CN103346657A

CN103346657A - 磁铁铁芯线圈一体式发电机

Info

Publication number: CN103346657A
Application number: CN2013103184125A
Authority: CN
Inventors: 侯惜之
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN103346657B

Abstract

一种磁铁铁芯线圈一体式发电机，它由圆筒形壳体、磁铁铁芯线圈体、旋转衔铁、控制电机及飞轮组成，各磁铁铁芯线圈体上的极面铁芯均与圆筒形壳体垂直，均匀分布在圆筒形壳体内壁四周；旋转衔铁为圆柱形，设在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内，可随中心轴旋转，极面铁芯的下端面均对应于旋转衔铁；控制电机安装在圆筒形壳体外中心轴一端；线圈铁芯体上导线引出圆筒形壳体外，并入外部电路。本发明结构简单，造价低，操作方便安全；输出能源无污染，可根据用户需要的电压、电流确定发电机磁铁的大小，可广泛用于各种需要动力的地方；可有效解决常规能源短缺和由这类能源利用带来的环境污染问题，具有很大的社会效益和经济效益。

Description

磁铁铁芯线圈一体式发电机

技术领域

本发明涉及一种发动机，具体说是一种磁铁铁芯线圈一体式发电机。

背景技术

能源是现代社会生活中的重要物质基础，我们的衣食住行要消耗能量，各种生产业要消耗能量。目前人类消耗的能量主要来自煤、石油、天然气等，这些能源也称常规能源。

近二三百年以来，人类相继发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，使生产力得到了飞速发展，但是能源消耗也急剧增加。据研究人员估计，按照目前的石油开采速度，地球上的石油储量将在几十年内采光，煤的储量稍大一些，但也将在二百多年内采完。可以想象，如果没有了煤炭、石油，汽车、飞机、轮船和铁路上的内燃机车都不能开动，火力发电厂将停止发电，人类的社会生活将瘫痪。

大量消耗常规能源，常带来环境问题。石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳，增加了大气中二氧化碳含量，由此产生了温室效应，使得地面的气温上升、两极的冰雪融化、海平面上升淹没沿海城市、海水向内河倒灌使耕地盐碱化等。

煤炭中常含有较多硫，燃烧时形成二氧化硫等物质，使雨水酸度升高，形成酸雨，腐蚀建筑物，使土壤酸化。内燃机工作时的高温使空气中和燃料中的氮、氧、碳、氢等物质发生化学反应，产生氮氧化合物和碳氢化合物。氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生二次污染物质即光化烟雾，主要成分是臭氧、二氧化硫、氮氧化合物，臭氧以及燃烧不完全时产生的一氧化碳都是有毒气体，能引起人们多种疾病。此外，燃烧时产生的浮尘也是一种污染。

所以常规能源的短缺和由这类能源利用带来的环境污染，使得新能源开发成为当务之急。

发明内容

本发明的目的是：设计一种磁铁铁芯线圈一体式发电机，以解决常规能源短缺和由这类能源利用带来的环境污染问题。

实现本发明目的所采取的技术方案是：它由圆筒形壳体、磁铁铁芯线圈体、旋转衔铁、控制电机及飞轮组成，磁铁铁芯线圈体包括线圈铁芯体、两个极面铁芯及条形磁铁，条形磁铁安装在两个方形极面铁芯之间，呈工字型，线圈铁芯体与条形磁铁平行两端固定在两个极面铁芯侧面上；各磁铁铁芯线圈体上的极面铁芯均与圆筒形壳体垂直、线圈铁芯体向外，均匀分布在圆筒形壳体内壁四周；旋转衔铁为圆柱形，表面轴向均匀设有沟槽，长度与磁铁铁芯线圈体等长，设在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内，安装在一个中心轴上，可随中心轴在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内旋转，极面铁芯的下端面均对应于旋转衔铁；控制电机安装在圆筒形壳体外中心轴一端，飞轮安装在圆筒形壳体外中心轴另一端；线圈铁芯体上导线引出圆筒形壳体外，并入外部电路。

旋转衔铁的体积大于线圈铁芯的体积。

本发明的积极效果是：结构简单，造价低，操作方便安全；输出能源无污染，可根据用户需要的电压、电流确定发电机磁铁的大小，可广泛用于各种需要动力的地方；可有效解决常规能源短缺和由这类能源利用带来的环境污染问题，具有很大的社会效益和经济效益。

附图说明

附图1为本发明结构示意图；附图2为附图1的A-A向示意图。

具体实施方式

如附图1、2所示，它由圆筒形壳体9、磁铁铁芯线圈体、旋转衔铁3、控制电机1及飞轮11组成，磁铁铁芯线圈体包括线圈铁芯体6、两个极面铁芯4、8及条形磁铁5，条形磁铁5安装在两个方形极面铁芯4、8之间，呈工字型，线圈铁芯体6与条形磁铁5平行，两端固定在两个极面铁芯4、8侧面上；各磁铁铁芯线圈体上的极面铁芯4、8均与圆筒形壳体9垂直、线圈铁芯体6向外，均匀分布在圆筒形壳体9内壁四周；旋转衔铁3为圆柱形，旋转衔铁3的体积应大于线圈铁芯的体积，表面轴向均匀设有沟槽2，长度与磁铁铁芯线圈体等长，设在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内，安装在一个中心轴10上，可随中心轴10在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内旋转，极面铁芯4、8的下端面均对应于旋转衔铁3；控制电机1安装在圆筒形壳体9外中心轴10一端，飞轮11安装在圆筒形壳体9外中心轴10另一端；线圈铁芯体6上导线7引出圆筒形壳体9外，并入外部电路。

本发明的工作过程是：首先由蓄电池驱动控制电机1，控制电机1带动中心轴10转动，给旋转衔铁3一个外力，使旋转衔铁3与中心轴10一起转动。如附图1所示，把线圈铁芯体6与条形磁铁5平行安装在条型磁铁5侧面，那么线圈铁芯体6中导线7方向与条型磁铁5磁场的磁力线方向垂直。由安装位置特点可知，条型磁铁5磁场磁力线绝大部分都是经过线圈铁芯体6的铁芯里由N极到S极（因为铁芯导磁率是空气中的上千倍以上），这时线圈铁芯中磁力线密度相当大，线圈中时常有不变化磁力线。当旋转衔铁3在外力作用下转到与极面铁芯4、8对应位置时，条型磁铁5磁场磁力线自然从线圈铁芯体6的铁芯中分流过来相当大一部分（因为之前旋转衔铁3中没有磁场，且体积大于线圈铁芯体积），经旋转衔铁3到S极，从而降低了线圈铁芯中磁力线密度。

旋转衔铁3在外力作用下由电位角0度—180度转动过程中，由于旋转衔铁3对条型磁铁5磁场磁力线由分流导致线圈铁芯中线圈磁力线穿过线圈的增多，连接线圈闭合电路就有电流输出，这时线圈中感应电流产生磁场磁力线方向与条型磁铁5磁场磁力线方向相反，磁极相同，感应电流的磁场磁力线阻碍了条型磁铁5磁场磁力线从线圈铁芯体6的铁芯里通过，所以条型磁铁3磁场对极面铁芯4、8吸引力只增不减，极面铁芯4、8对旋转衔铁3吸合力同样是只增不减，所以不需增加动力；在电位角180度—360度这段转动过程中，由于旋转衔铁3对条型磁铁5磁场磁力线，由分流到不分流导致线圈铁芯中线圈磁力线穿过线圈的减少，连接线圈的闭合电路就有电流输出,这时线圈中感应电流产生磁场磁力线方向与条型磁铁5磁场磁力线方向相同，磁极相反，感应电流的磁场磁力线阻碍了条型磁铁5磁场磁力线从线圈铁芯体6的铁芯里减少。所以条型磁铁5磁场对极面铁芯4、8吸引只能减少不能增，同样极面铁芯4、8对旋转衔铁3吸引力也是只能减少不能增加。

在外力作用下旋转衔铁3转动电位角0度—360度中前180度和后180度发电无负荷情况下，二力的代数和零，有发电负荷情况下前180度吸引力大于后180度,旋转衔铁3争脱用力；随着发电负荷增加，这个力差就越大，当这个力差小于旋转衔铁3转动时机械摩擦力和空气阻力时，控制电路自动切换，控制电机1耗用线圈铁芯体6线圈发出的电能来补充这个力差，达到正常运转。还应在轴上装配有飞轮11，使电位角前180度吸引力传递后电位角180度,旋转衔铁3争脱吸引力而用。

Claims

1.一种磁铁铁芯线圈一体式发电机，其特征在于：它由圆筒形壳体、磁铁铁芯线圈体、旋转衔铁、控制电机及飞轮组成，磁铁铁芯线圈体包括线圈铁芯体、两个极面铁芯及条形磁铁，条形磁铁安装在两个方形极面铁芯之间，呈工字型，线圈铁芯体与条形磁铁平行两端固定在两个极面铁芯侧面上；各磁铁铁芯线圈体上的极面铁芯均与圆筒形壳体垂直、线圈铁芯体向外，均匀分布在圆筒形壳体内壁四周；旋转衔铁为圆柱形，表面轴向均匀设有沟槽，长度与磁铁铁芯线圈体等长，设在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内，安装在一个中心轴上，可随中心轴在各磁铁铁芯线圈体形成的空间内旋转，极面铁芯的下端面均对应于旋转衔铁；控制电机安装在圆筒形壳体外中心轴一端，飞轮安装在圆筒形壳体外中心轴另一端；线圈铁芯体上导线引出圆筒形壳体外，并入外部电路。

2.根据权利要求1所述的磁铁铁芯线圈一体式发电机，其特征在于：旋转衔铁的体积大于线圈铁芯的体积。