CN102437676A

CN102437676A - 一种飞轮助力低速发电装置

Info

Publication number: CN102437676A
Application number: CN2012100019403A
Authority: CN
Inventors: 姚宜吾; 姚军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明提供一种飞轮助力的低速发电装置，包括驱动电机、飞轮、发电机及减速传动组件，其特征在于驱动电机转轴一端设有飞轮，驱动电机转轴另一端通过减速传动组件与发电机相连。可方便地在电机带动下，使飞轮随之转动后，再借助飞轮旋转所产生的惯性而增大驱动电机转轴扭矩，从而通过减速传动组件驱动发电机在低速运转下完成发电。另外，由于发电机采用的是磁浮发电机，既能有效降低发电机转速，又能增大发电量，使之在低转速情况下，完成高效发电，而且由于磁活塞的零摩擦，零碰撞，不产生任何振动、磨损、热量、噪音，是低速、冷态、静音状态下完成的发电，因此，能有效延长发电机的使用寿命。

Description

一种飞轮助力低速发电装置

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其是一种飞轮助力的低速发电装置，属于发电技术领域。

背景技术

就目前的人工电力能源而言，有水力发电、火力发电、风力发电、太阳能发电、核发电、燃气燃油发电等，这当中火力发电、燃气燃油发电等是要消耗煤、气、油资源的，面对当今的能源危机，这类电力能源将逐步退出，取而代之的是水力发电、风力发电、太阳能发电、核发电等，但这些发电方式，虽不消耗有限的资源，但却要受地理位置、地质条件、气候条件等自然限制，以及投资巨大的影响，因而，不能满足市场用电需求。因此，寻求一种投资省、不污染环境，并且能提供高电量的发电装置，已成为世界各国非常关注的焦点问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞轮助力的低速发电装置，以借助飞轮旋转所产生的惯性增大驱动电机扭矩，从而使发电机在低速运转下既能完成发电。

本发明通过下列技术方案完成：一种飞轮助力的低速发电装置，包括驱动电机、飞轮、发电机及减速传动组件，其特征在于驱动电机转轴一端设有飞轮，驱动电机转轴另一端通过减速传动组件与发电机相连，以便在驱动电机带动下，使飞轮随之转动后，再借助飞轮旋转所产生的惯性而增大驱动电机转轴扭矩，从而进一步通过减速传动组件驱动发电机在低速运转下完成发电。

所述减速传动组件输出轴上至少连接一台发电机，以便驱动一台或者同步驱动多台发电机转动而发电。

所述减速传动组件包括与电机转轴相连的小齿轮，与发电机转轴相连的大齿轮，且小齿轮与大齿轮相啮合，从而构成伞齿对，以将垂直的高速旋转力转换为水平的低速旋转力而驱动发电机发电。

所述减速传动组件包括与电机转轴相连的外齿轮，与发电机转轴相连的内齿轮，外齿轮置于内齿轮中，且外齿轮与内齿轮之间间隔设置至少两个齿轮，从而构成行星齿轮组，以便在电机带动下，通过外齿轮、齿轮及内齿轮的传动，将电机的高转速输出转换为低转速输出，从而带动发电机在低转速状态下完成发电。

所述发电机为磁浮发电机，它包括与外部动力轴相连的圆盘基体，圆盘基体上设有轴孔，该轴孔内滑动设置其上带导线的电枢，在圆盘基体上设有与轴孔连通的径向通孔，径向通孔内设有带空腔的磁缸，磁缸的空腔内设有磁活塞，磁缸的空腔两端分别设有磁缸座和磁缸盖，以便在外部动力轴带动下，使圆盘基体转动，并在圆盘基体转动过程中，使磁活塞靠自重向下移动时，切割磁力线而产生电动势，并将该电动势经电枢及其上的导线向外输出，从而完成磁浮发电。

所述磁缸由对称或不对称的三弧形瓦块组合而成，每一弧形瓦块上靠轴孔的端部分别设有触点，该三弧形瓦块的三个触点分别与电枢柱面上对应设置的三个触点相配接，以接通磁路而使磁活塞在自重作用下而向下移动，以切割磁力线而产生电动势，从而向外输送电能；该三弧形瓦块上的三个触点与电枢柱面上对应设置的其它方向上的二个触点相配接后，形成磁短路而使磁活塞停止移动。

所述圆盘基体上的径向通孔至少设置四个，其对应的磁缸数也至少设四个，径向通孔及其内的磁缸数量优选8～16，视实际发电量的需要，具体选择圆盘基体直径大小，同时确定与之相配的径向通孔数量及磁缸数量，以满足不同发电量的需要。

所述磁缸座位于磁缸空腔的内端，其上的磁极与与之相配接的磁活塞端的磁极相同，磁缸盖位于磁缸空腔的外端，其上的磁极与与之相配接的磁活塞端的磁极相同，以便在转动过程中，打开磁路而使磁活塞靠自重下移至下限时，因同极相斥而不会与磁缸座和磁缸盖碰撞，从而不产生振动，不产生磨损，不产生噪音，有效延长其使用寿命。

所述电枢为带空腔的中空圆柱体，其外缘通过轴承安装在圆盘基体的轴孔内，其空腔内放置导线，且导线内端固定在空腔壁上，导线外端向外引出，以便电枢外围的圆盘基体转动时，电枢不动，并将圆盘基体转动时所发出的电能，通过电枢及其上的导线向外输出。

所述圆盘基体由其轴心位置带轴孔，盘面上带径向半圆形凹槽的两个半圆盘组合而成，两个半圆盘组合后，其上的半圆形凹槽即构成径向圆柱通孔，左半圆盘的轴孔设为通孔，右半圆盘的轴孔设为孔槽，且孔槽与通孔连通，另在右半圆盘的外侧设有轴向凹槽，该凹槽与外部的动力轴相配接，以便在外部动力轴驱动下使圆盘基体随之转动而完成磁浮发电。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地在电机带动下，使飞轮随之转动后，再借助飞轮旋转所产生的惯性而增大驱动电机转轴扭矩，从而通过减速传动组件驱动发电机在低速运转下完成发电。另外，由于发电机采用的是磁浮发电机，既能有效降低发电机转速，又能增大发电量，使之在低转速情况下，完成高效发电，而且由于磁活塞的零摩擦，零碰撞，不产生任何振动、磨损、热量、噪音，是低速、冷态、静音状态下完成的发电，因此，能有效延长发电机的使用寿命，实为一结构简单，发电效率高，转速慢，无噪音，使用寿命长的飞轮助力的低速发电装置。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明另一结构示意图；

图3为图2的B-B视图；

图4为磁浮发电机断面结构图；

图5为图4的A-A视图；

图6为图5的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明做进一步说明。

本发明提供的飞轮助力的低速发电装置，包括驱动电机23、飞轮21、发电机1及减速传动组件，驱动电机23转轴22一端设有飞轮21，驱动电机23转轴22另一端通过减速传动组件与一台发电机1相连；所述减速传动组件包括与电机23转轴22相连的小齿轮24，与发电机1转轴26相连的大齿轮25，且小齿轮24与大齿轮25相啮合，从而构成伞齿对，以将垂直的高速旋转力转换为水平的低速旋转力而驱动发电机发电，如图1；所述减速传动组件包括与电机23转轴22相连的外齿轮27，与发电机1转轴26相连的内齿轮29，外齿轮27置于内齿轮29中，且外齿轮27与内齿轮29之间间隔设置四个齿轮28，从而构成行星齿轮组，以便在电机23带动下，通过外齿轮27、齿轮28及内齿轮29的传动，将电机23的高转速输出转换为低转速输出，从而带动发电机1在低转速状态下完成发电，如图2、图3；

所述磁浮发电机包括：与外部动力轴相连的圆盘基体1，其特征在于圆盘基体1上设有轴孔2，该轴孔2内滑动设置其上带导线14的电枢13，在圆盘基体1上设有与轴孔2连通的径向通孔3，径向通孔3内设有带空腔5的磁缸4，磁缸4的空腔5内设有磁活塞6，磁缸4的空腔5两端分别设有磁缸座11和磁缸盖10，以便在外部动力轴带动下，使圆盘基体1转动，所述磁缸4由对称的三弧形瓦块18组合而成，每一弧形瓦块18上靠轴孔2的端部分别设有触点7，该三弧形瓦块18的三个触点7分别与电枢13柱面上对应设置的三个触点8相配接，以接通磁路而使磁活塞6在自重作用下而向下移动，以切割磁力线而产生电动势，从而向外输送电能；该三弧形瓦块41上的三个触点7与电枢13柱面上对应设置的其它方向上的二个触点12相配接后，形成磁短路而使磁活塞6停止移动；

所述圆盘基体1上的径向通孔3设置四个，其对应的磁缸4也设四个，以提供2500W的发电量，满足家庭用电需要；

所述磁缸座11位于磁缸4空腔5的内端，其上的磁极与与之相配接的磁活塞6端的磁极相同，磁缸盖10位于磁缸4空腔5的外端，其上的磁极与与之相配接的磁活塞6端的磁极相同，以便在转动过程中，打开磁路而使磁活塞6靠自重下移至下限时，因同极相斥而不会与磁缸座11和磁缸盖10碰撞，从而不产生振动，不产生磨损，不产生噪音，有效延长其使用寿命；

所述电枢13为带空腔的中空圆柱体，其外缘通过轴承9安装在圆盘基体1的轴孔2内，其空腔内放置导线14，且导线14内端固定在电枢13空腔壁上，导线14外端向外引出，以便电枢13外围的圆盘基体1转动时，电枢13不转动，并将圆盘基体1转动时所发出的电能，通过电枢13及其上的导线14向外输出；

所述圆盘基体1由其轴心位置带轴孔2，盘面上带径向半圆形凹槽20的两个半圆盘16和17组合而成，两个半圆盘16和17组合后，其上的半圆形凹槽即构成径向圆柱通孔3，左半圆盘16的轴孔设为通孔2，右半圆盘17的轴孔设为孔槽19，且孔槽19与通孔2连通，另在右半圆盘17的外侧设有轴向凹槽，该凹槽与外部的动力轴15相配接，以便在外部动力轴15驱动下使圆盘基体1随之转动而完成磁浮发电，如图4、图5、图6。

Claims

1.一种飞轮助力的低速发电装置，包括驱动电机、飞轮、发电机及减速传动组件，其特征在于驱动电机转轴一端设有飞轮，驱动电机转轴另一端通过减速传动组件与发电机相连。

2.如权利要求1所述的低速发电装置，其特征在于所述减速传动组件输出轴上至少连接一台发电机。

3.如权利要求1所述的低速发电装置，其特征在于所述减速传动组件包括与电机转轴相连的小齿轮，与发电机转轴相连的大齿轮，且小齿轮与大齿轮相啮合；或者所述减速传动组件包括与电机转轴相连的外齿轮，与发电机转轴相连的内齿轮，外齿轮置于内齿轮中，且外齿轮与内齿轮之间间隔设置至少两个齿轮。

4.如权利要求1所述的低速发电装置，其特征在于所述发电机为磁浮发电机，它包括与外部动力轴相连的圆盘基体，圆盘基体上设有轴孔，该轴孔内滑动设置其上带导线的电枢，在圆盘基体上设有与轴孔连通的径向通孔，径向通孔内设有带空腔的磁缸，磁缸的空腔内设有磁活塞，磁缸的空腔两端分别设有磁缸座和磁缸盖。

5.如权利要求4所述的低速发电装置，其特征在于所述磁缸由对称或不对称的三弧形瓦块组合而成，每一弧形瓦块上靠轴孔的端部分别设有触点，该三弧形瓦块的三个触点分别与电枢柱面上对应设置的三个触点相配接而接通磁路；该三弧形瓦块上的三个触点与电枢柱面上对应设置的其它方向上的二个触点相配接而使磁路短路。

6.如权利要求4所述的低速发电装置，其特征在于所述圆盘基体上的径向通孔至少设置四个，其对应的磁缸数也至少设四个。

7.如权利要求4所述的低速发电装置，其特征在于所述磁缸座位于磁缸空腔的内端，其上的磁极与与之相配接的磁活塞端的磁极相同；磁缸盖位于磁缸空腔的外端，其上的磁极与与之相配接的磁活塞端的磁极相同。

8.如权利要求4所述的低速发电装置，其特征在于所述电枢为带空腔的中空圆柱体，其外缘通过轴承安装在圆盘基体的轴孔内，其空腔内放置导线，且导线内端固定在空腔壁上，导线外端向外引出。

9.如权利要求4所述的低速发电装置，其特征在于所述圆盘基体由其轴心位置带轴孔，盘面上带径向半圆形凹槽的两个半圆盘组合而成，两个半圆盘组合后，其上的半圆形凹槽即构成径向圆柱通孔，左半圆盘的轴孔设为通孔，右半圆盘的轴孔设为孔槽，且孔槽与通孔连通，另在右半圆盘的外侧设有轴向凹槽，该凹槽与外部的动力轴相配接。