CN107346932A - 一种磁能发电机 - Google Patents

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向志贤
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K53/00—Alleged dynamo-electric perpetua mobilia

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种磁能发电机，包括发电机外壳，所述发电机外壳内设置有配合使用的定子和转子，所述定子包括若干个向内凸的Π字型磁极，转子包括中心圆柱体，中心圆柱体的周向方向上均布有若干个向外凸且与定子的向内凸的Π字型磁极配合形成磁场的凸型磁极；且定子上设置有用于控制发电机内的磁场的磁场方向的控制线圈组和进行机械能与电能之间转换的电枢线圈组，定子相邻的两个Π字型磁极之间设置有形成永久磁场的永磁铁，转子连接有驱动机构；所述电枢线圈组电连接有与控制线圈组电连接的蓄电反馈机构，蓄电反馈机构为驱动机构提供动力源；本发明与现有技术相比，形成的磁场强度强，发电机的磁生电效率高，且减少了外加能耗。

Description

一种磁能发电机
技术领域
本发明涉及发电设备领域，具体涉及一种磁能发电机。
背景技术
发电机是将机械能转化为电能的发电装置，现有使用比较多的发电机为励磁发电机，励磁发电机在使用的过程中存在怠速发电性能差，电瓶容易放完电；发电机转速在1500-6000转/分区间效率只有40％-50％，因转子存在励磁线圈，整机温升高；且励磁式发电机还极易出现碳刷、滑环损坏等问题。
针对上述问题，现在逐渐使用永磁发电机，永磁发电机中的永久磁铁磁场是将机械能转换为电能的媒介，永磁发电机是一种新能源概念，但是现有的永磁发电机，定子与转子之间形成的交变磁场强度小，且永磁发电机需要不断的提供外加驱动动力源，也需耗费一定的外加能量。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种磁能发电机，以解决现有技术中，定子与转子之间形成的交变磁场强度小，且永磁发电机需要不断的提供外加驱动动力源，也需耗费一定的外加能量的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种磁能发电机，包括发电机外壳，所述发电机外壳内设置有配合使用的定子和转子，所述定子包括若干个向内凸的Π字型磁极，转子包括中心圆柱体，中心圆柱体的周向方向上均布有若干个向外凸且与定子的向内凸的Π字型磁极配合形成磁场的凸型磁极；且定子上设置有用于控制发电机内的磁场的磁场方向的控制线圈组和进行机械能与电能之间转换的电枢线圈组，定子相邻的两个Π字型磁极之间设置有形成永久磁场的永磁铁，转子连接有驱动机构；所述电枢线圈组电连接有与控制线圈组电连接的蓄电反馈机构，蓄电反馈机构为驱动机构提供动力源。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：1、通过由若干个向内凸的Π字型磁极构成定子和由中心圆柱体与若干个凸型磁极构成的转子配合使用形成磁场，在同一发电机空间内通过定子和转子的形状和结构增加了磁极的数量，再配合布置的永磁铁形成的永久磁场，提高了磁场的强度，从而提高了发电机的磁生电效率；2、通过控制线圈组、电枢线圈组和蓄电反馈机构的配合使用，将转子和定子形成的磁场方向不断发生变化形成交变磁场，同时将机械能转化为电能，转化后的电能进行蓄电和为驱动机构提供了动力源，避免外加动力，减少了外加能量的损耗。
附图说明
图1为本发明一种磁能发电机的结构示意图。
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
具体实施方式
说明书附图中的附图标记包括：发电机外壳1、Π字型磁极2、控制线圈3、电枢线圈4、转子5、永磁铁6、传动轮7、主动轮8、皮带9、驱动机构10、转子轴16。
实施例
参考图1所示：一种磁能发电机，包括发电机外壳1，发电机外壳1由合金铝制成，且发电机外壳1沿发电机外壳1内部结构安装方向进行剪切的横截面为圆形；发电机外壳1内壁上粘结由2n个向发电机内部中心凸起的Π字型磁极2构成的定子，本实施例中Π字型磁极2的数量为4个，且均为两两相对设置，为了形成磁场；发电机外壳1的中间位置转动连接有转子5，转子5包括转动设置的中心圆柱体，中心圆柱体的周向方向上均布有8个向外凸的凸型磁极，凸型磁极与Π字型磁极2的凸起配合设置形成磁场，定子和转子5均由硅钢片叠加而成，转子5的一个端部中心位置上连接有转子5轴，转子5轴上设置有传动轮7，传动轮7通过皮带9张紧连接在驱动机构10的主动轮8上，本实施例中的驱动机构10为直流电机；每个Π字型磁极2的其中一个凸起上均缠绕有控制线圈3，另外一个凸起上均缠绕有电枢线圈4，每个控制线圈3均依次有序的连接起来形成控制线圈组，每个电枢线圈4均依次有序的连接起来形成电枢线圈组；相邻的两个Π字型磁极2之间固定安装有永磁铁6，且每个Π字型磁极2两侧的永磁铁6磁性相同，永磁铁6由钕铁硼制成，钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，且具有优异的磁性能；永磁铁6的布置方式是为了在发电机外壳1内形成永久的磁场，增强发电机外壳1内磁场的强度，提高磁生电的效率。
电枢线圈4组电连接有整流滤波充电器，整流滤波充电器上设置有接线端口A、接线端口B、接线端口C和接线端口D；整流滤波充电器的接线端口A上电连接有电动机控制器，电动机控制器与驱动机构10电连接，且驱动机构10与电枢线圈4组电连接；整流滤波充电器的接线端口B上电连接有蓄电池组；整流滤波充电器的接线端口C上电连接有自动控制器，自动控制器与控制线圈3组电连接；整流滤波充电器的接线端口D电连接有用电负荷。
发电机工作时，控制线圈组通入控制发电机输出电压的直流，在电动机控制器的控制下，驱动机构10驱动发电机的转子5旋转，通过发电机的电枢线圈组将转动的机械能转变为电能输出，电能经整流滤波充电器整流滤波，然后电能通过蓄电池组进行充电蓄电，蓄电池组所蓄电能，部分电能通过直流电动机控制器形成直流电反馈给驱动机构10，为驱动机构10的运行提供动力，另外部分电能通过自动控制器反馈给控制线圈组，为控制线圈组提供交流电，使Π字型磁极2上带有磁性与转子5的凸型磁极形成交变磁场，剩余的电能对外输出给用电负荷做功。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种磁能发电机，其特征在于，包括发电机外壳(1)，所述发电机外壳(1)内设置有配合使用的定子和转子(5)，所述定子包括若干个向内凸的Π字型磁极(2)，转子(5)包括中心圆柱体，中心圆柱体的周向方向上均布有若干个向外凸且与定子的向内凸的Π字型磁极(2)配合形成磁场的凸型磁极；且定子上设置有用于控制发电机内的磁场的磁场方向的控制线圈组和进行机械能与电能之间转换的电枢线圈组，定子相邻的两个Π字型磁极(2)之间设置有形成永久磁场的永磁铁(6)，转子(5)连接有驱动机构(10)；所述电枢线圈组电连接有与控制线圈组电连接的蓄电反馈机构，蓄电反馈机构为驱动机构(10)提供动力源。
2.根据权利要求1所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述蓄电反馈机构包括蓄电系统、驱动机构循环反馈系统和控制线圈组供电系统。
3.根据权利要求2所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述蓄电系统包括与电枢线圈组电连接的整流滤波充电器，整流滤波充电器电连接有蓄电池组。
4.根据权利要求2所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述驱动机构循环反馈系统由电动机控制器、驱动机构(10)、电枢线圈组和整流滤波充电器构成的循环反馈系统。
5.根据权利要求2所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述控制线圈组供电系统包括自动控制器和与自动控制器电连接的整流滤波充电器，自动控制器还与控制线圈组电连接。
6.根据权利要求1所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述电枢线圈组包括缠绕在Π字型磁极(2)的其中一个凸起上的电枢线圈(4)，控制线圈组包括缠绕在Π字型磁极(2)的另外一个凸起上的控制线圈(3)。
7.根据权利要求1所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述Π字型磁极(2)的数量为2n个。
8.根据权利要求1所述的一种磁能发电机，其特征在于：所述Π字型磁极(2)两侧的永磁铁(6)的磁性相同。
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