CN101242128B

CN101242128B - 永磁体自感磁悬浮发电装置

Info

Publication number: CN101242128B
Application number: CN2008100449693A
Authority: CN
Inventors: 石才俊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: CN101242128A

Abstract

本发明提供一种可以广泛使用于水、陆、空的，将人类在生产、生活领域中对于地面的挤压力和反作用力，以及自然界存在的风力、流水力、波浪力加以充分利用，使其转换为电能的永磁体自感磁悬浮发电装置。它利用作功的力，可以是很微弱的，也可以是很强大的。该装置由密封在真空容器和防腐蚀的波纹状弹性塑胶罩内的永磁悬浮轴承、轴、电动机、飞轮、发电机、全桥整流堆、滤波电容器、大容量电容器、导线、插口、导电线圈及其骨架管、永磁体块、软磁材料箍、弹力装置和缆绳、滑轮、重锤、重物锚体所组成。它是没有齿轮、连杆等机械传动系统的、没有噪音、无需润滑的、可防水、防气体腐蚀的发电装置。

Description

永磁体自感磁悬浮发电装置

技术领域

本发明提供一种可以广泛使用于水、陆、空的，将人类在生产、生活领域中对于地面的挤压力和反作用力，以及自然界存在的风力、流水力、波浪力加以充分利用，使其转换为电能的永磁体自感磁悬浮发电装置。它利用作功的力，可以是很微弱的，也可以是很强大的。

背景技术

目前有关报导：人们想在人流量大的地铁利用脚步发电，并做了橡胶垫装置试验，但所收获的能源所转换的电力很微小，还有处于实验阶段或面世应用的压力发电鞋、海浪发电技术和产品，大多数都是靠机械传动的方式来实现力和电能的转换，这就不可避免机械传动摩擦，消耗能量和存在磨损、噪音等问题。同时，也由于机械传动方式所必备的齿轮、连杆、轴、轴承等构件组成的装置，对安装使用环境的空间有很大的约束性和舒适性要求，加之难于密封，无法抗拒水、气，特别是海水的腐蚀。再就是一些海浪发电装置，需要在岸边构造水工建筑，加大了投入。

发明内容

本发明的目的，是为了节能、环保，旨在挖掘人类社会生产、生活领域中尚未加以利用的潜能，以及广大水域的波浪能源和微小的风能、水能，使其高效、方便转换为电力为人们所使用，特设计了永磁体自感磁悬浮发电装置。

人们行走运动时，驱动车辆行驶时都将会对地面产生挤压力，车辆自身还存在上下震动的力(这是要耗能的)，以及自然界广大水域的波浪力，和现在面世使用的风力发电机、水轮机不能很好加以充分利用的微弱风力、水力都等待人们去充分开发利用，去实现“绿色能源收获”。我们要从一点一滴做起，去节能环保，去实现保护地球的理想。为此，本发明提供一种利用永磁体自身感应产生的顺磁体，将自身悬浮于导电线圈骨架管之上，又由外力(挤压力)作用脱离悬浮，“下沉”经过导电线圈，磁力线切割导电线圈发电的技术，此时，若外力作用消失，永磁体受悬浮力作用，迅速复位，又经过导电线圈，这样就形成了一个磁力线往复切割导电线圈产生电流的行程。外力(挤压力)不断作用，这个往复行程就不断作功发电。这里，所叙述的内容是针对超薄型安装空间而言，我们省去了一个复位弹力装置，大大减小了该技术产品(永磁体自感磁悬浮发电器)的厚度，有利于空间低小的环境安装使用。而在公路上利用车轮挤压力发电，在水域中利用波浪发电，在空中利用风力发电，安装空间较大，则可加上复位弹力装置和多个导电线圈。上述过程产生的是交流电，我们必须将它经过整流、滤波后，变为直流电，然后输入大容量的电容器积蓄，再输送给电动机，由电动机带动飞轮和发电机发电，这样就克服了人们行走对于地面的压力、波浪发力等都是间断产生的问题，使本发明装置能连续不断产生可供利用的电流。电动机、飞轮、发电机安装在同一根轴上，由两个永磁材料作的磁悬浮轴承装配在一真空容器中，不需维护润滑，将摩擦系数降到最低限度，以减少输入电动机传动飞轮、发电机发电的电流的无功损耗。当然，我们可以使用可充电电池(电瓶)来直接蓄积利用电能，但不环保，且加大不断更换蓄电池的投资。

本发明在水域中使用，还有一些已知的问题需要解决。那就是波浪的波峰、波谷、波高、波陡、波速、波长、波级等的不恒定性，需要本发明去适应。否则，当风暴来临时，锚固在水底的缆绳，可能被拉扯断。即使缆绳不断，浮在水面的装置也可能被瞬间爆发的强大浮力所摧毁。为此，我们将锚固在水中的缆绳分为两段，在上段配系一个滑轮，将下段通过滑轮，一端锚固在水底，一端系上一个质量与真空容器浮力略大的重锤沉于水中，并调整上段缆绳长度，使真空容器处于静水平面上。这样，当风暴来临时，无论波浪发生什么变化，缆绳都会通过重锤、滑轮的作用拉伸加长、回缩变短，自由伸缩，缓冲波浪的破坏力，始终将本发明装置置于一个既可作功发电，又较为安全的层面，有如“水涨船高”一样。

本发明的主要技术内容见图1、图2、图3、图4。图1：一种真空储能发电容器。它由真空容器1、抽气阀2、永磁悬浮轴承A 3、发电机4、轴5、飞轮6、电动机7、永磁悬浮轴承B 8、大容量电容器C₂ 9、滤波电容器C₁ 10、全桥整流堆11、输入导线12、输入导线插口13、输出导线14、输出导线插口15所组成；图2：永磁体自感磁悬浮发电器。该发电器由防腐蚀的波纹状弹性塑胶密封罩16、线圈骨架管17、软磁材料箍18、导电线圈19、导电线圈20、导电线圈21、永磁体块22、复位弹力装置23所组成；图4：锚固装置。该装置由上缆绳24、滑轮25、下缆绳26、重锤27和重物锚体28所组成。现据图1、图2、图3、图4所示，将其发电原理和如何利用叙述如下：

图1中，真空容器1的外壳上要安装抽气阀2、输入导线12、输入导线插口13、输出导线14、输出导线插口15、永磁悬浮轴承A 3、永磁悬浮轴承B 8、装配上轴5、电动机7、飞轮6和发电机4，并按图3装配线路所示，分别连接大容量电容器9、全桥整流堆11、滤波电容器10及输入输出导线12和14至输入、输出插口13和15。当图2中的永磁体块22受外力作用(脚踩压、车轮辗压、车辆上下颠簸挤压、波浪冲击等力的作用)，脱离与软磁材料箍18感生的磁悬浮力，快速向下运动，经过导电线圈19、20、21，磁力线切割导电线圈，产生电流。当外力作用消失，永磁体块受磁悬浮力作用，迅速向上复位，又经过导电线圈21、20、19，磁力线又切割导电线圈，再次产生电流，完成了一个往复发电的行程。外力作用不断，这个往复行程就不断作功发电。这里，我们是针对组装超薄的地毯式的永磁体自感磁悬浮发电器而言，省去了一个复位弹力装置，以减薄整体结构的厚度，便于安装在鞋底内、手杖上和人行通道上、车辆坐垫上。而在公路上、车辆底盘上、水上和空中安装的永磁体自感磁悬浮发电器可以制作成大的、厚的大功率的，其线圈骨架管的底部，则可安装上复位弹力装置23(可以是弹力橡胶、气垫、永磁体、金属的和非金属的弹簧)，以提高永磁体块22的复位速度(总之，复位弹力装置安装与否视使用永磁体自感磁悬浮发电器的空间去决定)。

图2中的导电线圈19、20、21所产生的交流电，经全桥整流堆11、滤波电容器10转换为直流电，输入大容量电容器9蓄积，并驱动电动机7、飞轮6、发电机4转动，产生连续不断的电流，经输出导线插口15供电。

本发明的积极效果：本技术充分挖掘开发利用“绿色”能源，特别是以“点滴式”的方法蓄积利用人们生产生活领域中尚未广泛开发利用的潜能。既方便利用，又节能环保，对创建和谐社会，节约型社会，保护地球具有积极的作用，它可装配制造压力发电手杖、压力发电鞋，方便人们日益频繁的外出活动和军人作战、训练使用，它可装配制造压力发电地毯安装在人行通道上使用，它可以在很多领域安装利用，以增加电力供应，减少使用不可再生能源产生的废弃物质的排放，在提高大气洁净度和卫生质量的行动中起到一定的积极作用，同时减少人们的消费开支。

附图说明

图1真空储能发电容器

图2永磁体自感磁悬浮发电器

图3装配线路图

图4锚固装置

图中序号说明：

(1)真空容器，(2)抽气阀，(3)永磁悬浮轴承A，(4)发电机，(5)轴，(6)飞轮，(7)电动机，(8)永磁悬浮轴承B，(9)大容量电容器C₂，(10)滤波电容器C₁，(11)全桥整流堆，(12)输入导线，(13)输入导线插口，(14)输出导线，(15)输出导线插口，(16)防腐蚀的波纹状弹性塑胶密封罩，(17)线圈骨架管，(18)软磁材料箍，(19)导电线圈，(20)导电线圈，(21)导电线圈，(22)永磁体块，(23)复位弹力装置，(24)上缆绳，(25)滑轮，(26)下缆绳，(27)重锤，(28)重物锚体。

具体实施方式

实施例1：

选用薄饼状的小的上下充磁的超强永磁体块(见图2-22)，将耐腐蚀的弹性塑胶密封材料制作成倒山字形状的波纹密封罩(见图2-16)，将永磁体块粘接在中凸柱上，扣罩在线圈骨架管上，用防水、防腐的粘胶材料粘接包裹，做密封处理。制作成图2所示的永磁体自感磁悬浮发电器，装在鞋底内发电，装配上整流、滤波、蓄电、照明、输出线路等元器件，制作成压力发电鞋(视鞋底厚度，可以只装一个导电线圈，可以不安装复位弹力装置)。

实施例2：

将实施例1所述的很多个永磁体自感磁悬浮发电器组合制成各种面积大小不一的地毯式垫子，放在人行通道上，并根据不同用电要求，串联或并联到真空储能发电容器中去，收获人们脚步行走的压力发电。

实施例3：

在风车轮轴上装配偏心凸轮，不断旋转压迫安装在风车立柱上与风车轮随风向同步移动的永磁体自感磁悬浮发电器发电(这种方式，只要有微弱的风力，流水都可以利用)。

实施例4；

将实施例1中的很多个永磁体自感磁悬浮发电器，串联或并联固定在真空容器的外底上，塑胶密封罩朝下，用图4的锚固装置安放漂浮在水上，承接波浪挤压力发电，但是该真空容器要比用于陆上的质量要好、容积要大，能耐腐蚀、能承受大风浪冲击、能承载整个发电装置漂浮在水面。再就是可直接将该发明装置依靠可随潮水涨落的支撑，竖直安装在岸边或挂靠吸附在船弦上(船舶行驶时可方便拆除)，任波浪拍打发电。

Claims

1.一种永磁体自感磁悬浮发电装置，其特征是：该发电装置由真空储能发电容器、永磁体自感磁悬浮发电器和锚固装置所组成，真空储能发电容器包括真空容器(1)、抽气阀(2)、永磁悬浮轴承A(3)、发电机(4)、轴(5)、飞轮(6)、电动机(7)、永磁悬浮轴承B(8)、大容量电容器C₂(9)、滤波电容器C₁(10)、全桥整流堆(11)、输入导线(12)及输入导线插口(13)，输入导线(12)通过输入导线插口(13)连接永磁体自感磁悬浮发电器的导电线圈(19、20、21)，线圈骨架管(17)内有沿导电线圈轴向磁化的永磁体块(22)，所述永磁体块(22)在由防腐蚀的波纹状弹性塑胶密封罩(16)传导的挤压力和软磁材料箍(18)感应的磁悬浮力、复位弹力装置(23)的复位弹力的共同作用下作往复运动，磁力线切割导电线圈产生电流。

2.按权利要求1所述的永磁体自感磁悬浮发电装置，其特征是真空容器(1)作为在水中串联或并联安装使用的永磁体自感磁悬浮发电器的浮子和载体。

3.按权利要求1所述的永磁体自感磁悬浮发电装置，其特征是真空容器(1)由锚固装置的上缆绳(24)、滑轮(25)、下缆绳(26)、重锤(27)、重物锚体(28)连接安装在水中。

4.按权利要求1所述的永磁体自感磁悬浮发电装置，其特征是适应使用安装空间，单独或集结组合使用永磁体自感磁悬浮发电器，永磁体自感磁悬浮发电器只装配一个导电线圈或装配多个导电线圈，或者不安装复位弹力装置。