CN107026517A - 稀土永磁放大发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土永磁放大发电机，包括定子，其包括筒状的壳体和绕设于所述壳体上的线圈；转子，其包括沿所述壳体轴向设置的螺杆轴和穿设在所述螺杆轴上的环形磁铁，所述环形磁铁的磁极分别位于内圆周和外圆周上，所述螺杆轴通过周期性地顺时针或逆时针转动以驱动所述环形磁铁沿轴向往复运动。本发明通过采用稀土永磁磁场作为原始发电电源，外力补给一个牵引助力，通过外力牵引助力，可使本发明高效做功，克服了普通发电机自耗功大、负载大和外牵引动力要求高转速、大扭矩的缺点。它可以在无负载的情况下，共振减压、通过共振升压、减速扩流原理，达到放大发电的目的。

Description

稀土永磁放大发电机

技术领域

本发明属于发电机技术领域，特别涉及一种稀土永磁放大发电机。

背景技术

世界上第一台手摇永久磁铁旋转的交流发电机中，通过使用换向器使发电机中产生的交流电变为能为当时的工业生产所需要的直流电，但是，这种永磁式发电机有两大明显的缺点：第一，它的设备比较笨重，难以借提高转速来提高功率；第二，它的原动力是人力，这也难以靠提高转速来获得大功率的电流。

后来又相继发明了应用于永磁式发电机的旋转线圈电枢、静止磁铁结构等新装置，以及将手摇柄改为转轴，改人手摇动为蒸汽机带动、电动机带动，这些新装置的引入，使发电机的运转部分大大减轻，从而提高了发电机的转速，所产生的电量也大大增加。。

永磁式发电机的诞生，第一次把由热能转变来的机械能转变为电能，从而使人类继热能之后又获得了一种具有广阔前景的新能源。

我国稀土永磁发电机是70年代初期出现的一种新型永磁发电机，由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力(特别是高内禀矫顽力)，使得稀土永磁发电机具有体积小、重量轻、效率比普通发电机高出30％。

但是，由于实际节能效率(15-30％的效率)不高、放大不够等原因，目前还没有得到普遍认可，发展受阻，使得稀土永磁发电机的应有性能未能得到充分发挥。

发明内容

针对现有技术中存在的节能效率不高、放大不够的技术问题，本发明提供一种稀土永磁放大发电机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种稀土永磁放大发电机，包括

定子，其包括筒状的壳体和绕设于所述壳体上的线圈；

转子，其包括沿所述壳体轴向设置的转轴和穿设在所述转轴上的环形稀土永磁体，所述环形稀土永磁体的磁极位于相对的两个环形面上，所述转轴转动以驱动所述环形稀土永磁体转动。

作为优选，所述环形稀土永磁体包括偶数个稀土永磁体，偶数个所述稀土永磁体形成偶数个磁极且组成环形并固定于所述转轴上，偶数个磁极均位于所述环形稀土永磁体的环形面上。

作为进一步优选，所述环形稀土永磁体与绕设所述线圈的壳体沿所述转轴的轴向相间隔设置为多个。

作为进一步优选，所述稀土永磁体形成的磁场为四极磁场，所述线圈为四极线圈。

一种稀土永磁放大发电机，包括

定子，其包括筒状的壳体和绕设于所述壳体上的线圈；

转子，其包括沿所述壳体轴向设置的螺杆轴和穿设在所述螺杆轴上的环形磁铁，所述环形磁铁的磁极分别位于内圆周和外圆周上，所述螺杆轴通过周期性地顺时针或逆时针转动以驱动所述环形磁铁沿轴向往复运动。

作为优选，所述螺杆轴上通过螺纹连接有螺母，所述环形磁铁固定套接于所述螺母的外圆周上，所述螺杆轴的材质为稀土钕铁硼。

作为进一步优选，所述环形磁铁位于所述壳体内，所述螺杆轴通过周期性地顺时针或逆时针转动以驱动所述环形磁铁往复穿过所述线圈。

作为进一步优选，还包括具有封闭腔室的筒状的固定壳，所述固定壳与壳体沿所述螺杆轴的轴向依次设置，所述环形磁铁穿设于位于所述封闭腔室内的平衡杆上，使所述环形磁铁在所述封闭腔室内具有轴向运动空间。

作为进一步优选，所述固定壳与绕设有所述线圈的所述壳体沿所述螺杆轴的轴向依次间隔设置有多个。

作为进一步优选，所述平衡杆以所述螺杆轴为对称中心设置为多个；所述平衡杆的材质为铜

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明通过采用稀土永磁磁场作为原始发电电源，外力补给一个牵引助力，通过外力牵引助力，可使本发明高效做功，克服了普通发电机自耗功大、负载大和外牵引动力要求高转速、大扭矩的缺点。它可以在无负载的情况下，共振减压、通过共振升压、减速扩流原理，达到放大发电的目的。

附图说明

图1为本发明稀土永磁放大发电机实施例一的原理结构示意图；

图2为环形稀土永磁体的示意图：

图3为本发明稀土永磁放大发电机实施例二的原理剖视结构示意图；

图4为本发明稀土永磁放大发电机实施例三的原理剖视结构示意图。

图中：

1-壳体； 2-线圈；

3－环形稀土永磁体； 31-稀土永磁体；

4-转轴； 5-驱动机构；

6-环形磁铁； 7-螺母；

8-螺杆轴； 9-固定壳；

10-平衡杆； 11-环形凹槽。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

实施例一

本发明的实施例公开了一种稀土永磁放大发电机，结合图1和图2所示，包括定子、转子，定子包括筒状的壳体1和绕设于壳体1上的线圈2，壳体1采用不锈钢材质，转子包括沿壳体1轴向设置的转轴4和穿设在转轴4上的环形稀土永磁体3，环形稀土永磁体3的磁极位于相对的两个环形面上，转轴4转动以驱动环形稀土永磁体3转动。

其工作原理是：当环形永磁体的磁场靠近线圈2时，就会磁化线圈2(磁力线切割)，线圈2内产生一个磁动势电感，即电压电流；当环形永磁体的磁场离开同一个线圈2时，线圈2又被反向磁化，又会产生一个拖力。这一拖力会产生磁动势电感即电压电流。正反两种做功，类似于离、合动势生电原理。

继续结合图2，环形稀土永磁体3包括偶数个稀土永磁体31，环形稀土永磁体3与缠绕线圈2的壳体1沿转轴的轴向相间隔设置为多个。本实施例中每个环形稀土永磁体3包括八个稀土永磁体31，八个稀土永磁体31形成八个磁极，八个磁极均位于环形面上，八个稀土永磁体31组成环形以固定于转轴4上，也就是八个稀土永磁体31组成的环形稀土永磁体3形成的磁场为四极磁场。当缠绕于壳体1上线圈2也制作为四极线圈，就可以升压电场。比如采用0.1毫米直径的铜线制作线圈2。通过动磁(运动的磁场)生电原理，能够保证充足的充放频率(当然也可以制作多层绕组线圈)，使得线圈2与线之间相互磁化感应，且通过层层叠加达到预定的升压目的。四极线圈与磁场的四极(也可以认为设置多极)相对应，利用共振减压减速扩流原理，因此得到固定的极数和频率。此时若计算频率(赫兹)。在磁场为四极、线圈2为四极的情况下，4X4＝16赫兹，充放磁动势为16X2倍＝32赫兹(双面极数相乘)。因此通过共振升压、减速扩流原理，通过配置特定线圈得到了升压载流体。

继续结合图3和图4，当环形永磁体为环形磁铁6(两个磁极分别位于外圆周和内圆周上)时，壳体1制作成封闭的筒状结构，壳体1的外圆周上设有环形凹槽11，线圈2缠绕于环形凹槽11内；且采用稀土钕铁硼材质的螺杆轴8与驱动机构5连接，环形磁铁6套设于螺杆轴8上并在驱动机构5的作用下沿轴向运动以使环形磁铁6的磁极靠近或远离线圈2。

实施例二

一种稀土永磁放大发电机，结合图3，包括定子和转子，定子包括筒状的壳体1和绕设于壳体1上的线圈2；转子包括沿壳体1轴向设置的螺杆轴8和穿设在螺杆轴8上的环形磁铁6，环形磁铁6的磁极分别位于内圆周和外圆周上，螺杆轴8通过周期性地顺时针或逆时针转动以驱动环形磁铁6沿轴向往复运动。

具体地，螺杆轴8穿设壳体1的中心，壳体1内的螺杆轴8上通过螺纹连接有螺母7，环形磁铁6固定于螺母7的外圆周上。本实施例中的驱动机构采用飞轮电动机以间隙频率惯性做功，驱动螺杆轴8周期性地顺时针或逆时针转动。螺杆轴8转动就会带动螺母7转动，同时使螺母7带动固定连接于螺母7的外圆周上的环形磁铁6轴向运动，当环形磁铁6的磁场靠近线圈2时，就会磁化线圈2(磁力线切割)，在线圈2内产生一个磁动势电感，即电压电流。与此相反的力，是当磁场离开同一个线圈2时，线圈2又被反向磁化，又会产生一个拖力。这一拖力会产生磁动势电感即电压电流。正反两种做功，类似于离、合动势生电原理，产生输出电功率。本实施例中，磁场靠近线圈2或离开线圈2，以得到两个磁动势及做功发电。正反负载都做功，同时产生电子共振，互感升压，减速变比，变力电矩，得到放大电功率，因此克服了普通发电机自耗功大、负载大和外牵引动力要求高转速、大扭矩的缺点。它可以在无负载的情况下，共振减压、通过共振升压、减速扩流原理，达到放大发电的目的。可随意调控电压(预先设好线圈参数)。

实施例三

具体地，可结合图4，还包括一筒状的固定壳9，固定壳9具有封闭腔室，固定壳9与壳体1沿螺杆轴8的轴向依次间隔分布为多个，螺杆轴8穿设固定壳9的中心，且位于封闭腔室的螺杆轴8上通过螺纹连接有螺母7，环形磁铁6固定套接于螺母7的外圆周上；封闭腔室内设有平衡杆10，平衡杆10的一端连接于封闭腔室的内壁上，另一端穿过环形磁铁6的环形面并连接于封闭腔室的内壁上，使环形磁铁6具有轴向上的运动空间。平衡杆10可设置为多个，且以螺杆轴8为对称中心设置；平衡杆10的材质为铜，以增加平衡杆10的耐磨性。

本发明采用稀土永磁磁场作为原始发电电源，外力补给一个牵引助力，通过外力牵引助力，可使本发明高效做功，克服了普通发电机自耗功大、负载大和外牵引动力要求高转速、大扭矩的缺点。它可以在无负载的情况下，共振减压、通过共振升压、减速扩流原理，达到放大发电的目的。且本发中的发电机运行平稳，大功率或空载的情况下，均可比较安静，无噪音、无排放、无污染。因此可以做军用、民用、家用、工厂、船舶。制成小到几瓦，大到兆瓦级别的发电机，整体、单组均可制造。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种稀土永磁放大发电机，其特征在于，包括

定子，其包括筒状的壳体和绕设于所述壳体上的线圈；

转子，其包括沿所述壳体轴向设置的转轴和穿设在所述转轴上的环形稀土永磁体，所述环形稀土永磁体的磁极位于相对的两个环形面上，所述转轴转动以驱动所述环形稀土永磁体转动。

2.根据权利要求1所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述环形稀土永磁体包括偶数个稀土永磁体，偶数个所述稀土永磁体形成偶数个磁极且组成环形并固定于所述转轴上，偶数个磁极均位于所述环形稀土永磁体的环形面上。

3.根据权利要求2所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述环形稀土永磁体与绕设所述线圈的壳体沿所述转轴的轴向相间隔设置为多个。

4.根据权利要要求2或3所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述稀土永磁体形成的磁场为四极磁场，所述线圈为四极线圈。

5.一种稀土永磁放大发电机，其特征在于，包括

定子，其包括筒状的壳体和绕设于所述壳体上的线圈；

转子，其包括沿所述壳体轴向设置的螺杆轴和穿设在所述螺杆轴上的环形磁铁，所述环形磁铁的磁极分别位于内圆周和外圆周上，所述螺杆轴通过周期性地顺时针或逆时针转动以驱动所述环形磁铁沿轴向往复运动。

6.根据权利要求5所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述螺杆轴上通过螺纹连接有螺母，所述环形磁铁固定套接于所述螺母的外圆周上，所述螺杆轴的材质为稀土钕铁硼。

7.根据权利要求6所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述环形磁铁位于所述壳体内，所述螺杆轴通过周期性地顺时针或逆时针转动以驱动所述环形磁铁往复穿过所述线圈。

8.根据权利要求6所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，还包括具有封闭腔室的筒状的固定壳，所述固定壳与壳体沿所述螺杆轴的轴向依次设置，所述环形磁铁穿设于位于所述封闭腔室内的平衡杆上，使所述环形磁铁在所述封闭腔室内具有轴向运动空间。

9.根据权利要求8所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述固定壳与绕设有所述线圈的所述壳体沿所述螺杆轴的轴向依次间隔设置有多个。

10.根据权利要求8或9所述的稀土永磁放大发电机，其特征在于，所述平衡杆以所述螺杆轴为对称中心设置为多个；所述平衡杆的材质为铜。