CN104079144A - 全效应磁悬浮无刷变频发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全效应磁悬浮无刷变频发电机，采用高速电动机，在磁悬浮状态下，驱动重力盘飞轮，进而产生高速旋转的惯性动能，联动发电机进行发电。在磁悬浮作用下，发电机转子与飞轮，在失重条件下产生高速运动，实现动能的最大化。通过发电机变频反馈电流的数字化控制，在电流分频的基础上，电动机带动磁悬浮飞轮进行持续、稳定的旋转。进而实现发电机转子的持续运动，产生正能量自我激励。发电机与发电机转子与磁悬浮飞轮系统为一体化设计；磁悬浮飞轮通过磁力轴承将其悬浮在真空中，在真空、磁悬浮的局域环境中，高速运动的惯性飞轮(间断15秒时动能仍然保持在100％)。

Description

全效应磁悬浮无刷变频发电机

电力的产生，是一个二次能源的概念。发电就是指借助(第一推动)其它形式的能量，通过能量转换，继而带动发电机转子然后产生磁力线切割，形成磁场中电子的持续流动，这就是发电过程。通常的发电机并自身不具备第一推动。例如：水轮发电机机、柴油机发电机、风力发电机等，都是通过将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的初始能量，转化为推动力传递给发电机，再由发电机转换为电能。本发明：全效应磁悬浮无刷变频发电机，不再需要来自外界的动力源，通过自身的磁电转换就能发电。也就是说本发明制造的发电机，不再依赖热反应产生的外界动力，是实现了碳零排放的自发电环保型发电机。 

1、全效应磁悬浮无刷变频发电机物理原理 

“能量守恒”是基于热力学原理，任何人都不可违背的物理定理。本发明由于不采用热效应作为第一推动，所以并不违背“能量守恒定律”。本发明采用高速电动机，在磁悬浮状态下，驱动重力盘飞轮，进而产生高速旋转的惯性动能，联动发电机进行发电。“能量守恒”具有相对性，在磁悬浮作用下，可使发电机转子与飞轮，在失重条件下产生高速运动，实现动能的最大化。通过发电机变频反馈电流的数字化控制，在电流分频的基础上，电动机带动磁悬浮飞轮进行持续、稳定的旋转。进而实现发电机转子的持续运动，产生正能量自我激励，该发电机在磁悬浮和高速电动机全效应的物理环境中，正是这种超临界、磁悬浮、能量离散化处理、真空的局域环境，使高速旋转的发电机转子，在高速电动机不断的驱动下，形成了稳定的线性守恒运动。 

通过系统的实验表明：在真空、磁悬浮的局域环境中，高速运动的惯性飞轮(间断15秒时动能仍然保持在100％)。也就是说，通过发电机反馈一部分电流给高速电动机，在真空、磁悬浮状态下，就完全可以满足发电机满负荷发电时，需求的第一推动功率要求。实现正能量的自我激励。 

2、全效应磁悬浮无刷变频发电机结构设计原理 

全效应磁悬浮无刷变频发电机由于驱动发电机的全部能量，都来自发电机自身产生的能量，发电机的第一推动力，就是来自发电机在做功过程中，形成的电能自激励反馈效应。该发电机的设计结构也与传统发电机完全不同。发电机在电磁切割的高速旋转过程中，通过对发电机电磁脉冲能量的数字化控制，实现了电磁能量的离散化分频控制，进而通过反馈，强化电动机能量供给，形成持续的发电。发电机转子的永磁悬浮、无刷结构设计，都强化了发电机的动能量。 

附图说明

图1：本发明示意图。

各部分名称为：

发电机各部件结构的主要作用及功能： 

(1)磁悬浮飞轮与发电机转子。电动机与发电机转子与磁悬浮飞轮系统为一体化设计。磁悬浮飞轮是储能装置，是决定发电机转子发电能量的关键设备。它在磁场中产生高速旋转，进而驱动定子线圈产生电流，发电机转子在高速电动机的不断驱动下，持续发电。发电机的转子负载在磁悬浮、惯性作用下，由于以对飞轮的能量进行了离散化、数字分频控制，所以与转子的重量没有直接关系。发电机转子的速度、动量由数字控制的电动机决定。 

(2)磁悬浮恒动飞轮系统。磁悬浮飞轮机械部分是坚固的钢制飞轮(转子)，飞轮通过磁力轴承将其悬浮在真空中，以不少于5000转/分的速度旋转，来储存机械惯性势能。磁悬浮恒动飞轮系统运行的关键物理参数：在7500转/分时-通过标准负载时间：100％/15秒75％/20秒、50％/30秒、25％/60秒磁悬浮恒动飞轮，储存了连续运动势能，通过数字控制技术就可以进行自我反馈。 

(3)发电机控制系统。发电机通过数字式人机交互界面，实时监控和掌握磁悬浮恒动飞轮的运行状态，并进行调整。磁悬浮恒动飞轮控制面板允许操作者启动和停止，改变运行参数和操作模式，显示系统错误和遥测数据。具体可通过磁悬浮恒动飞轮显示如下信息：输入输出电压，功率因素，输出电流，飞轮速率，放电数量等。磁悬浮恒动飞轮的运行监控采用专用的监控软件切换柜，供电状况实时进行实时监控，并将工作状况的重要信息以短信方式发给相关人员，可实现远程监视整个系统的运行状况。 

(4)发电机辅助设施。电动机、发电机转子、磁悬浮恒动飞轮为一体化设计。运动的发电机核心部件有：嵌入式悬浮磁轴承、磁场线圈、环形轴承座、气隙电枢、真空罩、磁屏蔽外壳、能量数字控制系统等。 

3、全效应磁悬浮无刷变频发电机主要部件 

(1)高速电动机 

(2)磁悬浮飞轮 

(3)高速发电机 

(4)分频控制器 

(5)磁屏蔽真空密封外壳 

(6)真空泵 

(7)冷却水泵 

4、全效应磁悬浮无刷变频发电机功能及效果 

物质世界的运动有其自身的规律。全效应磁悬浮无刷变频发电机同样遵循物理能量守恒法则。它以悬浮、电磁全效应、分频反馈能量相互转换为物理特征，变革了发电机在热力学能量守恒不变定理基础上，实现了全效应磁悬浮无刷变频发电机，不需要消耗任何外界输入能源，完全实现零排放发电。 

该发明发现和把握了物质运动电磁动态守恒的重大物理学原理。第一推动依靠磁悬浮飞轮的高速惯性运动，产生的自反馈电能驱动，进而形成零排放的发电机持续发电。稀土资源是该发电机的基本原材料，也是未来人类社会发展最主要的能源需求和战略资源，这一科技成果，宣告了人类常规冷能源动力时代的开始。我国稀土储量占全球70％以上，该发明对于21世纪超级新能源时代到来的时侯，把我国建设发展成为世界新能源的大国、强国，具有重要深远的意义。 

Claims (5)

1.高速电动机；永磁悬浮飞轮；发电机转子为一体化设计。 

2.整机为立式设计。 

3.电动机驱动来自发电机自身电流反馈。 

4.发电机电流采用分频控制器。 

5.磁悬浮飞轮采用磁屏蔽真空密封外壳。