CN102904478A - 旋转式变容升压发电机 - Google Patents

Abstract

旋转式变容升压发电机，它涉及的是机械能转换成电能的技术领域。它是为了克服现有电磁式发电机存在功率/重量比小、耗费大量铜材、转换效能低、发热量大的问题。它的第一半圆导电金属片型定子的一个端面设置在圆片型转子的一侧端面相对，并且之间设置有间隙，第二半圆导电金属片型定子的一个端面设置在圆片型转子的另一侧端面相对，并且之间设置有间隙，第一半圆导电金属片型定子和第二半圆导电金属片型定子都与底座上定子绝缘支架固定连接，第一半圆导电金属片型定子与第二半圆导电金属片型定子相对对齐。本发明的旋转式变容升压发电机的机械能转换电能的效率为95%以上，能输出超高脉冲电压，导电良好的金属材料使用少，功率/重量比大。

Description

旋转式变容升压发电机

技术领域

本发明涉及的是机械能转换成电能的技术领域。

背景技术

现有将机械能转换成电能的手段是电磁式发电机，并广泛应用在各个领域中，成为人们生活和生产制造中必不可少的科技设施，但现有发电机还存在很多问题，如，功率/重量比小，耗费大量铜材，转换效能低，发热量大；在制造过程中耗费大量能源，在发电过程中浪费大量能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式变容升压发电机，本发明是为了克服现有电磁式发电机存在功率/重量比小、耗费大量铜材、转换效能低、发热量大的问题。

本发明的一种旋转式变容升压发电机，它包含圆片型转子、第一半圆导电金属片型定子、第二半圆导电金属片型定子、定子绝缘支架、环型铜环、电刷、底座；

所述圆片型转子由第一半圆型导电金属片、第二半圆型导电金属片、圆片型绝缘基板、转轴组成；第一半圆型导电金属片的一个平面连接在圆片型绝缘基板的一个平面上，第二半圆型导电金属片的一个平面连接在圆片型绝缘基板的另一个平面上，第一半圆型导电金属片与第二半圆型导电金属片相对对齐，圆片型绝缘基板的中心孔中连接有转轴，第一半圆型导电金属片、第二半圆型导电金属片与转轴相互之间绝缘；圆片型转子的转轴的一端与底座上第一轴承支架上的轴承转动连接，圆片型转子的转轴的另一端与底座上第二轴承支架上的轴承转动连接，第一半圆导电金属片型定子的一个端面设置在圆片型转子的一侧端面相对，并且之间设置有间隙，第二半圆导电金属片型定子的一个端面设置在圆片型转子的另一侧端面相对，并且之间设置有间隙，第一半圆导电金属片型定子和第二半圆导电金属片型定子都与底座上定子绝缘支架固定连接，第一半圆导电金属片型定子与第二半圆导电金属片型定子相对对齐，环型铜环绝缘套接在圆片型转子的转轴的左侧中部；环型铜环通过导线与第一半圆型导电金属片、第二半圆型导电金属片导电连接；电刷的一端与底座上绝缘支架连接，电刷的另一端环型铜环滑动导电连接；圆片型转子的转轴的一端为原动机的转动机械能输入端；所述第一半圆型导电金属片、第二半圆型导电金属片、第一半圆导电金属片型定子、第二半圆导电金属片型定子的半圆角度都为120度~170度；第一半圆导电金属片型定子与第二半圆导电金属片型定子导电连接后与电刷之间为高压充电输入端和高压输出端，输出为高压脉冲电流，可通过空气间隙击穿放电与用电器连接，或通过空气间隙击穿放电连接中频变压器初级，由中频变压器次级降压输出连接用电器。

本发明的旋转式变容升压发电机的机械能转换电能的效率为95%以上，能输出超高脉冲电压，导电良好的金属材料使用少，功率/重量比大，发热量小；并具有结构简单，容易加工制造，容易维护保养，成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1中A-A向结构示意图，图3是图2中圆片型转子1的结构示意图，图4是图3中圆片型转子1的俯视结构示意图，图5是具体实施方式七的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式由圆片型转子1、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3、定子绝缘支架4、环型铜环5、电刷6、底座7组成；

所述圆片型转子1由第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、圆片型绝缘基板1-3、转轴1-4组成；第一半圆型导电金属片1-1的一个平面连接在圆片型绝缘基板1-3的一个平面上，第二半圆型导电金属片1-2的一个平面连接在圆片型绝缘基板1-3的另一个平面上，第一半圆型导电金属片1-1与第二半圆型导电金属片1-2相对对齐，圆片型绝缘基板1-3的中心孔中连接有转轴1-4，第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2与转轴1-4相互之间绝缘；圆片型转子1的转轴1-4的一端与底座7上第一轴承支架7-1上的轴承转动连接，圆片型转子1的转轴1-4的另一端与底座7上第二轴承支架7-2上的轴承转动连接，第一半圆导电金属片型定子2的一个端面设置在圆片型转子1的一侧端面相对，并且之间设置有间隙2-1，第二半圆导电金属片型定子3的一个端面设置在圆片型转子1的另一侧端面相对，并且之间设置有间隙3-1，第一半圆导电金属片型定子2和第二半圆导电金属片型定子3都与底座7上定子绝缘支架4固定连接，第一半圆导电金属片型定子2与第二半圆导电金属片型定子3相对对齐，环型铜环5绝缘套接在圆片型转子1的转轴1-4的左侧中部；环型铜环5通过导线与第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2导电连接；电刷6的一端与底座7上绝缘支架7-3连接，电刷6的另一端环型铜环5滑动导电连接；圆片型转子1的转轴1-4的一端为原动机的转动机械能输入端；所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的半圆角度都为120度~170度；第一半圆导电金属片型定子2与第二半圆导电金属片型定子3导电连接后与电刷6之间为高压充电输入端和高压输出端，输出为高压脉冲电流，可通过空气间隙击穿放电与用电器连接，或通过空气间隙击穿放电连接中频变压器初级，由中频变压器次级降压输出连接用电器。

所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的材质可选铝、铝合金、铜、铜合金或银。

具体实施方式二：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的半圆角度都为165度。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的半圆角度都为160度。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的半圆角度都为150度。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的半圆角度都为140度。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一半圆型导电金属片1-1、第二半圆型导电金属片1-2、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子3的半圆角度都为130度。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图5说明本实施方式，在具体实施方式一的基础上增加有磁力联轴器8、密封外壳9；将具体实施方式一中所述部件都设置在密封外壳9中，并抽真空，圆片型转子1的转轴1-4的一端通过磁力联轴器8与外界原动机的转轴磁力传动连接。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。真空度越高，击穿电压越高，可有效提高单位体积的发电量，同时能降低转动的气体阻力，而提高效率。

工作原理：转动圆片型转子1，当圆片型转子1上第一半圆型导电金属片1-1和第二半圆型导电金属片1-2与第一半圆导电金属片型定子2和第二半圆导电金属片型定子3相对对齐时，就形成一个平行板式电容器，这时用直流高压电源对这个平行板式电容器充电（第一半圆导电金属片型定子2与第二半圆导电金属片型定子3导电连接后与电刷6之间为高压充电输入端和高压输出端），充电电压的大小由不击穿它们之间的间隙2-1和间隙3-1为准，然后断开直流高压电源，当圆片型转子1被原动机带动转动时，圆片型转子1上的半圆型导电金属片将转到离第一半圆导电金属片型定子2和第二半圆导电金属片型定子3相对最远的距离处，导致上述平行板式电容器的容量减小，平行板式电容器的带电量没有减少，平行板式电容器两端的电压升高，使平行板式电容器所带的能量增加，这时可通过空气间隙击穿放电输出高压电能（通过空气间隙击穿放电连接中频变压器初级，由中频变压器次级降压输出连接用电器）；圆片型转子1继续转动，小能量充电，大能量放电，周而复始，在用电器中形成脉冲电流。

所述平行板式电容器充电的电压越高、转动圆片型转子1的转数越高或平行板式电容器的容值越高，旋转式变容升压发电机单位体积发电量越高。所述平行板式电容器的数据，可根据公式C=εs/d、Q=U*C、E=CU^2/2计算。

Claims (7)

1.旋转式变容升压发电机，它由圆片型转子(1)、第一半圆导电金属片型定子2、第二半圆导电金属片型定子(3)、定子绝缘支架(4)、环型铜环(5)、电刷(6)、底座(7)组成；

其特征在于所述圆片型转子(1)由第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、圆片型绝缘基板(1-3)、转轴(1-4)组成；第一半圆型导电金属片(1-1)的一个平面连接在圆片型绝缘基板(1-3)的一个平面上，第二半圆型导电金属片(1-2)的一个平面连接在圆片型绝缘基板(1-3)的另一个平面上，第一半圆型导电金属片(1-1)与第二半圆型导电金属片(1-2)相对对齐，圆片型绝缘基板(1-3)的中心孔中连接有转轴(1-4)，第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)与转轴(1-4)相互之间绝缘；圆片型转子(1)的转轴(1-4)的一端与底座(7)上第一轴承支架(7-1)上的轴承转动连接，圆片型转子(1)的转轴(1-4)的另一端与底座(7)上第二轴承支架(7-2)上的轴承转动连接，第一半圆导电金属片型定子(2)的一个端面设置在圆片型转子(1)的一侧端面相对，并且之间设置有间隙(2-1)，第二半圆导电金属片型定子(3)的一个端面设置在圆片型转子(1)的另一侧端面相对，并且之间设置有间隙(3-1)，第一半圆导电金属片型定子(2)和第二半圆导电金属片型定子(3)都与底座(7)上定子绝缘支架(4)固定连接，第一半圆导电金属片型定子(2)与第二半圆导电金属片型定子(3)相对对齐，环型铜环(5)绝缘套接在圆片型转子(1)的转轴(1-4)的左侧中部；环型铜环(5)通过导线与第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)导电连接；电刷(6)的一端与底座(7)上绝缘支架(7-3)连接，电刷(6)的另一端环型铜环(5)滑动导电连接；圆片型转子(1)的转轴(1-4)的一端为原动机的转动机械能输入端；所述第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、第一半圆导电金属片型定子(2)、第二半圆导电金属片型定子(3)的半圆角度都为120度~170度；第一半圆导电金属片型定子(2)与第二半圆导电金属片型定子(3)导电连接后与电刷(6)之间为高压充电输入端和高压输出端。

2.根据权利要求1所述的旋转式变容升压发电机，其特征在于所述第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、第一半圆导电金属片型定子(2)、第二半圆导电金属片型定子(3)的半圆角度都为165度。

3.根据权利要求1所述的旋转式变容升压发电机，其特征在于所述第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、第一半圆导电金属片型定子(2)、第二半圆导电金属片型定子(3)的半圆角度都为160度。

4.根据权利要求1所述的旋转式变容升压发电机，其特征在于所述第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、第一半圆导电金属片型定子(2)、第二半圆导电金属片型定子(3)的半圆角度都为150度。

5.根据权利要求1所述的旋转式变容升压发电机，其特征在于所述第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、第一半圆导电金属片型定子(2)、第二半圆导电金属片型定子(3)的半圆角度都为140度。

6.根据权利要求1所述的旋转式变容升压发电机，其特征在于所述第一半圆型导电金属片(1-1)、第二半圆型导电金属片(1-2)、第一半圆导电金属片型定子(2)、第二半圆导电金属片型定子(3)的半圆角度都为130度。

7.根据权利要求1所述的旋转式变容升压发电机，其特征在于它增加有磁力联轴器(8)、密封外壳(9)；将具体实施方式一中所述部件都设置在密封外壳(9)中，并抽真空，圆片型转子(1)的转轴(1-4)的一端通过磁力联轴器(8)与外界原动机的转轴磁力传动连接。

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