CN114977648B - 一种自由能发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电机组以及动力技术领域，公开了一种自由能发电机，通过伸缩装置推动定子，使其定子与转子处于同一平面，而定子与转子通过自身磁场对冲或相吸使转子运动，并通过增扭调控、转速调控、定子对转子的斥性推力及正负极吸力的拉力，在通过定子的冷却机构使磁力加强，让转子飞轮达到以小功率输入得到高转数的方式，在进行增扭带动发电机，起到以小功率驱动机带动大功率电机的效果，在由测速装置及控电箱调控及输出。解决了现有装置在发电时需要燃料、对环境造成污染、破坏生态环境以及环境选址局限的技术问题。

Description

一种自由能发电机

技术领域

本发明涉及发电机组及动力技术领域，具体为一种自由能发电机。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，现有电力能源的来源主要有五种，即火电、水电、核电、风电、太阳能发电。

火力发电需要燃烧煤、石油等化石燃料，运转费用高昂；另一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险，环境污染严重，资源利用率低，机组运行成本高，能源浪费严重，燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。

水力发电需筑坝移民等，基础建设投资大，建厂期间长，建造费用高，因设于天然河川或湖沼地带易受风水之灾害，影响其他水利事业，电力输出易受天候旱雨之影响，下游肥沃的冲积土因冲刷而减少，生态影响巨大，需要淹没广泛上游领域的水坝，能够破坏生物的多样性、有生产力的低地、沿江河谷森林、湿地和草原，为水力发电而建设的水库能够引起周边地区栖息地的细碎化和导致水土流失的恶化。

风力发电会危害当地的生态环境，如：破坏植被、改变地形地貌，造成水土流失，使土地沙漠化，风力发电不稳定，受气候影响极为严重，对选址区域有要求，如遇台风会造成巨额损失，影响鸟类，风力发电场周围环境都不错，所以会成为很多鸟类的天堂，但是会造成大量的鸟类遭到风力涡轮机的伤害。

太阳能发电因地理分布、季节变化、昼夜交替会严重影响其发电量，当没有太阳的时候就不能发电或者发电量很小，这就会影响用电设备的正常使用，能量的密度低，当大规模使用的时候，占用的面积会比较大，而且会受到太阳辐射强度的影响，光伏系统的造价较高，系统成本40000～60000元/kW，初始投资高严重制约了其广泛应用。

核电站的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。

随着能源的昂贵和稀缺并减少，还有环境污染和生态破坏给世界带来的危害，人们寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自由能发电机，解决了现有装置在发电时需要燃料对环境造成污染的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自由能发电机，包括基座，所述基座上方由左到右依次设有发电机、第一架体、第二架体以及第三架体，所述第二架体与第三架体中心处转动安装有主轴，所述主轴一端连接有第一连接轴，所述第一连接轴一端贯穿第一架体与发电机输入端连接，所述主轴上固定设有转子，所述第一架体、第二架体以及第三架体之间贯穿设有若干导向杆，若干所述导向杆上滑动安装有与所述转子匹配的定子，所述第一架体与第二架体之间设有用于驱动定子横向运动的驱动组件，所述转子与定子之间设有传动组件。

通过采用上述技术方案，通过定子与转子之间设置的传动组件可驱动主轴转动，从而将动力输送至发电机内，驱动组件的设置可带动定子进行运动，从而使定子与转子分离，从而起到启动和刹车作用。

优选的，所述驱动组件包括设于所述第一架体与第二架体之间的固定座，所述固定座上设有伸缩装置，所述伸缩装置伸缩端连接有驱动杆，所述驱动杆一端滑动贯穿第二架体且与定子固定连接。

通过采用上述技术方案，伸缩装置可带动驱动杆进行横向运动，而驱动杆一端与定子固定连接则会带动定子同步运动，进而实现定子与转子的分离，伸缩装置包括但不限于气缸、电动推杆以及液压缸等部件。

优选的，所述传动组件包括开设于转子外圆周面上的若干第一斜槽，所述定子内圆周面开设有若干与所述第一斜槽匹配的第二斜槽，所述第一斜槽内设有第一磁铁，所述第二斜槽内设有第二磁铁，所述定子外壁设有冷却机构。

通过采用上述技术方案，第一磁铁与第二磁铁之间产生斥力对冲或吸力和斥力组件，并通过倾斜设置，使第一磁铁以及第二磁铁可以使两者之间的斥力偏离轴心，从而对转子的转动产生推力，最终使转子旋转，并通过主轴将动力传递至发电机。

优选的，所述冷却机构包括绕装插入于定子外壁的铜管，所述定子外壁沿周长方向设有若干散热片，所述散热片远离定子的一端安装有风机，所述定子两侧设有半导体制冷片，所述铜管上设有连接块，所述半导体制冷片贴合于所述铜管连接块上，所述定子上设有控温组件；

所述控温组件包括设于所述定子外壁的电子温度计以及控制元件，所述控制元件与所述电子温度计以及半导体制冷片通过电线电控连接。

通过采用上述技术方案，通过铜管、半导体制冷片、散热片以及风机，可在散热的同时，会增加磁铁的顺磁性，使磁铁的电子排布稳定性加强，进而加强磁铁磁力，提高效能。

控温组件的设置，可使电子温度计将检测到的温度信号传递至控制元件，控制元件根据传递的温度信号控制半导体制冷片的开关。

冷却机构包括但不限于水冷、液氮、氟利昂、冷凝器、散热器等其他常见冷却结构。

优选的，若干所述第二磁铁靠近第一磁铁一侧的磁极与第一磁铁相同或采用正负极混合排列；所述第一磁铁以及第二磁铁为钕磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钻磁铁、钐钴磁铁中的任意一种。

通过采用上述技术方案，第一磁铁磁极保持不变，通过改变第二磁铁靠近第一磁铁一端磁极的正负极，可改变对冲斥力的大小，进而实现工作效率的改变调节。

优选的，所述第二磁铁采用一对三角形磁铁组合形成方形磁铁结构，所述第二斜槽内设有用于固定第二磁铁的遮挡片。

通过采用上述技术方案，第二磁铁由一对三角形磁铁组合形成方形磁铁结构，从而在第二磁铁两侧分别形成吸力区以及斥力区，一对三角形磁铁的磁极需要根据第一磁铁的磁极进行改变，当第一磁铁是N极向上，则方形磁铁组合则是S极在前，N极在后，这样可使第一磁铁被吸至吸力区时，由惯性越过后越过吸力区达到斥力区，从而使斥力推动转子继续运动，使转子运动加快并不断旋转。

优选的，所述定子与所述转子的相对面上均设有第一隔热层，所述基座上设有外箱体，所述外箱体上外侧设有第二隔热层以及隔音层。

优选的，所述第一连接轴与发电机之间设有第一变速箱，所述第一变速箱输入端与第一连接轴连接，输出端与所述发电机输入端连接。

所述第一变速箱可采用变速箱、增速器、减速器中的任意一种。

优选的，所述主轴远离发电机的端部贯穿第三架体且与电动机驱动端固定连接。

优选的，所述电动机与主轴之间设有第二变速箱，所述第二变速箱输入端与电动机驱动端连接，输出端与主轴一端连接。

所述第二变速箱可采用变速箱、增速器、减速器中的任意一种。

有益效果

本发明提供了一种自由能发电机，具备以下有益效果:

本发明结构简单，方便安装，易于维护，通过第一磁铁与第二磁铁的倾斜圆周式排布，使定子对转子产生斥性推力，让转子达到以小功率输入得到高转数的方式，在进行增扭带动发电机，可无需额外输入能源，利用磁场运动即可产出能源，也可以通过输入微小电能加速转子运动及增加扭矩，产出高电能，同时伸缩装置可带动定子进行横向运动，从而使定子与转子分离，实现启动与刹车功能，还可以通过改变第二磁铁磁极的排布顺序，对工作效率进行调节，使用方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的定子与转子结构示意图。

图3为本发明第一磁铁与第二磁铁之间互斥状态示意图。

图4为本发明图1的局部放大示意图。

图5为本发明控温组件控制过程图。

图6为本发明的实施例2示意图。

图7为本发明的实施例3示意图。

图8为本发明的实施例4示意图。

图9为本发明的实施例5示意图。

图中：1、第一架体；2、第二架体；3、第三架体；4、主轴；5、第一连接轴；6、发电机；7、转子；8、导向杆；9、定子；10、固定座；11、伸缩装置；12、驱动杆；13、第一斜槽；14、第二斜槽；15、第一磁铁；16、第二磁铁；17、铜管；18、散热片；19、风机；20、半导体制冷片；21、第一变速箱；22、电动机；23、第二变速箱；24、基座；25、外箱体；26、第二隔热层；27、隔音层。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种自由能发电机，包括基座24，所述基座24上方由左到右依次设有发电机6、第一架体1、第二架体2以及第三架体3，所述第二架体2与第三架体3中心处转动安装有主轴4，所述主轴4一端连接有第一连接轴5，所述第一连接轴5一端贯穿第一架体1与发电机6输入端连接，所述主轴4上固定设有转子7，所述第一架体1、第二架体2以及第三架体3之间贯穿设有若干导向杆8，若干所述导向杆8上滑动安装有与所述转子7匹配的定子9，所述第一架体1与第二架体2之间设有用于驱动定子9横向运动的驱动组件，所述转子7与定子9之间设有传动组件；所述驱动组件包括设于所述第一架体1与第二架体2之间的固定座10，所述固定座10上设有伸缩装置11，所述伸缩装置11伸缩端连接有驱动杆12，所述驱动杆12一端滑动贯穿第二架体2且与定子9固定连接；所述传动组件包括开设于转子7外圆周面上的若干第一斜槽13，所述定子9内圆周面开设有若干与所述第一斜槽13匹配的第二斜槽14，所述第一斜槽13内设有第一磁铁15，所述第二斜槽14内设有第二磁铁16，所述定子9外壁设有冷却机构；所述冷却机构包括绕装插入于定子9外壁的铜管17，所述定子9外壁沿周长方向设有若干散热片18，所述散热片18远离定子9的一端安装有风机19，所述定子9两侧设有半导体制冷片20，所述铜管17上设有连接块，所述半导体制冷片20贴合于所述铜管17连接块上，所述定子9上设有控温组件；所述控温组件包括设于所述定子9外壁的电子温度计以及控制元件，所述控制元件与所述电子温度计以及半导体制冷片20通过电线电控连接；若干所述第二磁铁16靠近第一磁铁15一侧的磁极与第一磁铁相同或采用正负极混合排列，所述第一磁铁15以及第二磁铁16为钕磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钻磁铁、钐钴磁铁中的任意一种；所述定子9与所述转子7的相对面上均设有第一隔热层，所述基座24上设有外箱体25，所述外箱体25上外侧设有第二隔热层26以及隔音层27。

通过本领域技术人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。

实施例1：根据附图1-5可知，可通过伸缩装置11带动驱动杆12运动，从而使定子9与转子7对齐，第一磁铁15与第二磁铁16之间产生对冲斥力，并通过倾斜的第一磁铁15以及第二磁铁16可以使两者之间的斥力偏离轴心，从而对转子7的转动产生推力，且在冷却机构的作用下，使第一磁铁15以及第二磁铁16处于低温状态工作，从而增加第一磁铁15与第二磁铁16的顺磁性，使磁铁的电子排布稳定性加强，进而加强磁铁磁力，提高效能，转子7带动主轴4转动，并将动力传输至第一连接轴5，最终动力传输至发电机6，实现通过磁场运动即可产出能源。

实施例2：根据附图6可知，在实施例1的基础上，第二磁铁16可由一对三角形磁铁形成方形磁铁组合，第二斜槽14内设有用于固定第二磁铁16的遮挡片，方形磁铁组合的磁极与第一磁铁15向上的磁极相对应，当第一磁铁15是N极向上，则方形磁铁组合则是S极在前，N极在后；当第一磁铁15是S极向上，则方形磁铁组合则是N极在前，S极在后；这样可使第一磁铁15被吸至吸力区时，由惯性越过后越过吸力区达到斥力区，从而使斥力推动转子7继续运动，使转子7运动加快并不断旋转。

实施例3：根据附图7可知，在实施例2的基础上，在第一连接轴5与发电机6之间增设第一变速箱21，且使第一变速箱21输入端与第一连接轴5连接，输出端与发电机6输入端连接，这样第一连接轴5会将动力传递至第一变速箱21，可通过第一变速箱21控制发电机6转速，用于得到发电所要求的相应转速。

实施例4：根据附图8可知，在实施例3的基础上，可增设电动机22，并使主轴4远离发电机6一侧的端部与电动机22驱动端连接，通过增设电动机22，可使其为主轴4提供一定的动力来源，并通过第一磁铁15与第二磁铁16的配合，实现通过输入微小电能，产出高电能。

实施例5；根据附图9可知，在实施例4的基础上，在电动机22与主轴4之间设有第二变速箱23，并使第二变速箱23输入端与电动机22驱动端连接，输出端与主轴4一端连接，第二变速箱23可用于改变转子7的输入转速。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员而言，凡是利用本发明权利要求书、说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，或对这些实施例进行多种变化、修改、替换、削减和变型，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种自由能发电机，包括基座(24)，其特征在于，所述基座(24)上方由左到右依次设有发电机(6)、第一架体(1)、第二架体(2)以及第三架体(3)，所述第二架体(2)与第三架体(3)中心处转动安装有主轴(4)，所述主轴(4)一端连接有第一连接轴(5)，所述第一连接轴(5)一端贯穿第一架体(1)与发电机(6)输入端连接，所述主轴(4)上固定设有转子(7)，所述第一架体(1)、第二架体(2)以及第三架体(3)之间贯穿设有若干导向杆(8)，若干所述导向杆(8)上滑动安装有与所述转子(7)匹配的定子(9)，所述第一架体(1)与第二架体(2)之间设有用于驱动定子(9)横向运动的驱动组件，所述转子(7)与定子(9)之间设有传动组件；

所述传动组件包括开设于转子(7)外圆周面上的若干第一斜槽(13)，所述定子(9)内圆周面开设有若干与所述第一斜槽(13)匹配的第二斜槽(14)，所述第一斜槽(13)内设有第一磁铁(15)，所述第二斜槽(14)内设有第二磁铁(16)，所述定子(9)外壁设有冷却机构；

所述冷却机构包括绕装插入于定子(9)外壁的铜管(17)，所述定子(9)外壁沿周长方向设有若干散热片(18)，所述散热片(18)远离定子(9)的一端安装有风机(19)，所述定子(9)两侧设有半导体制冷片(20)，所述铜管(17)上设有连接块，所述半导体制冷片(20)贴合于所述铜管(17)连接块上，所述定子(9)上设有控温组件；

所述控温组件包括设于所述定子(9)外壁的电子温度计以及控制元件，所述控制元件与所述电子温度计以及半导体制冷片(20)通过电线电控连接；

所述第二磁铁(16)采用一对三角形磁铁组合形成方形磁铁结构，所述第二斜槽(14)内设有用于固定第二磁铁(16)的遮挡片。

2.根据权利要求1所述的一种自由能发电机，其特征在于，所述驱动组件包括设于所述第一架体(1)与第二架体(2)之间的固定座(10)，所述固定座(10)上设有伸缩装置(11)，所述伸缩装置(11)伸缩端连接有驱动杆(12)，所述驱动杆(12)一端滑动贯穿第二架体(2)且与定子(9)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种自由能发电机，其特征在于，若干所述第二磁铁(16)靠近第一磁铁(15)一侧的磁极与第一磁铁(15)相同或采用正负极混合排列，所述第一磁铁(15)以及第二磁铁(16)为钕磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钻磁铁、钐钴磁铁中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的一种自由能发电机，其特征在于，所述定子(9)与所述转子(7)的相对面上均设有第一隔热层，所述基座(24)上设有外箱体(25)，所述外箱体(25)上外侧设有第二隔热层(26)以及隔音层(27)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种自由能发电机，其特征在于，所述第一连接轴(5)与发电机(6)之间设有第一变速箱(21)，所述第一变速箱(21)输入端与第一连接轴(5)连接，输出端与所述发电机(6)输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种自由能发电机，其特征在于，所述主轴(4)远离发电机(6)的端部贯穿第三架体(3)且与电动机(22)驱动端固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种自由能发电机，其特征在于，所述电动机(22)与主轴(4)之间设有第二变速箱(23)，所述第二变速箱(23)输入端与电动机(22)驱动端连接，输出端与主轴(4)一端连接。

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