CN102593934B - 自立分散型发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为了有效地应用发电力的一个重要元素-----电磁力而构成。电是用粒子与波形构成的,如果能产生更清晰的波形,也就能生产出更强烈的电。与太阳能发电、风力发电等相同,有效地应用在大自然中的现存能源,本发明就提供一种更高性能、更高效率的发电机,无需利用远距离送电网,近距离的向特殊行业领域高效供电。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能的发电机技术,特别涉及一种高效率发电装置。例如在交流发电机、交流电动马达等回转结构方面,能产生出能量水平高的高频率以及清晰的波形。
背景技术
在水力发电、原子能发电方面的发电机,其回转体技术已被认可,并有了各种构造。但是发电时所需的线圈、磁性体以及安装磁铁、电力的取出方法多年来已被固定,本发明是回归古典物理学的原点,并没有被原有的概念所约束,而在根本上重新认识了发电构造,在这基础上提出了方案。JP特开1997-233672“磁力回转装置”,供发电用的回转机构,是为了有效地发电,使回转时的输入能量尽可能地减小,排除由于抵抗而产生的损耗。如果能以少量的输入功率得到更大回转数的话,仅此而言输出功率与输入功率相比,相对地可以更大。根据上述的专利资料,对回转体的回转方向,仅仅是根据消除逆回转转距的影响来实现,逆回转转距的影响是在最前例的永久磁铁互相间,以及永久磁铁和电磁铁互相接近时产生的。
本发明就是为了打破过去技术上的一贯性而提出来的。其目的是要超越过去的标准,提供更有效的、更高性能的发电装置。无需利用远距离送电网,近距离的向特殊行业领域高效供电。
发明内容
一种自立分散型发电装置,包括多个永久性磁铁安装成的圆环状回转体(1)、多个线圈安装成的固定部件(2)以及上述圆环状回转体(1)安装的回转轴(3),圆环状回转体(1)的多个永久性磁铁的N极与S极是间隔交替等间距布置的,形成永久性磁铁群(11),固定部件(2)包括环形的第1线圈群(21)和第2线圈群(22),第1线圈群(21)在圆环状回转体(1)的外侧,第1线圈群(21)的多个线圈是对着上述圆环状回转体(1)的外圈面等间隔地被固定配置,第2线圈群(22)在圆环状回转体(1)的内侧,第2线圈群(22)的多个线圈是对着上述圆环状回转体(1)的内圈面被等间隔地固定配置,第1线圈群(21)以及第2的线圈群(22)的多个线圈是取消磁性体芯材的空芯线圈,把磁性体的板(24)安装在离开永久性磁铁的部位,设置在线圈的中部,同时,安装在固定部件上的第1线圈群(21)的线圈和第2线圈群(22)线圈的缠绕方向相反,固定部件(2)包括上方框体(5)、中间框体(6)和下方框体(7),上方框体是以左右槽型断面部件被牢固地连接在构成正八角形的8个连接部件(8)上,2根梁(5b、5c)为了增强8个连接部件(8)被牢固地连接着,2根梁(5b、5c)对着回转部位部件的中心点,按上下方向以及左右方向,设置在对称的位置上,中间框体(6)外形轮廓与上方框体(5)相同,把8个同一槽型断面部件(6a)的端部连接在上述的连接部件(8),形成正八角形,下方框体(7)在基础部件(9)的表面上积层安装,基础部件(9)的外缘比下方框体(7)的外缘小,基础部件(9)的中央处安装着增强部件。
圆环状回转体(1)的永久性磁铁群(11)的磁极、第1线圈群(21)以及第2线圈群(22)的线圈互相朝着对方,第1线圈群(21)以及第2线圈群(22)各自卷线,连接到把电引到外部的电线,利用拥有永久性磁铁的斥力来缓慢回转力,永久性磁铁的个数与第1线圈群和第2线圈群线圈的个数比例为4比3。
从上述线圈引出电流时,各自的相位偏离120度,在这个排列顺序中,分配在各相取出用的三相交流,各相取出用线圈的一头连接在中性点,其它头连接在与各相对应的接线头,以此来引出三相交流。
输出的交流周波数为320Hz或则380Hz。
输出的电能通过蓄电池,可以当做几个本发电装置或与本发电装置同等水平的驱动运行用的动力,并当做使用循环系统,来进行应用,因此,无需借助远距离送电网,使自立分散型发电装置成为可能。
该发装置发出的电,通过蓄电池或变频器来分配电力供给。
具备用蓄电池电力驱动的马达,其蓄电池电力是由该发电装置充电而成。
本发电机在固定面部件(2)的同一圆周上以均等间距配置几个线圈(21、22)和圆环状的回转体(1)的几个永久性磁铁(11)而构成的。因此,让回转体按指定的方法先回转起来,几个线圈(21、22)根据弗莱明左手法则产生诱导电流。接着,永久磁铁的个数和第1线圈及第2线圈的个数比例为4比3。根据这个,发生在线圈(21、22)的诱导电流把永久磁铁(11)向最初的回转方向回转。
线圈(21、22)与过去的发电机不一样,因为是空芯的,在与永久性磁铁(11)隔离开的线圈(21、22)的外圈里装置申请项目1的磁性体部件(例如铁板)的话,根据其磁性体(24)能强化发生在在线圈的磁界。与此同时,因为磁界能良好地通过,从线圈(21、22)能得到良好的励磁力。
在线圈(21、22)上因为没有使用磁性体的芯材,所以从本发电机得到不歪的,并极为清晰的波形。根据麦克斯韦的理论,波形就是电,清晰的波形就是表示强烈的电的证据。另外,修正励磁力的磁性体零件(24),因为附随效应,被设置在离永久性磁铁(11)有一段距离处,所以几乎没有被永久性磁铁(11)吸住的危险,可以得到无浪费的回转力。
以前的发电装置采用调整磁铁,线圈的的数量或则调整转速来与既有的送电网的交流周波数相匹配,本发电装置调整磁铁,线圈的的数量或则调整转速使输出交流周波为320Hz或则380Hz。此高周波数有效产生磁共振从而提高发电效率。
本发电机设置了20cm左右的间隙,在这基础上,再用传导性良好的网状金属围起来,以此可以不让在内部产生的电磁力外漏,可以提高发电效率。
附图说明
图1.本发明实施形态的一例平面图
图2.图1断面图(Y-Y部)
图3.从本发明机构得到的不歪的三相交流波形
图4.图1部分扩大图
图5.图2部分扩大图
图6.图5部分扩大图
图7.表示本发电机使用例子的图
图8.实施形态的变形例子
图9.表示永久性磁铁与线圈详细情况的平面图
图10.表示永久性磁铁与线圈详细情况的侧面图
图11.用图9、图10表示的线圈横断面图
图12.本发明的发电机动作原理图
图13.本发明的发电机动作原理图
图14.本发明的发电机动作原理图
图15.本发明的发电机动作原理图
图16.本发明的发电机接线图
图17.本发明的发电机工作例子图
图18.本发明的发电机应用例子(建筑物)图
图19.本发明的发电机应用例子(汽车)图
图20.本发明的发电机应用例子(电车)图
1…圆环状回转体;11…永久性磁铁群;12…安装永久性磁铁的部件;2…安装线圈的固定部位零件;21…第1线圈群;22…第2线圈群;23…安装线圈的部件;24…安装在线圈中央的磁性体板;3…回转轴;31…回转体中枢;5…上方框体;51…上方轴承支撑板;52…上方轴承;55…上方轴承中枢;6…中间框体;62…中间轴承;7…下方框体;71…下方轴承支撑板;72…下方轴承;8…构成正八角形的上下方向的8个连接部件;9…底边基础部件;MG…整体本发电机;BT…蓄电池;MT···马达;INV···变频器
具体实施方式
以下参照附图,说明本发明的实施情况。
本发电机构概要图在图1和图2表示。将图1以及图2的扩大部分在图4和图5表示。在图4和图5,本发电机有安装在回转部位部件、固定部件(2)和在回转部位部件的几个永久性磁铁(11),以及安装在固定部件(2)的几个线圈(21、22)。有关永久性磁铁(11)的个数和线圈(21或22)的个数,一个方向的个数与另一方的个数比例是4比3。图1表示的永久性磁铁(11)的个数为32个,线圈(21)的个数为24个。这些个数不受限制,例如像永久性磁铁(11)的48个个数和线圈(21)的36个个数那样都可以。在图5,固定部位的部件(2)上方框体(5)、中间框体(6)和下方框体(7)是用8个连接部件(8)在上下方向夹住中间部位,形成3个叠层。在图5,上方框体(5)是把8个同一断面(槽型断面)的部件(5a)的端部连接在上述连接部件(8),形成正八角形。如图1表示,上述连接部件(8)用2根梁(5b及5c)来加强连接。
中间框体(6)在图2中没有明确表示,但是外形轮廓与上方框体(5)相同。与上方框架(5)同样,把8个同一断面(槽型断面)的部件(6a)的端部连接在上述的连接部件(8),形成正八角形。在图2也没有详细表示,使用中间框体(6),与上方框体(5)同样的方法,把配有永久性磁铁的圆环状的回转体以及配有几个线圈的固定部件安装在同一个回转轴(3)上,可以设置第2的电力生产结构。另外,如果增加中间框体的话,还可以做成多层结构。
下方框架(7)在图2中没有明确表示,外形轮廓和上方框体(5)相同。在图2,上方框体(5)及中间框体(6)没有槽型断面的上下方向尺寸大,由槽型断面的8个部件(7a)组成了正八角形。
在图1,上方框体(5)是以左右槽型断面部件(5a),被牢固地连接在构成正八角形的8个连接部件(8)上,2根梁(5b及5c)为了增强8个连接部件(8)被牢固地连接着。但是,2根梁(5b及5c)对着回转部位部件的中心点0,按上下方向以及左右方向,设置在对称的位置上。这里所说的回转部位部件的中心点0也是上方框体(5)的回转中心点。
在图2,中间框体没有明确表示,它与图1上方框体(5)相同,由左右槽型断面的部件(6a),被构成正八角形的8个连接部件(8)牢固地连接着。同样地,2根梁是(6b及6c)为了增强8个连接部件(8)而被牢地连接起来。在图2,上述下方框体(7)为了在基础部件(9)的表面上积层而安装,基础部件(9)的外缘比下方框体(7)的外缘小。基础部件(9)的中央处安装着增强部件(9a)。
在图2,增强部件(9a)装在基础部件(9)的中央,在增强部件(9a)的中央部位装置着轴承支撑板(71)。在上方表面部位的轴承支撑板(71)的中央安装着下方轴承(72)。在这里,下方轴承(72)具备径向轴承(72a)和侧向轴承(72b)一体化的构造,下方轴承(72)的中心轴装置在图2上下方向(图1图纸垂直的方向)。
在图2没有表示,但在中间框体(6)的中央也可以安装中间轴承(62)。同时,从图5可以清楚地知道,在下方轴承(72)的中心轴延长线上,中间轴承(62)的中心轴以及上方轴承(52)的中心轴是重复的。
回转轴(3)由上述的上方轴承(52)、中间轴承(62)、下方轴承(72)支撑着。在这个回转轴(3)上,上方轴承(52)与中间轴承(62)之间的地方,通过中心部(55),圆盘部件(例如铝圆盘)(1)固定在回转轴(3)上。
如后述那样,铝(或者塑料)的圆盘部件(1)是根据使用电力测量器“阿拉戈圆盘”的原理来辅助回转的。在这里回转轴(3)是用非磁性体制造的,例如:不锈钢等。
圆盘部件(1)是所谓“惯性轮”,为了能够保持回转力,具有一定的重量。除外,圆盘部件(1)的材料使用铝或合成树脂,使其发挥更好的效果。
参照图5以及图6的话,在上述圆盘部件(1),几个断面L字状的用于安装的永久性磁铁金属扣(12),为了把圆盘部件(3)的外缘部一周全部围起来,用相同的间距安装。在图5及图6,因为已经简化,所以只标示一个安装用的金属零件(12)。
在图5,每个安装用的金属零件(12)的两面都装有永久性磁铁。在这里,与圆周方向相接的永久性磁铁(11)同类部分,半径方向内侧的极性是N极和S极相互交替设置的。也就是说,永久性磁铁(11)是在以回转轴为中心的相同圆上,用均等的间距对着线圈(21、22)而装置。并且与线圈(21、22)相对的面的极性,互相挨着的同类极性装置成不同的极性。
在图5及图6,固定部件(2)上,几个装线圈用的金属扣(23)按同一间距进行安装。装线圈用的金属扣(23)设置几个,沿着圆盘部件(3)的一周方向,按均等间距设置在固定部件(2)。在图5,安装用的金属扣(23)把线圈与磁性体板(例如铁)(24)一起安装,磁性体板(24)像覆盖线圈外圈那样进行装置。在图5及图6,因为已简化,只表示一个金属扣(24)。
本发电机的线圈(21、22)没有使用磁性体芯材。所以,能得到如图3表示的那样,不歪的并且极其清晰的波形。这个不歪且极其清晰的波形是断绝不含无效电压的强电的确凿证据,是至今使用磁性体芯材的发电机是绝对不能做到的。
在面朝安装线圈用的金属扣(23)的装永久性磁铁用的金属扣(12)的部位(半径方向的外侧),第1线圈(21)及第2线圈(22)按后述的方法来安装。在这里,线圈(21、22)通电时会产生磁场,是所谓的电磁线圈。也就是说,只要线圈(21、22)通电的话,线圈(21、22)就会产生磁场,由这个磁场,线圈(21、22)和永久性磁铁(11)之间相互产生电感。
永久性磁铁(11)与圆环部件(1)同时回转,把线圈(21、22)的磁场横穿通过的时候,线圈(21、22)会产生诱导电流。在这里并没有图示回转体(1),让小型马达(MT)等回转的话,永久磁铁(11)通过线圈(21、22)的磁场时,根据法拉第的法则,线圈(21、22)会产生诱导电流。然后,根据产生在线圈(21、22)的诱导电流,永久磁铁(11)以及圆环部件(11)开始被迫回转(1以下称初期回转),这样就促使它向同一方向回转。
本发电机如图7所示,在发电机(MG)的用于回转起动处设置小型马达(MT),为了传送回转力,用传动带把小型马达(MT)的回转轴和发电机的回转轴(3)连接起来。然后当发动机回转起动的时候,这个起动用途的小型马达的回转力传到回转部件(3),促进圆环状回转部件(1)的回转。
图8是本发电机构成的变形例子。直接连接马达(MT)的回转轴和本发电机的回转轴(不通过传动带),垂直地装置回转体。
接着参照图9和图11,来说明永久性磁铁(11)和线圈(21、22)的详细位置关系以及线圈的详细构成。在这里,只对第1线圈(21)进行说明,第2线圈(22)也是相同的结构。
在图9,有板状部件(21b)和压住板状部件(21b)的压板(21c),它们设置在线圈主体(21a)和其线圈主体(21a)的端部。这个压板(21c)是用非磁性体材料制造的。在这里,配置了线圈主体(21a)、板状部件(21b)以及压住板状部件的压板(21c)。
为了提高磁通量密度,用于一般发电机的线圈在线圈中间都使用金属的芯。但是,在本发电机,线圈(21、22)里不使用芯材(空芯)。线圈(21、22)因为要回转移动最近距离的永久性磁铁(11)(参照图10),如果把线圈(21、22)的芯材做成金属的芯,永久性磁铁(11)就会吸引线圈(21、22)的芯材,出现这样的问题:这时的吸引力会对阻碍圆环状部件(1)回转力的方向起作用。在这里,只要使用空芯线圈,就不会被永久性磁铁(11)所吸引,而且可以让磁场通过。空芯也由于永久性磁铁(11)和本身的电感,不会妨碍使圆环状部件(1)回转的效果。与此同时,按图所示,在线圈(21)方面,从永久性磁铁(11)隔离开来的位置上(在图10的中间部位)为了罩住线圈设置了铁制部件(24:铁板),使通过线圈的磁场由该铁板(24)而得到强化。换言之,由于设置铁板(24),和用一般发电机使用那样,确保了提高磁通量密度的作用。而且铁板(24)因为放置在离永久性磁铁(11)隔开的位置上,所以由于永久性磁铁(11)的磁场而吸引铁板(24),使制止圆环状部件(1)回转的危险微小到可以忽视。
如上所述,把线圈(21)和线圈(21)做成空芯,从永久性磁铁(11)隔开的位置上设置铁板(24),这就是本发电机的特点。根据这一特点,消除了以往的发电机使用磁性体芯材(铁)所造成的缺陷,获得了没有歪斜、清晰而又强烈的电波纹以及无损耗而又平稳的回转体。根据图10,在线圈(21)的中间部位设置铁板(24),强化了线圈(21)发生的磁场,代替在每个线圈(21)的中间设置铁板(25),在用于安装线圈的金属零件(23)的半径方向内侧(隔离永久性磁铁的一侧)装上铁板,也可以构成一块连接该铁板的圆环状。即连接该铁板的一块圆环状圆盘在每个线圈(21)的用于安装金属零件(23)的半径方向内侧对应着每个线圈(21),强化它们所产生的磁场效果都是相同的。
没有做图示,从本发电机位置开始设置20cm左右的间隙,在这基础上,把整个装置装上导电性好的金属网状套,以此可以不让内部产生的电磁力往外部漏,更好地提高发电效率。
接着,有关提高发电效率的本发电机主要部分结构例子,参照图12进行说明。在图12,在圆环状回转体部件(1)上设置了永久性磁铁(1a、1b、1c、1d、…),如图所示,N极和S极位置互相交替。设置了固定部件(2):在回转体部件(1)的半径方向外侧上,第1线圈(21a、21b、21c、…)对着永久性磁铁(1a、1b、1c、1d、…),另外在半径方向内侧上,第2线圈(22a、22b、22c、…)对着永久性磁铁(1a、1b、1c、1d、…)。回转体部件(1)的永久性磁铁(1a、1b、1c、1d、…)是为了对着线圈(21a、21b、21c、…)这一侧的极变为“N极”、“S极”、“N极”…而被装置的。为此,对着线圈21a的永久性磁铁1a这一侧产生了S极,根据这一状态,对着线圈21b的永久性磁铁1b这一侧产生了N极,对着线圈21c的永久性磁铁1c这一侧则产生S极,分别配置成这样的状态。另外,在图12以及图13上,我们省略了第2线圈(22)的标示。
也就是说,永久性磁铁(1a、1b、1c、1d、…)为了使N极、S极互相交替排列,与线圈(21a、21b、21c、…)相对而配置,而且与线圈(21a、21b、21c、…)相对着的一面的极(1a、1b、1c、1d、…),是为了使邻近连接的之间互相产生不同的极性而设置的。在这里,根据图12,设置在回转体部件的永久性磁铁(1a、1b、1c、1d、…)的数量为32个,设置在固定部件(2)的第1线圈(21a、21b、21c、…)的数量是一共24个。总之,根据本例,两者数量的比例是32比24,等于4:3。因此,两者的数量假如是48比36也无问题。这两者的数量可以根据本发电机的规模而定,但比例要固定。
在这样的构造方面,如图14所示,对着第1线圈(21a)的永久性磁铁(1a)这一侧产生了N极,根据这一状态,对着线圈(21b)的永久性磁铁(1b)这一侧产生S极,对着线圈(21c)的永久性磁铁(1c)这一侧又产生N极,就这样地分别产生这一状态。根据这样的状态,相同极的互相间,也就是说,N极互相间、S极互相间它们分别处于邻接状态,产生强大的回弹力。利用这一回弹力,促进回转体部件(1)朝着剪形符号Ya方向回转。
在这里,再参照图14进行说明。图14是从回转体部件(1)回转轴方向来观看时的概要图。在图14上,只要看到永久性磁铁(1b),对着永久性磁铁(1b)的线圈(21b)的一侧就是N极。这时,因为在靠近线圈(21b)的永久性磁铁(1b)的一侧产生了N极,而且它们又是相同极的伙伴,所以产生回弹力。把这个回弹力作为向量Vb表示在图中。
另外,因为靠近线圈(21b)两边的线圈(21a)以及(21c)的永久性磁铁(1b)的这一侧产生了S极,而且又是不相同的极的伙伴,所以在线圈(21a)和永久性磁铁(1b)之间,以及线圈(21c)和第1永久性磁铁(1b)的之间分别产生吸引力。把这些吸引力作为向量Va和Vc表示在图14中。向量Va和向量Vc合成的向量变为图14中的向量Vac。这一向量Vac和前面讲到的向量Vb合成的向量变为图14中的向量Vt。这一向量Vt变成了朝着同转体部件(1)回转轴的力。
在图14的状态上,回转体部件(1)向剪形符号Ya的方向略微回转,这个状态表示在图15中。
在这个状态方面,永久性磁铁(1b)的磁力不变化,但是因为和各线圈的位置关系发生变化,所以向量Va-Vc的方向以及大小也发生变化。也就是说,由于线圈(21b)和永久性磁铁(1b)之间的回弹力而产生的向量Vb变为一种力,这种力是从朝着回转体部件(1)回转轴的方向开始向剪形符号Ya方向倾斜的。另外,因为线圈(21b)和永久性磁铁(1b)的距离比图10的还要大,所以由于两者之间的吸引力而产生的向量Va就变得小了。对此,因为线圈(21c)和永久性磁铁(1b)的距离比图11的还要小,由于两者之间的吸引力而产生的向量Vc就变得大了。其结果,把向量Va、向量Vb和向量Vc合成后的向量Vt如图15所示的那样,与剪形符号Ya的方向一致,剪形符号Ya就是回转体部件(1)的回转方向。
有关本发电机的线圈连接,本例就Y连接加以说明。图16为了说明线圈(21、22)连接例子的图,其线圈(21、22)是设置在固定部件(2)上的。
本例子对于24个内侧的第1线圈(21)以及24个外侧的第2线圈(22),有关实施三相连接进行说明。内侧和外侧一起,每隔3个线圈对应1个相。总之,复数的线圈其排列顺序是分到三相交流的导出各相用的线圈,导出各相用的线圈的一头连接中性点,另一头为了连接对应各相的端子而连接起来,以此来导出三相交流。图16表示了三相当中的一相(比如R相)的连接。
在图16,对24个外侧第1线圈的连接如下所述。从接头E的位置开始,每隔3个设置了各线圈,各线圈的一头电气式地连接接头R。另外,这些外侧线圈的另一接头电气式地连接各线圈的一头,各线圈是设置在24个的内侧第2线圈中,每隔2个之处。并且这些内侧线圈的另一头电气式地连接了中性点P。图的说明省略了,但有关三相当中的其他二相(比如S相和T相),也分别与图16相同进行连接。并且R相的连接、S相的连接和T相的连接在中性点P上,都是当作电气式地来连接。由于这样地连接,从这些线圈导出电力的话,相位彼此要偏离120度可以导出电力。
如图16所示,有关实施三相连接的发电机输出方法,参照图17进行说明。图17的各线圈是代表各相的几个线圈而出现的。在图17中,伴随回转体部件(1)的回转,接头R、S和T如图17的(a)~(d)那样,电的流动发生变化。也就是说,首先在图17(a),电如剪形符号那样流动。这时,电从接头T往中性点P(-√3/2)*1方向发生流动,还从中性点P往接头S(√3/2)*1方向发生流动。
接着,在图17(b),(-1/2)*1的电分别从接头S、接头T往中性点P方向流动,加上这些的1*1电从中性点P往接头R流动。另外,在图17(c)方面,(-1/2)*1的电从接头S往中性点P流动,(1/2)*1的电则从中性点P往接头T流动。
最后,在图17(d)方面,(-1)*1的电从接头R往中性点P流动,(1/2)*1的电则从中性点P分别往接头S和接头T流动。根据以上现象的重复,可以从接头R、S和T取出三相交流。
根据图16表示的例子,就24个内侧的第1线圈以及24个外侧的第2线圈实施三相连接进行了说明。不过,如果只设置了24个内侧的线圈,没有设置外侧线圈的话,也可以只对24个内侧的线圈实施三相连接。相反,如果只设置了24个外侧的线圈,没有设置内侧线圈的话,也可以只对24个外侧的线圈实施三相连接。
另外,永久性磁铁和线圈的数量比例与上述的相反,如果把设置在回转体部件的永久性磁铁(1a、1b、1c、…)的数量定为24个,把设置在固定部件的第1线圈(21a、21b、21c、…)的数量定为一共32个的话(总之,两者的数量比例为24比32=3比4),也可以得到相同的效果,因为上述的吸引力和回弹力的关系能够持续。总而言之,永久性磁铁和线圈的数量比例,对于一方的数量来说,另一方的数量只要是4比3的话,就可以得到相同的效果。这里,只对Y连接进行了说明,但是众所周知,采用△接线和V接线也没有问题。而且不局限于三相连接,也就是说,可以实施取出多相交流的接线。
以下补充说明高周波数的输出方法。例如,如果要输出320Hz周波需要固定在转体上的永久磁铁(1a、1b、1c、1d、…)的数量为32个,并且转速为20转/秒,1200转/分。如上所述,永久磁铁和线圈的数量以及转速决定了本发电装置的输出功率。永久磁铁跟线圈的比率和输出交流周波数成一定比率。输出320Hz或则360Hz周波是由本发电装置构成部件的材质和形状,共振等多种因素决定。
本发电机可以用于各种用途的发电。比如,如图18中所示,在建筑楼的屋顶附近和地下室里安装本发电机进行发电。
作为本发电机回转的驱动装置,其电动马达(MT)是很普通的。连接电动马达(MT)的回转轴和发电机的回转轴,由电动马达(MT)使本发电机开始回转。由本发电机发电得到的电力通过变换器(INV),进行所需要的电压、频率或者交流·直流的变换之后,可以转动市场上出售的电器商品,还可以暂且储存在蓄电池(BT)里,在任意时间可以取出使用。另外,电动马达(MT)可以用商业电源驱动,也可以用蓄电池(BT)来驱动。作为驱动装置,电动马达以外(风力、水力、人力、发条结构等)在原理上都能适用。
本发电机(MG)能适用于汽车、摩托车、船舶、轨道车、潜水艇、宇宙船、机器人等的电力所驱动的所有机械以及机器。根据通途,增减永久性磁铁和线圈的数量,调整线圈圈数、采用以钕为代表的强力磁铁、在圆环状回转部分采用第3、4…几个玉壳状结构的线圈、圆环状部分的多层化等,这些的应用,都可能得到针对所使用的机器需要的输出功率。另外,把蓄电池(BT)、变换器(INV)组合起来,可以更有效地进行使用,这也已成为可能。
本发电机(MG)使用极无损耗的回转体。但是,安装在回转体部件(1)的永久性磁铁等有相当的重量,开始驱动时(开始回转的阶段)需要很大的输入能量。另一方面,一旦开始回转,可以以极小的输入能量维持回转,因此降低在开始驱动时需要过大输入能量的结构是必不可少的。在这里,发明人提出了以下的改善意见:在本发电机的回转轴和用于初期驱动的马达(MT)之间改装离合器,来调整输入能量。或者,取代由电动马达(MT)带动的回转力,采用本发电机采用了的回转结构。再者重新开发电动马达等,使驱动后即使是低电压,也能安稳且有效地起动回转。
在这里没有做图示,但本发明人建议:由于在回转轴(3)配置几层固定部件,多层地构成了圆盘状部件的永久性磁铁(11)(这么做后,固定处的线圈(21、22)也做成多层结构),用1个回转结构能产生更有效率的发电结构。
Claims (7)
1.一种自立分散型发电装置,包括多个永久性磁铁安装成的圆环状回转体(1)、多个线圈安装成的固定部件(2)以及上述圆环状回转体(1)安装的回转轴(3),圆环状回转体(1)的多个永久性磁铁的N极与S极是间隔交替等间距布置的,形成永久性磁铁群(11),固定部件(2)包括环形的第1线圈群(21)和第2线圈群(22),第1线圈群(21)在圆环状回转体(1)的外侧,第1线圈群(21)的多个线圈是对着上述圆环状回转体(1)的外圈面等间隔地被固定配置,第2线圈群(22)在圆环状回转体(1)的内侧,第2线圈群(22)的多个线圈是对着上述圆环状回转体(1)的内圈面被等间隔地固定配置,第1线圈群(21)以及第2的线圈群(22)的多个线圈是取消磁性体芯材的空芯线圈,把磁性体的板(24)安装在离开永久性磁铁的部位,设置在线圈的中部,同时,安装在固定部件上的第1线圈群(21)的线圈和第2线圈群(22)线圈的缠绕方向相反,固定部件(2)包括上方框体(5)、中间框体(6)和下方框体(7),上方框体是以左右槽型断面部件被牢固地连接在构成正八角形的8个连接部件(8)上,2根梁(5b、5c)为了增强8个连接部件(8)被牢固地连接着,2根梁(5b、5c)对着回转部位部件的中心点,按上下方向以及左右方向,设置在对称的位置上,中间框体(6)外形轮廓与上方框体(5)相同,把8个同一槽型断面部件(6a)的端部连接在上述的连接部件(8),形成正八角形,下方框体(7)在基础部件(9)的表面上积层安装,基础部件(9)的外缘比下方框体(7)的外缘小,基础部件(9)的中央处安装着增强部件。
2.如权利要求1所述的发电装置,圆环状回转体(1)的永久性磁铁群(11)的磁极、第1线圈群(21)以及第2线圈群(22)的线圈互相朝着对方,第1线圈群(21)以及第2线圈群(22)各自卷线,连接到把电引到外部的电线,利用拥有永久性磁铁的斥力来缓慢回转力,永久性磁铁的个数与第1线圈群和第2线圈群线圈的个数比例为4比3。
3.如权利要求2所述的发电装置,从上述线圈引出电流时,各自的相位偏离120度,在这个排列顺序中,分配在各相取出用的三相交流,各相取出用线圈的一头连接在中性点,其它头连接在与各相对应的接线头,以此来引出三相交流。
4.如权利要求3所述的发电装置,输出的交流周波数为320Hz或则380Hz。
5.如权利要求3所述的发电装置,输出的电能通过蓄电池,可以当做几个本发电装置或与本发电装置同等水平的驱动运行用的动力,并当做使用循环系统,来进行应用,因此,无需借助远距离送电网,使自立分散型发电装置成为可能。
6.如权利要求1-5任一项所述的发电装置,该发电装置发出的电,通过蓄电池或变频器来分配电力供给。
7.如权利要求1—5任一项所述的发电装置,具备用蓄电池电力驱动的马达,其蓄电池电力是由该发电装置充电而成。
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