论上转子磁环受到的吸力和斥力的合力 为零。因此转子转动所需克服的只是磨擦力。但实际上定子磁环和转子磁环的各个磁极的 磁通量难以做到完全一致，因此转子仍会受到少量来自转子磁环与定子磁环的不能相互抵 消的吸力和斥力的影响。从总体上看，转子转动所需克服的阻力是很小的，而磁桥绕组感应电动势所输出 的能量远远大于转子转动所需消耗的能量，从而实现能量的放大。转子磁环与定子磁环或定子磁环与转子磁环的磁极数比例为4/3倍的有8 6、 16 12等，比例为1.5倍的有6 4、12 8、18 12等，比例为2倍的有4 2、8 4、 16 8等，比例为2. 5倍的有10 4,20 8等，比例为4. 5倍的有18 4等。转、定子磁 极数比例超过10倍的会增加制造难度，不建议采用。转、定子磁极数比例为奇数倍时(如 3倍)，定子磁环作用于转子磁环的磁力会有很大部分不能对称抵消，因此不宜采用。无论 是定子磁环还是转子磁环，磁环的磁极数都是偶数，如2极、4极、6极、8极、10极等等。2极时磁环相当于磁环有1个S极向外、1个N极向外和1个S极向内、1个N极向 内；4极的磁环相当于磁环有2个S极向外、2个N极向外和2个S极向内、2个N极向内；6 极的磁环相当于磁环有3个S极向外、3个N极向外和3个S极向内、3个N极向内。余此 类推。所述磁环为永磁体磁环或电磁铁磁环或混励式磁环。磁环的磁极方向为径向或切向或轴向。 磁环的磁极既可以S极与N极相间排列，也可以参照步进电机磁铁磁极的排列组 合方式，按一定的规则排列组合。磁环的S极与N极的排列组合方式有=S-N-S-N或S-S-N-N 或S-S-S-N-N或S-S-N-S-N-N或S-S-N-S-N-N-S-N等多种方式。以上排列组合方式的定 子磁环作用于相同排列组合方式的转子磁环的吸力和斥力，理论上也可以相互对称抵消。 比如，一个由4块磁钢组成的磁环按S-N-S-N的组合方式排列，则成为一个4极磁环，若按 S-S-N-N的组合方式排列，则可视为一个2极磁环。电磁铁磁环是由2个或2个以上电磁铁组成的、磁极设定为S极与N极相间排列 的磁极数量为偶数的2极或2极以上的磁环，如2极、4极、6极本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环（１、１．１、１．２）、转子磁桥（２）、转子感应绕组（３）、转子轭（４）、转轴（５）、定子磁环（６、６．１、６．２）、定子磁桥（７）、定子轭（８）、定子感应绕组（９）、机壳（１０）、端盖（１４）、轴承（１５）、接线盒（１６）和电动机（１１、１２、１７），其特征是：ａ．转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的６极或６极以上的磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的４极或４极以上的磁环组成，转子磁环的磁极数量是定子磁环的磁极数量的４／３倍或１．５倍或２倍或２．５倍或４倍或４．５倍或６倍或６．５倍或８倍或８．５倍或１０倍，而且６不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的４极或４极以上的磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的６极或６极以上的磁环组成，定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的４／３倍或１．５倍或２倍或２．５倍或４倍或４．５倍或６倍或６．５倍或８倍或８．５倍或１０倍，而且６不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的２极磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于２的偶数磁环组成；或者，定子磁环由两段空间上错开一极的２极磁环组成，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于２的偶数磁环组成；两段转子磁环之间间隔一定的距离，一段转子磁环的Ｓ极与另一段转子磁环的Ｎ极在空间上对齐，反之亦然；两段定子磁环之间间隔一定的距离，一段定子磁环的Ｓ极与另一段定子磁环的Ｎ极在空间上对齐，反之亦然；ｂ．两段转子磁环之间和／或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组，感应绕组设在磁桥上；一段磁环的一个Ｓ极与一个磁桥的一端连接，则在空间上与之对齐的另一段磁环的一个Ｎ极与该磁桥的另一端连接，反之亦然；ｃ．转子磁环固定在转子轭上，或者，转子磁环通过转子磁桥固定在转子轭上，转子轭固定在转轴上；转轴通过轴承定位于端盖；接线盒设在机壳或端盖上；定子磁环固定在定子轭上，或者，定子磁环通过磁桥固定在定子轭上，或者，定子磁环直接固定在机壳上；电动机与转轴的输入端联接，或者，电动机的传动轴与转轴共轴。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵祥，
申请(专利权)人：李贵祥，
类型：发明
国别省市：44