CN104167951B - 一种静电感应发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静电感应发电机，包括绝缘的机座，机座上竖直且平行设置有第一金属板和第二金属板，第一金属板和第二金属板分别通过导线连接直流高压电源正负极，第一金属板和第二金属板之间设有绝缘的转筒，转筒的中心设有中心轴，中心轴通过轴承座固定在机座上，中心轴通过支架与转筒固定连接，机座上固定有第一金属感应块和第二金属感应块，第一金属感应块和第二金属感应块位于转筒内，第一金属感应块和第二金属感应块上均固定有金属触块，转筒的内壁上设有至少一对相对于转筒的中心对称设置的金属片。本发明采用静电感应的原理进行发电，避免了电磁发电机中的永磁铁定子在长时间使用后出现退磁以及电磁铁定子在使用过程中消耗大量电能的弊端。
Description
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种静电感应发电机。
背景技术
当前所普遍使用的交流发电机均利用电磁感应原理，使导体切割磁感线发电。这种发电机最大的弊端在于，不仅结构复杂，而且随着使用时间的延长，其发电效率会大幅度降低，因为转子中的电流本身也在产生变化的磁场，这种磁场的长时间存在，会导致定子上的永磁铁退磁，从而导致发电效率越来越低。所以现在所使用的大型三相交变发电机，都在定子上采用电磁铁来防止因为定子退磁而导致的发电机效率下降，但是电磁铁要产生磁场就必须要有电流，上面的做法虽然保证了磁场的稳定但也消耗了电能。因此交流发电机不管采用永磁铁定子还是电磁铁定子发电效率都不会太高。
直流发电机的使用不是很普遍，其发电原理也是电磁感应，所以也会面临交流发电机所要面对的问题，而且直流电不好远距离传输，因此实用意义不大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种静电感应发电机，避免了电磁感应发电机永磁铁定子退磁、电磁铁定子消耗大量电能等弊端。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种静电感应发电机，包括绝缘的机座，所述机座上竖直设置有第一金属板和第二金属板，所述第一金属板和所述第二金属板平行相对设置，所述第一金属板通过导线连接直流高压电源正极，所述第二金属板通过导线连接直流高压电源负极，所述第一金属板和所述第二金属板之间设有绝缘的转筒，所述转筒的中心设有中心轴，所述中心轴通过轴承座固定在所述机座上，所述中心轴通过支架与所述转筒固定连接，所述中心轴的轴向转动带动所述转筒的同步轴向转动，所述机座上固定有第一金属感应块和第二金属感应块，所述第一金属感应块和所述第二金属感应块相对地设置在所述转筒内且与所述转筒之间留有间隙，所述第一金属感应块位于所述转筒内且靠近所述第一金属板的一端，所述第二金属感应块位于所述转筒内且靠近所述第二金属板的一端，所述第一金属感应块和所述第二金属感应块通过外接导线连接至所述转筒外，所述第一金属感应块靠近所述第一金属板的一侧上和所述第二金属感应块靠近所述第二金属板的一侧上均固定有金属触块，两个所述金属触块相对于所述中心轴呈中心对称设置，所述转筒的内壁上设有至少一对相对于所述中心轴呈中心对称设置的金属片，每一对所述金属片中的一个与所述第一金属感应块抵接，另一个与所述第二金属感应块抵接。
本发明的有益效果是：连接第一金属感应块和第二金属感应块的两根外接导线分别连接外部的用电装置的电源接头的正负极，第一金属板和第二金属板分别通过导线连接直流高压电源的正极和负极，使得第一金属板和第二金属板之间产生静电场，第一金属感应块和第二金属感应块位于静电场内，在外力的作用下使得转筒转动，每转一圈，两个金属片转到两个金属触块的位置时，两个金属片就会分别和两个金属触块抵接一次，连接第一金属感应块和第二金属感应块的两根导线中就会产生一次瞬间电流，在转筒的不断转动下，外接导线中就会产生电流，起到发电的作用。本发明采用静电感应的原理进行发电，避免了现有的电磁发电机中的永磁铁定子在长时间使用后出现退磁的现象，也避免了电磁铁定子在使用过程中消耗大量电能的弊端，结构简单，且使用寿命长。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一金属感应块和所述第二金属感应块均为圆弧形，所述第一金属感应块的内弧面和所述第二金属感应块的内弧面朝向所述中心轴，所述金属触块分别固定在所述第一金属感应块的外弧面上和所述第二金属感应块的外弧面上。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一金属感应块和第二金属感应块均为圆弧形，且第一金属感应块的内弧面和第二金属感应块的内弧面朝向所述中心轴，增大了第一金属感应块和第二金属感应块受到的静电场的面积，增大了产生的瞬间电流的电流大小。
进一步，所述第一金属感应块和所述第二金属感应块均为直板形，所述第一金属感应块和所述第二金属感应块均与所述第一金属板、所述第二金属板平行设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一金属感应块和第二金属感应块均为直板形，且第一金属感应块和第二金属感应块均与第一金属板、第二金属板平行，增大了第一金属感应块和第二金属感应块受到的静电场的面积，增大了产生的瞬间电流的电流大小。
进一步，所述转筒内设有两对或两对以上所述金属片，每对所述金属片中的两个金属片均相对于所述转筒呈中心对称的设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：转筒内设有两对或两对以上金属片，每多一对金属片，转筒每转一圈产生的瞬间电流就会多一次，从而发电机的发电效率就会更高。
进一步，所述中心轴和所述转筒均竖直设置，所述中心轴的底端设在所述机座上的轴承座上，所述中心轴的顶端通过所述支架与所述转筒的顶端固定，所述转筒的底端与所述机座之间设有间隙。
进一步，所述中心轴和所述转筒水平设置，所述中心轴的两端均设有中心轴支杆，两个所述中心轴支杆的底端固定在所述机座上，两个所述中心轴支杆的顶端均设有轴承座，所述中心轴的两端分别固定在两个所述轴承座上，所述转筒的一端通过所述支架与所述中心轴固定连接，所述第一金属感应块和所述第二金属感应块分别通过金属感应块支杆固定在所述转筒内，所述金属感应块支杆的底端固定在所述机座上，所述金属感应块支杆的顶端分别固定有所述第一金属感应块和所述第二金属感应块。
附图说明
图1为本发明一种静电感应发电机第一种实施例的俯视图；
图2为本发明一种静电感应发电机图1中AA面的剖视图；
图3为本发明一种静电感应发电机第二种实施例的主视图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、机座，2、第一金属板，3、第二金属板，4、导线，5、直流高压电源，6、转筒，7、中心轴，8、轴承座，9、支架，10、第一金属感应块，11、第二金属感应块，12、外接导线，13、金属触块，14、金属片，15、中心轴支杆，16、金属感应块支杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
如图1、图2所示，本实施例包括绝缘的机座1，所述机座1上竖直设置有第一金属板2和第二金属板3，所述第一金属板2和所述第二金属板3平行相对设置，所述第一金属板2通过导线4连接直流高压电源5正极，所述第二金属板3通过导线4连接直流高压电源5负极，所述第一金属板2和所述第二金属板3之间设有绝缘的转筒6，所述转筒6的中心设有中心轴7，所述中心轴7通过轴承座8固定在所述机座1上，所述中心轴7和所述转筒6均竖直设置，所述中心轴7的底端设在所述机座1上的轴承座8上，所述中心轴7的顶端通过所述支架9与所述转筒6的顶端固定，所述转筒6的底端与所述机座1之间设有间隙，所述中心轴7的轴向转动带动所述转筒6的同步轴向转动，所述机座1上固定有第一金属感应块10和第二金属感应块11，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11相对地设置在所述转筒6内且与所述转筒6之间留有间隙，所述第一金属感应块10位于所述转筒6内且靠近所述第一金属板2的一端，所述第二金属感应块11位于所述转筒6内且靠近所述第二金属板3的一端，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11通过外接导线12连接至所述转筒6外，所述第一金属感应块10靠近所述第一金属板2的一侧上和所述第二金属感应块11靠近所述第二金属板3的一侧上均固定有金属触块13，两个所述金属触块13相对于所述中心轴7呈中心对称设置，且两个所述金属触块13处于同一水平位置上，所述转筒6的内壁上设有至少一对相对于所述中心轴7呈中心对称设置的金属片14，每一对所述金属片14中的一个与所述第一金属感应块10抵接，另一个与所述第二金属感应块11抵接。
所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11均为圆弧形，所述第一金属感应块10的内弧面和所述第二金属感应块11的内弧面朝向所述中心轴7，两个所述金属触块13分别固定在所述第一金属感应块10的外弧面上和所述第二金属感应块11的外弧面上。所述转筒6内设有两对或两对以上所述金属片14，每对所述金属片14中的两个金属片14均相对于所述中心轴7呈中心对称的设置。
实施例二
本实施例包括绝缘的机座1，所述机座1上竖直设置有第一金属板2和第二金属板3，所述第一金属板2和所述第二金属板3平行相对设置，所述第一金属板2通过导线4连接直流高压电源5正极，所述第二金属板3通过导线4连接直流高压电源5负极，所述第一金属板2和所述第二金属板3之间设有绝缘的转筒6，所述转筒6的中心设有中心轴7，所述中心轴7通过轴承座8固定在所述机座1上，所述中心轴7和所述转筒6水平设置，所述中心轴7的两端均设有中心轴支杆15，两个所述中心轴支杆15的底端固定在所述机座1上，两个所述中心轴支杆15的顶端均设有轴承座8，所述中心轴7的两端分别固定在两个所述轴承座8上，所述转筒6的一端通过所述支架9与所述中心轴7固定连接，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11分别通过金属感应块支杆16固定在所述转筒6内，所述金属感应块支杆16的底端固定在所述机座1上，所述金属感应块支杆16的顶端分别固定有所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11，所述中心轴7的轴向转动带动所述转筒6的同步轴向转动，所述机座1上固定有第一金属感应块10和第二金属感应块11，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11相对地设置在所述转筒6内且与所述转筒6之间留有间隙，所述第一金属感应块10位于所述转筒6内且靠近所述第一金属板2的一端，所述第二金属感应块11位于所述转筒6内且靠近所述第二金属板3的一端，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11通过外接导线12连接至所述转筒6外，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11上均固定有金属触块13，两个所述金属触块13相对于所述中心轴7呈中心对称设置，且两个所述金属触块13处于同一水平位置上，所述转筒6的内壁上设有一对相对于所述转筒6的中心对称设置的金属片14，一对所述金属片14中的一个与所述第一金属感应块10抵接，另一个与所述第二金属感应块11抵接。
所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11均为直板形，所述第一金属感应块10和所述第二金属感应块11均与所述第一金属板2、所述第二金属板3平行设置。所述转筒6内设有两对或两对以上所述金属片14，每对所述金属片14中的两个金属片14均相对于所述中心轴7呈中心对称的设置。
工作原理：连接第一金属感应块10和第二金属感应块11的两根外接导线12分别连接外部的用电装置的电源接头的正负极，第一金属板2和第二金属板3分别通过导线4连接直流高压电源5的正极和负极，使得第一金属板2和第二金属板3之间产生静电场，第一金属感应块10和第二金属感应块11位于静电场内，在外力的作用下使得转筒6转动，每转一圈，两个金属片14就会分别和第一金属感应块10和第二金属感应块11上的金属触块13抵接一次，连接第一金属感应块10和第二金属感应块11的两根导线4中就会产生一次瞬间电流，在转筒6的不断转动下，外接导线12中就会产生电流，起到发电的作用。
本发明采用静电感应的原理进行发电，避免了现有的电磁发电机中的永磁铁定子在长时间使用后出现退磁的现象，也避免了电磁铁定子在使用过程中消耗大量电能的弊端，结构简单，且使用寿命长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种静电感应发电机，其特征在于，包括绝缘的机座(1)，所述机座(1)上竖直设置有第一金属板(2)和第二金属板(3)，所述第一金属板(2)和所述第二金属板(3)平行相对设置，所述第一金属板(2)通过导线(4)连接直流高压电源(5)正极，所述第二金属板(3)通过导线(4)连接直流高压电源(5)负极，所述第一金属板(2)和所述第二金属板(3)之间设有绝缘的转筒(6)，所述转筒(6)的中心设有中心轴(7)，所述中心轴(7)通过轴承座(8)固定在所述机座(1)上，所述中心轴(7)通过支架(9)与所述转筒(6)固定连接，所述中心轴(7)的轴向转动带动所述转筒(6)的同步轴向转动，所述机座(1)上固定有第一金属感应块(10)和第二金属感应块(11)，所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)相对地设置在所述转筒(6)内且与所述转筒(6)之间留有间隙，所述第一金属感应块(10)位于所述转筒(6)内且靠近所述第一金属板(2)的一端，所述第二金属感应块(11)位于所述转筒(6)内且靠近所述第二金属板(3)的一端，所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)通过外接导线(12)连接至所述转筒(6)外，所述第一金属感应块(10)靠近所述第一金属板(2)的一侧上和所述第二金属感应块(11)靠近所述第二金属板(3)的一侧上均固定有金属触块(13)，两个所述金属触块(13)相对于所述中心轴(7)呈中心对称设置，所述转筒(6)的内壁上设有至少一对相对于所述中心轴(7)呈中心对称设置的金属片(14)，每一对所述金属片(14)中的一个与所述第一金属感应块(10)抵接，另一个与所述第二金属感应块(11)抵接。
2.根据权利要求1所述的一种静电感应发电机，其特征在于，所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)均为圆弧形，所述第一金属感应块(10)的内弧面和所述第二金属感应块(11)的内弧面朝向所述中心轴(7)，所述金属触块(13)分别固定在所述第一金属感应块(10)的外弧面上和所述第二金属感应块(11)的外弧面上。
3.根据权利要求1所述的一种静电感应发电机，其特征在于，所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)均为直板形，所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)均与所述第一金属板(2)、所述第二金属板(3)平行设置。
4.根据权利要求1所述的一种静电感应发电机，其特征在于，所述转筒(6)内设有两对或两对以上所述金属片(14)，每对所述金属片(14)中的两个金属片(14)均相对于所述中心轴(7)呈中心对称设置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种静电感应发电机，其特征在于，所述中心轴(7)和所述转筒(6)均竖直设置，所述中心轴(7)的底端设在所述机座(1)上的轴承座(8)上，所述中心轴(7)的顶端通过所述支架(9)与所述转筒(6)的顶端固定，所述转筒(6)的底端与所述机座(1)之间设有间隙。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种静电感应发电机，其特征在于，所述中心轴(7)和所述转筒(6)水平设置，所述中心轴(7)的两端均设有中心轴支杆(15)，两个所述中心轴支杆(15)的底端固定在所述机座(1)上，两个所述中心轴支杆(15)的顶端均设有轴承座(8)，所述中心轴(7)的两端分别固定在两个所述轴承座(8)上，所述转筒(6)通过所述支架(9)与所述中心轴(7)固定连接，所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)分别通过金属感应块支杆(16)固定在所述转筒(6)内，所述金属感应块支杆(16)的底端固定在所述机座(1)上，所述金属感应块支杆(16)的顶端分别固定有所述第一金属感应块(10)和所述第二金属感应块(11)。
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