CN105449984A - 磁悬浮排斥力循环发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁悬浮排斥力循环发电系统，属于发电设备领域，包括发电机、拖动电机以及磁悬浮平台，所述发电机包括机壳和转轴，所述转轴的两端分别伸出机壳且一端与电机的输出轴连接，另一端伸入磁悬浮平台内，所述磁悬浮平台包括供转轴伸入的座壳和设置于座壳内的磁力驱动装置，所述磁力驱动装置可给所述转轴施加扭力，所述扭力的方向与发电机启动时转轴的转向相同。本磁悬浮排斥力循环发电系统采用增设磁悬浮平台的结构，可以给发动机的转轴预先施加扭力，从而减小发动机的转轴启动瞬间所需要的力，从而降低拖动电机所需要的电流，进而降低电能的消耗，达到环保节能的效果，弥补了现有技术的缺陷。

Description

磁悬浮排斥力循环发电系统

技术领域

本发明涉及发电设备领域，具体而言，涉及磁悬浮排斥力循环发电系统。

背景技术

现有的发电机在启动的瞬间需要的电流和电压是额定电流电压的5-10倍左右，否则难以启动运转。上述发电机存在启动时耗电量大，不够节能的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁悬浮排斥力循环发电系统，以改善上述问题。

本发明是这样实现的：

本磁悬浮排斥力循环发电系统包括发电机、拖动电机以及磁悬浮平台，所述发电机包括机壳和转轴，所述转轴的两端分别伸出机壳且一端与电机的输出轴连接，另一端伸入磁悬浮平台内，所述磁悬浮平台包括供转轴伸入的座壳和设置于座壳内的磁力驱动装置，所述磁力驱动装置可给所述转轴施加扭力，所述扭力的方向与发电机启动时转轴的转向相同。

作为优选的，所述磁力驱动装置包括多个静聚磁力片和动聚磁力片，所述多个静聚磁力片沿圆周方向间隔设置于座壳的内壁上从而形成静聚磁力定轮，多个动聚磁力片沿圆周方向间隔设置于转轴的外壁上从而形成动聚磁力飞轮，所述静聚磁力定轮的内壁与所述动聚磁力飞轮的外壁之间相互排斥，所述静聚磁力定轮和动聚磁力飞轮之间设置有间隙。

这样设置磁力驱动装置的目的在于其结构简单，成本低廉，安装方便，可以有效地给转轴施加扭力。

作为优选的，所述座壳的内壁和转轴的外壁上均设置有多个卡槽，多个静聚磁力片分别设置于座壳内壁上的多个卡槽内，多个动聚磁力片分别设置于转轴外壁的多个卡槽内。

设置卡槽的目的在于方便静聚磁力片和动聚磁力片安装时快速定位，同时也可以提高安装的稳定性，从而提高整个磁悬浮平台的结构稳定性。

作为优选的，所述座壳的内壁上设置有轴承座，所述轴承座上设置有轴承，所述转轴伸入座壳内的部位与所述轴承的内孔过盈配合。

设置轴承座的目的在于支撑转轴，保证转轴的稳定性，同时可以提高转轴转动的流畅性。

作为优选的，所述座壳的内壁和转轴的外壁上均设置有由超导材料制成的防磁环套。

设置防磁环套的目的在于限制静聚磁力片和动聚磁力片产生的磁场区域，有效防止座壳和转轴被磁化，从而保证本磁悬浮平台的正常工作。

作为优选的，所述发电机的线圈包括第一导线和第二导线，所述第二导线的直径小于所述第一导线。

设置一大一下两种直径的线圈的目的在于一方面减小整个线圈的电阻电磁涡流，从而减少热量的产生，另一方面减小导线之间的间隙空间，增大发电机的内部导线的使用空间，从而利于发电机内部散热节能。

作为优选的，所述拖动电机为直流电机，所述发电机的外壁上设置有直流电瓶，所述第二导线对应的输出接口与所述直流电瓶电连接，所述直流电瓶与所述直流电机电连接。

设置直流电瓶的目的在于存储发电机中的第二导线产生的电能，并将其输送给直流电机，从而形成发电和供电的循环系统，以减小外能消耗。

作为优选的，所述发动机的转轴和拖动电机的输出轴通过联轴器连接。

采用联轴器连接的目的在于其操作方便，连接稳定。

作为优选的，所述发动机的转轴和拖动电机的输出轴一体成型从而形成磁悬浮排斥力循环发电系统的传动轴。

采用一体成型的目的在于其结构简单，加工方便，且力学性能优良，可以有效简化整个发电系统的结构，有效保证发电机的转轴和电机的输出轴之间的同步转动。

作为优选的，所述传动轴为阶梯轴，所述阶梯轴靠近磁悬浮平台部位的直径大于靠近拖动电机部位的直径。

这样设置的目的在于在磁力驱动装置给转轴施加的扭力不变的情况下增大对转轴的扭矩，从而尽可能减小发电机的转轴启动所需的力矩，降低拖动电机启动时的所需电流，最终降低发电机启动时电能的消耗。

本发明的有益效果是：

本磁悬浮排斥力循环发电系统采用增设磁悬浮平台的结构，可以给发动机的转轴预先施加扭力，从而减小发动机的转轴启动瞬间所需要的力，从而降低拖动电机所需要的电流，进而降低电能的消耗，达到环保节能的效果，弥补了现有技术的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的磁悬浮排斥力循环发电系统的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的发电机的剖视图；

图3为本发明第一实施例提供的磁悬浮平台的剖视图。

附图标记汇总：

发电机100；转轴110；第一导线120；

第二导线130；拖动电机200；

输出轴300；磁悬浮平台300；

静聚磁力片310；动聚磁力片320；

间隙330；防磁环套340。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例，参照图1-3，本磁悬浮排斥力循环发电系统包括发电机100、拖动电机200以及磁悬浮平台300，所述发电机100包括机壳和转轴110，所述转轴110的两端分别伸出机壳且一端与电机的输出轴300连接，另一端伸入磁悬浮平台300内，所述磁悬浮平台300包括供转轴110伸入的座壳和设置于座壳内的磁力驱动装置，所述磁力驱动装置可给所述转轴110施加扭力，所述扭力的方向与发电机100启动时转轴110的转向相同。

其中，所述发电机100为现有技术，它是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，其工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律，发电机100通常由定子、转子、发电机100端盖及轴承等部件构成，定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成，转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴110等部件组成，由轴承及端盖将发电机100的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流；拖动电机200也为现有技术，其部件构造和工作原理与发电机100相似，只是能量的转化过程相反，是将电能转化为机械。

现有技术中，发电机100的转轴110在启动的瞬间需要的扭力非常大，因此在启动瞬间用于驱动转轴110的拖动电机200需要的电流非常大，通常是其额定电流的5-10倍，这就会造成电能的严重浪费，且不利于发动机的启动。针对上述情况，本技术方案增设了磁悬浮平台300，所述磁悬浮平台300通过内部的磁力驱动装置给转轴110预先施加一定的扭力，扭力的方向与转轴110刚启动时的转向相同，这样发电机100的转轴110在启动的瞬间需要的扭力就会减小，相应地，拖动电机200需要的电流也会减小，这样不但利于发电机100的启动，而且可以降低电能的消耗，有效节约能源，从而达到绿色环保循环的效果。

本实施例中，所述磁力驱动装置包括多个静聚磁力片310和动聚磁力片320，所述多个静聚磁力片310沿圆周方向间隔设置于座壳的内壁上从而形成静聚磁力定轮，多个动聚磁力片320沿圆周方向间隔设置于转轴110的外壁上从而形成动聚磁力飞轮，所述静聚磁力定轮的内壁与所述动聚磁力飞轮的外壁之间相互排斥，所述静聚磁力定轮和动聚磁力飞轮之间设置有间隙330。

其中，所述静聚磁力片310和动聚磁力片320均呈弧形，且静聚磁力片310对应的圆的直径大于动聚磁力片320对应的圆的直径；所述静聚磁力片310和动聚磁力片320的具体数量根据整个发电系统的尺寸等实际需求确定；所述静聚磁力定轮的内壁对应的磁极与所述动聚磁力飞轮的外壁对应的磁极相反，从而使两者之间产生排斥力，两者之间的间隙330形成磁力排斥空间。

这样设置磁力驱动装置的目的在于其结构简单，成本低廉，安装方便，可以有效地给转轴110施加扭力。

本实施例中，所述座壳的内壁和转轴110的外壁上均设置有多个卡槽，多个静聚磁力片310分别设置于座壳内壁上的多个卡槽内，多个动聚磁力片320分别设置于转轴110外壁的多个卡槽内。

其中，所述卡槽的形状与所述静聚磁力片310以及动聚磁力片320相同，尺寸则略大于所述静聚磁力片310和动聚磁力片320，以便静聚磁力片310和动聚磁力片320可以轻松地安装。

设置卡槽的目的在于方便静聚磁力片310和动聚磁力片320安装时快速定位，同时也可以提高安装的稳定性，从而提高整个磁悬浮平台300的结构稳定性。

本实施例中，所述座壳的内壁上设置有轴承座，所述轴承座上设置有轴承，所述转轴110伸入座壳内的部位与所述轴承的内孔过盈配合。

其中，所述轴承座有两个，分别设置于座壳内相对的两个内壁上，所述轴承座上均设置有安装孔，所述安装孔的尺寸略大于所述轴承，以便轴承可以轻松装入，所述轴承座上设置有用于防止轴承从安装孔脱落的挡块。

设置轴承座的目的在于支撑转轴110，保证转轴110的稳定性，同时可以提高转轴110转动的流畅性。

本实施例中，所述座壳的内壁和转轴110的外壁上均设置有由超导材料制成的防磁环套340。

其中，所述超导材料是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料；所述动聚磁力片320和静聚磁力片310设置于所述防磁环套340上。

设置防磁环套340的目的在于限制静聚磁力片310和动聚磁力片320产生的磁场影响区域，有效防止座壳和转轴110被磁化，从而保证本磁悬浮平台300的正常工作。

本实施例中，所述发电机100的线圈包括第一导线120和第二导线130，所述第二导线的直径小于所述第一导线。

其中，所述发电机100的线圈缠绕于定子铁芯上，从而形成线包绕组，以便产生电流并输出；所述第一导线120产生的电流用于给外部设备供电。

设置一大一下两种直径的线圈的目的在于一方面减小整个线圈的电阻电磁涡流，从而减少热量的产生，另一方面减小导线之间的间隙空间，增大发电机100的内部导线的使用空间，从而利于发电机100内部散热节能。

现有的发电机100的导线的直径都是恒定的，因此其电阻电磁涡流较大，产生的热量较多，同时其导线之间间隙空间较大，导致发电机100的内部导线的使用空间较小，不利于散热，容易升温，针对上述情况，本技术方案采用一大一小两种导线缠绕成线圈，这样就可以降低线圈的电阻电磁涡流，减少热量的产生，同时也可节省空间，利于散热节能。

本实施例中，所述拖动电机200为直流电机，所述发电机100的外壁上设置有直流电瓶，所述第二导线130对应的输出接口与所述直流电瓶电连接，所述直流电瓶与所述直流电机电连接。

其中，所述直流电机是指能将直流电能转换成机械能的电机；所述直流电瓶是指可以存储和释放直流电流的铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池又称铅蓄电池，是蓄电池的一种，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。

设置直流电瓶的目的在于存储发电机100中的第二导线130产生的电能，并将其输送给直流电机，从而形成发电和供电的循环系统，以减小外能消耗。

在本磁悬浮排斥力循环发电系统的实际设计和制造过程中，所述发动机的转子和电机的输出轴300可以采用各种方式连接，只要能实现同步转动即可。本实施例中，所述发动机的转轴110和拖动电机200的输出轴300一体成型从而形成磁悬浮排斥力循环发电系统的传动轴。

其中，所述传动轴采用车削加工一体成型，即发动机和拖动电机200共用一根轴。

采用一体成型的目的在于其结构简单，加工方便，且力学性能优良，可以有效简化整个发电系统的结构，有效保证发电机100的转轴110和电机的输出轴300之间的同步转动。

本实施例中，所述传动轴为阶梯轴，所述阶梯轴靠近磁悬浮平台300部位的直径大于靠近拖动电机200部位的直径。

这样设置的目的在于在磁力驱动装置给转轴110施加的扭力不变的情况下增大对转轴110的扭矩，从而尽可能减小发电机100的转轴110启动所需的力矩，降低拖动电机200启动时的所需电流，最终降低发电机100启动时电能的消耗。

本磁悬浮排斥力循环发电系统采用增设磁悬浮平台300的结构，可以给发动机的转轴110预先施加扭力，从而减小发动机的转轴110启动瞬间所需要的力，从而降低拖动电机200所需要的电流，进而降低电能的消耗，达到环保节能的效果，弥补了现有技术的缺陷。

第二实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本实施例中，所述发动机的转轴110和拖动电机200的输出轴300通过联轴器连接。

其中，所述联轴器为现有技术，用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。

采用联轴器连接的目的在于其操作方便，连接稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，包括发电机、拖动电机以及磁悬浮平台，所述发电机包括机壳和转轴，所述转轴的两端分别伸出机壳且一端与电机的输出轴连接，另一端伸入磁悬浮平台内，所述磁悬浮平台包括供转轴伸入的座壳和设置于座壳内的磁力驱动装置，所述磁力驱动装置可给所述转轴施加扭力，所述扭力的方向与发电机启动时转轴的转向相同。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述磁力驱动装置包括多个静聚磁力片和动聚磁力片，所述多个静聚磁力片沿圆周方向间隔设置于座壳的内壁上从而形成静聚磁力定轮，多个动聚磁力片沿圆周方向间隔设置于转轴的外壁上从而形成动聚磁力飞轮，所述静聚磁力定轮的内壁与所述动聚磁力飞轮的外壁之间相互排斥，所述静聚磁力定轮和动聚磁力飞轮之间设置有间隙。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述座壳的内壁和转轴的外壁上均设置有多个卡槽，多个静聚磁力片分别设置于座壳内壁上的多个卡槽内，多个动聚磁力片分别设置于转轴外壁的多个卡槽内。

4.根据权利要求2所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述座壳的内壁上设置有轴承座，所述轴承座上设置有轴承，所述转轴伸入座壳内的部位与所述轴承的内孔过盈配合。

5.根据权利要求2所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述座壳的内壁和转轴的外壁上均设置有由超导材料制成的防磁环套。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述发电机的线圈包括第一导线和第二导线，所述第二导线的直径小于所述第一导线。

7.根据权利要求5所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述拖动电机为直流电机，所述发电机的外壁上设置有直流电瓶，所述第二导线对应的输出接口与所述直流电瓶电连接，所述直流电瓶与所述直流电机电连接。

8.根据权利要求1所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述发动机的转轴和拖动电机的输出轴通过联轴器连接。

9.根据权利要求1所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述发动机的转轴和拖动电机的输出轴一体成型从而形成磁悬浮排斥力循环发电系统的传动轴。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮排斥力循环发电系统，其特征在于，所述传动轴为阶梯轴，所述阶梯轴靠近磁悬浮平台部位的直径大于靠近拖动电机部位的直径。