CN103580431A

CN103580431A - 倍增电功率无转子电容励磁发电机设备

Info

Publication number: CN103580431A
Application number: CN201210283541.0A
Authority: CN
Inventors: 崔士勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-02-12

Abstract

一种无转子电容励磁发电设备，用多个固定励磁线圈，均匀排列顺序接通励磁电源，取代励磁转子，并用固定励磁线圈，模拟励磁转子的转动磁场发电，励磁线圈再串联电容以增加励磁功率。用小电机带动，起通断开关作用的转臂，转臂上的电刷，按顺序接通各个励磁线圈，使磁场按顺序生成，转臂转动前半周，正向接通每个励磁线圈一次。转臂再转动到后半周时，则反向接通每个励磁线圈的电源，由于励磁电容的串联接入，在后半周反向接通，励磁线圈和励磁电容电源时，励磁电容放电、充电同时进行。模拟转子的旋转的时变磁场，每次接通每个励磁线圈、励磁电容都是瞬间接通的。以此让发电线圈感生电流。每两个相邻的励磁线圈，相对于圆心角度都相等。

Description

倍增电功率无转子电容励磁发电机设备

所属技术领域

本技术发明涉及一种节能发电设备，特别是不需要大型拖动设备，就可以运转发电。

背景技术

目前，公知发电机及发电设备，都是由两大部分组成，动力拖动部分和发电部分。动力拖动部分要比发电部分庞大的多，因发电需要抵抗极大的磁场阻力，所以拖动设备成了必然，如用汽轮机、水轮机、内燃机、风轮机等，来拖动发电机，浪费耗费了大量能源，及其极大的人力和物力，而且发电效率还不是很高。

为了克服现有发电机设备庞大，发电效率不高且耗费资源过大等不足，本技术发明只采用励磁却不使用励磁转子，也就用不着很大的拖动设备了，用励磁定子取代励磁转子发电，并加入励磁电容提升发电功率，以填补发电效率。除掉了能源消耗的大型拖动设备，并使励磁能量的电功率翻倍。

发明内容

本技术发明主要的技术要点是：本励磁发电机设备用励磁定子取代励磁转子，用多个独立的励磁线圈，按等角度方位排列安装，并将每个励磁线圈上都串联上一个励磁电容，及通过正反向电源互换轮流接通设备电源，给励磁线圈和励磁电容，轮流正反向通电和充电，使励磁电功率增倍。(第一次接通励磁电容被充入与励磁电压相等的电压，第二次是反向接通，因此，瞬间电压产生迭加，电流也就被加倍了)。

本技术发明采用的技术方案是：用多个固定励磁线圈，均匀排列按顺序接通励电源，循环正反重复接通励磁线圈的电源，用固定的励磁线圈和励磁铁心取代励磁转子，模拟励磁转子的转动磁场发电，励磁线圈再串联励磁电容以增加励磁功率。用小电机带动转臂，带着转臂上的电刷，使起通断开关作用的电刷，按顺序循环接通各个励磁线圈、励磁电容，使磁场按顺序生成，构成类似转子励磁的跳转磁场。转臂转动前半周，正向依次接通每个励磁线圈一次，给每个励磁电容进行了一次充电。转臂再转动到后半周时，则反向依次接通每个励磁线圈和励磁电容的电源，由于在励磁线圈中，励磁电容的串联接入，在后半周，反向接通励磁线圈和励磁电容的电源时，励磁电容的放电、充电同时进行，瞬间的电流和电压差，都被同时增加了一倍。如此循环形成磁场跳转，模拟转子旋转的时变磁场。而且以后，每次接通每个励磁线圈、励磁电容都是只有瞬间接通的，而后立刻断开，每次使用的也都是瞬间电流来励磁。以此让发电线圈感生电流，从而达到发电的目的。每两个相邻的励磁线圈，相对于圆心角度都相等。由于励磁线圈串联上励磁电容，和电源正反向连接的交替进行，使励磁功率最高可提高至四倍。只是本技术发电的波形是阶梯正弦波形，而不是完整的正弦波形。

本发明技术还有如下技术特点：

1.分电盘是由三圈同心圆环导电片组成，其中两个导电圆环是闭合圆环，分别与励磁电源正负电极连接，另一个圆环是多触点圆环，每个触点都与一个励磁线圈或励磁电容相连接，就是说励磁电容的一端与励磁线圈的一端连接后，将它们各自的剩余端，再与分电盘上多触点环上的两个对称触点连接，每个励磁线圈的一端，都串联一个励磁电容，励磁线圈的另一端连接分电盘上的一个触点，励磁电容的另一端连接在分电盘上的，多触点圆环上另一个圆心对称的触点。

2.转臂的中间装有转轴，构成丁字形可转动的转臂，在转臂两个对称臂末端上，分别各装有两个电刷，共四个电刷，在同一侧的两个电刷是电性连接的，与另一侧两个电刷绝缘，这四个电刷都压在，分电盘上的三圈导电片上，其中，一侧的两个电刷，分别压在一个闭合电源圆环和多触点圆环上，两个电刷分别起着滑动连接励磁线圈、励磁电容，和滑动转换励磁电源正负极作用，另一侧两个电刷，分别压在另一个闭合电源圆环和多触点圆环上，转臂上的四个电刷都形成了滑动连接电源，和滑动通断每个励磁电容、励磁线圈；

3.转臂的轴与小电机的转轴可直接连接，也可间接连接，小电机的外壳通过支架与分电盘固定在一起，转臂的转轴通过轴承，与支架、分电盘和小电机外壳固定成一体；

4.励磁铁心和励磁线圈在内，发电线圈和发电铁心在外，将励磁铁心和发电铁心固定在同一底板上。

5.励磁铁心是按励磁线圈相等数量开槽的，每个励磁线圈进两个槽，中间隔一槽。

就(图1)电路原理图进一步说明一下，当(Q1)是电源正电极，(Q2)是电源负电极时，当接通直流励磁电源(D)时，小电机(G)开始转动的同时，转臂上的电刷(A1)接通K1开关，及电源(Q1)正电源，转臂上的电刷(A2)接通(K6)开关，及(Q2)负电源，使(L1)励磁线圈(L1)通过电流生成磁场，并使(C1)励磁电容充电。小电机(G)继续转动，使转臂上的电刷(A1)转至(K2)开关，转臂上的电刷(A2)转动至(K7)，重复前面(L1、C1)的过程。直到转至(K5)、(K10)都是重复(K1、K6)的接通情景，前半周使每个励磁线圈(L1～L5)都通过一次电流，形成过一次励磁，电容(C1～C5)都已被充电，转臂已完成了前半周转动。转臂(A1、A2)分别转动至(K6、K1)，这时，转臂上(A1)电刷在(K6)上接通的是电源正极(Q1，转臂上的电刷(A2)在(K1)上接通的是电源负极(Q2)，使励磁线圈(L1)获得一次反向励磁电流，而由于前一次励磁电容(C1)被充电，与这次是反向连接的，所以在(C1)上放电和充电同时进行了，通过励磁线圈(L1)的瞬间电流、电压都加强了一倍，从这以后就都是如此了。

本发明技术的有益效果是：利用固定励磁线圈和励磁是容，使磁场转动并使励磁功率增倍，省去了过大的拖动设备，简化了发电设备，甚至还可使二次能源的电，成为一次能源的发电设备，使发电去掉有能源消耗的动力设备。

附图说明

图1是电路原理图；

图2是是简化组装示意图；

图3励磁线圈、励磁铁心、发电线圈、发电铁心安装位置图

在图1中，K1～K10分电盘多触点环，A1.两电刷，A2.两电刷，Q1.正电源滑环，Q2.负电源滑环，L1～L5.励磁线圈，C1～C5励磁电容，G.直流小电机，R.小电机限流电阻，D.励磁电源，F.发电铁心和发电线圈。

在图2，3中，1.励磁铁心，2励磁线圈，3.发电铁心，4.发电线圈，5.励磁电容，6.分电盘，7.电刷，8.转臂 9.小电机，0.机罩。

在图2中，分电盘(1)是由电源内圆环(4)，多触点圆环(5)，电源外圆环(6)，及绝缘版组成，转臂(2)上的电刷(10、11、12、13)是压在分电盘(1)上，电刷(10)压在电极外环上，电刷(11)压在中间多触点环上，电刷(12)压在电极内环上，电刷(13)压在中间多触点环上，(10)和(11)电刷用同一个电刷支架，(12)和(13)电刷用同一个电刷支架，小电机(3)的转轴与转臂(2)的转轴连接在一起，或者也可以采用间接连接方法，如通过皮带轮，链条或齿轮进行连接，使转臂轻松转动就可以。

具体实施方式

按图1制作分电盘(1)，与转臂(2)分电盘(1)上的多触点环也可是内环或外环，通过支架及轴承，将分电盘(1)、转臂(2)二者固定成一体，达到转臂(2)可轻松转动，再将小电机(3)的轴，与转臂(2)的转轴连接固定在一起，使小电机转动可带动转臂，并使转动时电刷贴压严紧。通过支架将小电机(3)的外壳，与分电盘(1)和转臂(2)支架固定牢固。将励磁线圈(L1～L5)，与励磁电容(C1～C5)，按顺序连接后，再与多触点圆环(5)上的，对称触点连接。每对对称触点，一个触点先连接一个励磁电容，再连接励磁线圈，或先连接一个励磁线圈再连接一个励磁电容，之后连接两个分电盘(1)多触点圆环上的对称触点。而励磁线圈应等角度排列，如本文5个励磁线圈，励磁线圈夹角应该为72°，或者说，励磁铁心柱间的夹角等于72°。无论几个励磁线圈都需要等分圆周，有几个励磁线圈，就需要几个等分圆周。每个励磁线圈串联一个励磁电容，分电盘的上多触点圆环的触点数，是励磁线圈的总数量乘2所得数，或是励磁线圈总数加励磁电容总数，等于触点数量。

为达到较好的励磁效果，励磁线圈是隔槽装入励磁铁心槽内的，如本文5个励磁线圈，装入励磁铁心5个槽的，就按图3那样装入励磁线圈。第1个励磁线圈进一、三槽，第2个励磁线圈进二、四槽，第3个励磁线圈进三、五槽、第4个励磁线圈进四、一槽，第5个励磁线圈进五、二槽。如此，励磁线圈所套励磁铁心面积较大，形成的励磁功率相应也较高。当然，也可选择更多励磁线圈或更多的铁心槽，但需要是励磁线圈也相应增加，如本文的5个励磁线圈，用5个线槽或更多的铁心槽。另外，每个励磁线圈的初末头连接方式应保持致，初头连接励磁电容就都连接励磁电容，或都连接分电触点。小电机的轴与转臂转轴可直接连接，也可间接连接，如通过齿轮、皮带、皮带轮、摩擦轮、链条、链条轮等，多种的转动连接方式，使小电机能带动转臂转动就可以。励磁电容(C1-C5)要选无极性的，反击穿电压至少要高出输入励磁电压3倍，且容量合理的电容量。小电机只要能拖动电刷转动就可以了。分电盘的多触点圆环与励磁线圈、励磁电容数量总和相等，最少可以是两个，多则无穷根据需要而定。励磁电容固定何处匀可，但要用导线连接好和固定牢固。将组装好的分电盘、转臂、小电机与组装好发电铁心、发电线圈、励磁铁心、励磁线圈用支架固定在一起，分电盘、转臂、小电机、励磁电容也可另装入外置盒中，更便于维护和调整，接通起动电源便可运行发电了。本技术中的小电机由于耗电功率极小，所以起动发电后，可以使用自给电源运行发电。

该技术发明还有以下几种或更多的方式达到如此效果：

1.由多个励磁线圈、多个励磁铁心、多个励磁电容、发电线圈、发电铁心、为基础构成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

2.由多个励磁线圈、多个励磁电容、发电线圈和共用铁心构成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

3.由变压器铁心、励磁线圈、励磁电容、发电线圈构成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

4.由励磁线圈、励磁铁心、励磁电容、发电线圈、发电铁心、继电器组成的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

5.由励磁线圈、励磁电容为主组成的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

6.由励磁线圈、励磁铁心、励磁电容及电子程序控制电路，来控制电源的正反连接构成，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

用程序控制电子电路来制作，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，可能会更理想，使发电更稳定功率也可能会更强大。由于励磁电容增加电压扩大电流显著，设备电功率较大时，电刷就不在适合这种励磁方式了，因电火花太大使触点和电刷损耗严重。

倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，还可以有许多衍变方法，只要是励磁线圈串联励磁电容，串联的励磁电容容量值合理匹配，都可以使发电功率增倍。

分电盘还可以用分电轮或分电轴的方法，来接通励磁线圈、励磁电容进行励磁发电，该技术发明达到的电功率增加，主要是通过励磁电容的畜电，励磁线圈有着不同的位置，和励磁电源正反重复连接的特性，决定了该技术发明的积极效果。

Claims

1.一种发电机，励磁线圈、励磁铁心、发电线圈、发电铁心、励磁电容、转臂、分电盘、电刷、小电机、小电机支架、轴承、机罩等共同构成倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：

a.分电盘是由三圈同心圆环导电片组成，其中两个导电圆环是闭合圆环，分别与励磁电源正负电极连接，另一个圆环是多触点圆环，每个触点都与励磁线圈或励磁电容相连接，就是说励磁电容的一端与励磁线圈的一端连接后，将它们各自的剩余端，再与分电盘上的多触点环上的两个对称触点连接，每个励磁线圈的一端，都串联一个励磁电容，励磁线圈的另一端连接分电盘上的一个触点，励磁电容的另一端连接分电盘上的，另一个圆心对称的触点；

b.转臂的中间装有转轴，与转轴构成丁字形可转动转臂，在转臂两个对称臂末端上，分别各装有两个电刷，共四个电刷，在同一侧的两个电刷是电性连接的，与另一侧两个电刷绝缘，这四个电刷都压在，分电盘上的三圈导电片上，其中，一侧的两个电刷，分别压在一个闭合电源圆环和多触点圆环上，两个电刷分别起着滑动连接电源环，和多触点圆环的作用，另一侧两个电刷，分别压在另一个闭合电源圆环和多触点圆环上，转臂上的四个电刷都形成了滑动连接电源，和滑动通断每个励磁电容、励磁线圈；

c.转臂的轴与小电机的转轴可直接连接，也可间接连接，小电机外壳通过支架与分电盘固定在一起，转臂的转轴通过轴承，与支架、分电盘和小电机外壳固定成一体；

d.励磁铁心和励磁线圈在内，发电线圈和发电铁心在外，将励磁铁心和发电铁心固定在同一底板上；

e.励磁铁心是按励磁线圈相等数量开槽的，每个励磁线圈进两个槽，中间隔一槽。

2.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由多个励磁线圈、多个励磁铁心、多个励磁电容、发电线圈、发电铁心、为基础构成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

3.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由多个励磁线圈、多个励磁电容、发电线圈和共用铁心构成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

4.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由变压器铁心、励磁线圈、励磁电容、发电线圈、电源正反连接器构成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

5.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由励磁线圈、励磁铁心、励磁电容、发电线圈、发电铁心、继电器组成的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

6.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由励磁线圈、励磁电容、发电线圈、为主组成的，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

7.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由励磁线圈、励磁铁心、励磁电容、发电线圈及电子程序控制电路，来控制电源的正反连接构成，倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。

8.根据权利要求1所述，所述的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备，其特征是：由励磁线圈、励磁铁心、励磁电容、发电线圈、分电盘、分电转臂、电刷、电刷环；分电盘只有多触点圆环，分电转臂的轴上有两个电刷环，分别连接转臂上两端的一个电刷，构成的倍增电功率无转子电容励磁发电机设备。