CN116846139A - 一种磁动力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机技术领域，为一种磁动力发电装置，包括磁动力输出机构和发电机，磁动力输出机构包括基座、中空筒柱和动力转轴，中空筒柱固定安装于基座上，中空筒柱的两端分别设有轴承座，动力转轴的两端分别设有连接轴，并通过连接轴与轴承座配合，使动力转轴可转动地穿设于中空筒柱，中空筒柱内侧壁可拆卸地设有定子磁铁，动力转轴的外侧壁可拆卸地设有转子磁铁，定子磁铁和转子磁铁相向的面磁性相同，且该相向的两面形成力矩夹角，动力转轴一端的连接轴与发电机的转轴连接，驱动发电机的转轴旋转。本发明利用磁铁同性相斥原理驱动动力转轴旋转，带动发电机的转轴旋转发电，其结构简单，容易制造，不会对环境造成污染，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，更具体地说是指一种磁动力发电装置。
背景技术
随着发电机的问世，人们对电能的需求也越来越大，生产电能的发电方式也越来越多。其中，使用最广泛的燃煤发电机组，虽然占据电力世界的半壁江山，但为此也耗费了几十亿吨不可再生的优质煤，给大气及全球变暖造成重大影响。此外，水力发电受地势影响，且会对水环境、水生态平衡造成破坏；风力发电，容易受季节影响效益，造价高，收益低；太阳能发电，其占地面积大，成本高；核能发电，则受限于核原料与生俱来的安全隐患，以及难以消弭的核污染。为此，本申请人提供了一种结构简单，成本低，且清洁无污染的发电装置。
发明内容
本发明提供一种磁动力发电装置，以解决上述问题。
本发明采用如下技术方案：
一种磁动力发电装置，包括磁动力输出机构和发电机，所述磁动力输出机构包括基座、中空筒柱和动力转轴，所述中空筒柱固定安装于所述基座上，中空筒柱的两端分别设有一轴承座，所述动力转轴的两端分别设有一连接轴，并通过连接轴与所述轴承座配合，使所述动力转轴可转动地穿设于所述中空筒柱内，所述中空筒柱内侧壁可拆卸地设有若干个定子磁铁，动力转轴的外侧壁可拆卸地设有若干个转子磁铁，所述定子磁铁和转子磁铁相向的面磁性相同，且该相向的两面形成力矩夹角，所述动力转轴一端的连接轴与发电机的转轴连接，驱动发电机的转轴旋转。
进一步地，所述中空筒柱的内侧壁和动力转轴的外侧壁均设有若干个用于安装定子磁铁和转子磁铁的定位槽，定子磁铁和转子磁铁可拆卸地安装于所述定位槽内。
进一步地，所述定位槽为燕尾槽或T形凹槽，所述定子磁铁和转子磁铁的为燕尾形磁铁或T形磁铁。
进一步地，所述动力转轴为截顶圆锥状，所述转子磁铁沿动力转轴截顶圆锥状倾斜的外侧壁表面倾斜布置；所述中空筒柱内的空腔呈截顶圆锥状，所述定子磁铁沿中空筒柱内截顶圆锥状倾斜的内侧壁表面倾斜布置；所述动力转轴可在中空筒柱内沿中空筒柱的中心轴线方向往返伸缩移动。
进一步地，所述动力转轴的长度大于中空筒柱的长度，动力转轴的外侧壁圆锥倾斜角度与中空筒柱的内侧壁圆锥倾斜角度相等，动力转轴的锥底直径小于中空筒柱内空腔的锥底直径。
进一步地，所述动力转轴另一端的连接轴设有推动机构，所述推动机构用于驱使动力转轴在中空筒柱的中心轴线方向往返伸缩移动。
进一步地，所述基座上设有用于检测动力转轴转速的转速传感器。
进一步地，所述动力转轴的延伸端通过一变速机构与所述发电机的转轴连接。
进一步地，所述变速机构包括相互啮合的小齿轮和大齿轮，所述小齿轮固定安装于所述动力转轴的延伸端，所述大齿轮固定安装于所述发电机的转轴，小齿轮的直径小于大齿轮的直径。
进一步地，所述定子磁铁的数量大于转子磁铁的数量。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明通过中空筒柱内侧壁设有定子磁铁，动力转轴的外侧壁设有转子磁铁，利用定子磁铁和定子磁铁同性相斥原理，使得定子磁铁和转子磁铁之间形成相斥力，相斥力通过力矩夹角推动动力转轴旋转，动力转轴旋转时，通过变速机构的大小齿轮，利用其杠杆原理，将旋转扭矩变大，以驱动发电机的转轴旋转，从而使得发电机发电。本发明磁动力发电装置结构简单，容易制造，且利用的无污染、清洁的磁动力作为发电原料，发电过程中不会产生废气、废料，不会对环境造成污染，节能环保。
2、本发明定子磁铁和转子磁铁均采用可拆卸方式进行安装，并设有用于检测动力转轴转速的转速传感器；当动力转轴转速变慢或停止转动，则代表定子磁铁和转子磁铁逐渐消磁，可通过拆卸方式及时更换定子磁铁和转子磁铁，使得本装置能够重新发电。
3、本发明动力转轴和中空筒柱的空腔均采用截顶圆锥状结构，且动力转轴可在中空筒柱内往返伸缩移动；当需要调整动力转轴的转速时，可通过推动动力转轴在中空筒柱内的移动距离，从而调整定子磁铁和转子磁铁之间的距离，由于同性磁铁相斥力受同性磁铁之间的距离影响，距离越短，相斥力越大，动力转轴的转速也越快，由此实现动力转轴的转速自由调整，满足各种不同发电机的转速需求。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中A-A方向中空筒柱及动力转轴剖视图。
图3为本发明磁动力输出机构慢转速状态的结构示意图。
图4为本发明磁动力输出机构快转速状态的结构示意图。
图5为本发明变速机构结构示意图。
其中，附图标号为：磁动力输出机构10，变速机构20，发电机30，基座11，中空筒柱12，动力转轴13，轴承座14，定位槽15，轴承底座16，气缸17，定子磁铁41，转子磁铁42，小齿轮21，大齿轮22，齿轮轴承座23。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明实施例的具体实施方式。
参照图1和图2，一种磁动力发电装置，包括磁动力输出机构10、变速机构20和发电机30。
参照图1至图4，磁动力输出机构10包括基座11、中空筒柱12和动力转轴13，中空筒柱12固定安装于基座11上，中空筒柱12的两端分别设有一轴承座14，动力转轴13的两端分别设有一连接轴（图中未标出），并通过连接轴与轴承座14配合，使动力转轴13可转动地穿设于中空筒柱12内。中空筒柱12内侧壁可拆卸地设有若干个定子磁铁41，动力转轴13的外侧壁可拆卸地设有若干个转子磁铁42。本实施例中，中空筒柱12的内侧壁和动力转轴13的外侧壁均设有若干个用于安装定子磁铁41和转子磁铁42的定位槽15，定子磁铁41和转子磁铁42可拆卸地安装于定位槽15内。定位槽15为燕尾槽或T形凹槽，定子磁铁41和转子磁铁42的为燕尾形磁铁或T形磁铁，作为优选，本实施定位槽15为T形凹槽，定子磁铁41和转子磁铁42的为T形磁铁。
参照图2，定子磁铁41和转子磁铁42相向的面磁性相同，且该相向的两面形成力矩夹角，力矩夹角的角度为5°～45°。定子磁铁41的数量大于转子磁铁42的数量，本实施例中，定子磁铁41的数量为5个，等距环绕布置于中空筒柱12的内侧壁，转子磁铁42的数量为4个，等距环绕布置于动力转轴13的外侧壁。
参照图3和图4，本发明的动力转轴13为截顶圆锥状，转子磁铁42沿动力转轴13截顶圆锥状倾斜的外侧壁表面倾斜布置；中空筒柱12内的空腔呈截顶圆锥状，定子磁铁41沿中空筒柱12内截顶圆锥状倾斜的内侧壁表面倾斜布置；动力转轴13可在中空筒柱12内沿中空筒柱12的中心轴线方向往返伸缩移动。
更具体地，动力转轴13的长度大于中空筒柱12的长度，动力转轴13的外侧壁圆锥倾斜角度与中空筒柱12的内侧壁圆锥倾斜角度相等，动力转轴13的锥底直径小于中空筒柱12内空腔的锥底直径。动力转轴13另一端的连接轴设有推动机构，推动机构用于驱使动力转轴13在中空筒柱12的中心轴线方向往返伸缩移动。推动机构优选为气缸17，动力转轴13另一端的连接轴设有轴承底座16，气缸17的输出轴与轴承底座16连接。
参照图1，本发明轴承底座16上设有用于检测动力转轴13转速的转速传感器（图中未画出），动力转轴13的一端连接轴通过变速机构20与发电机30的转轴连接，用于驱动发电机30的转轴旋转。
参照图1、图3和图5，变速机构20包括相互啮合的小齿轮21和大齿轮22，小齿轮21可转动地安装在一个齿轮轴承座23上，动力转轴13的连接轴穿设于小齿轮21的中心孔，且连接轴可在小齿轮21的中心孔内来回伸缩移动，小齿轮21的中心孔为D形孔，连接轴的横截面为与中心孔配合的D形结构。大齿轮22固定安装于发电机30的转轴，小齿轮21的直径小于大齿轮22的直径。本发明的发电机30采用常规的电磁感应发电机30，发电机30的内部结构和发电原理与现有常规的电磁感应发电机30一致，在此不做进一步赘述。
参照图1至图5，本发明使用时，由于中空筒柱12内侧壁设有定子磁铁41，动力转轴13的外侧壁设有转子磁铁42，定子磁铁41和转子磁铁42相向的面磁性相同，且该相向的两面形成力矩夹角，利用磁铁同性相斥原理，定子磁铁41和转子磁铁42之间形成相斥力，相斥力通过力矩夹角推动动力转轴13旋转。动力转轴13旋转时，通过变速机构20的大小齿轮，利用其杠杆原理，将旋转扭矩变大，以驱动发电机30的转轴旋转，从而使得发电机30发电，提高发电效率。本发明磁动力发电装置结构简单，容易制造，且利用的无污染、清洁的磁动力作为发电原料，发电过程中不会产生废气、废料，不会对环境造成污染，节能环保。
此外，定子磁铁41和转子磁铁42均采用可拆卸方式进行安装，并设有用于检测动力转轴13转速的转速传感器；当动力转轴13转速变慢或停止转动，则代表定子磁铁41和转子磁铁42逐渐消磁，可通过拆卸方式及时更换定子磁铁41和转子磁铁42，使得本装置能够重新发电。
再有，当需要调整动力转轴13的转速时，可通过气缸17推动动力转轴13在中空筒柱12内的移动，从而调整定子磁铁41和转子磁铁42之间的距离，由于同性磁铁相斥力受同性磁铁之间的距离影响，距离越短，相斥力越大，动力转轴13的转速也越快，由此实现动力转轴13的转速自由调整，满足各种不同发电机的转速需求。调节转速时，可根据转速传感器反馈的实时转速，来控制气缸17推动动力转轴13在中空筒柱12内的移动距离。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种磁动力发电装置，其特征在于：包括磁动力输出机构和发电机，所述磁动力输出机构包括基座、中空筒柱和动力转轴，所述中空筒柱固定安装于所述基座上，中空筒柱的两端分别设有一轴承座，所述动力转轴的两端分别设有一连接轴，并通过连接轴与所述轴承座配合，使所述动力转轴可转动地穿设于所述中空筒柱内，所述中空筒柱的内侧壁可拆卸地设有若干个定子磁铁，动力转轴的外侧壁可拆卸地设有若干个转子磁铁，所述定子磁铁和转子磁铁相向的面磁性相同，且该相向的两面形成力矩夹角，所述动力转轴一端的连接轴与发电机的转轴连接，驱动发电机的转轴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述中空筒柱的内侧壁和动力转轴的外侧壁均设有若干个用于安装定子磁铁和转子磁铁的定位槽，定子磁铁和转子磁铁可拆卸地安装于所述定位槽内。
3.根据权利要求 2 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述定位槽为燕尾槽或T形凹槽，所述定子磁铁和转子磁铁的为燕尾形磁铁或T形磁铁。
4.根据权利要求 1 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述动力转轴为截顶圆锥状，所述转子磁铁沿动力转轴截顶圆锥状倾斜的外侧壁表面倾斜布置；所述中空筒柱内的空腔呈截顶圆锥状，所述定子磁铁沿中空筒柱内截顶圆锥状倾斜的内侧壁表面倾斜布置；所述动力转轴可在中空筒柱内沿中空筒柱的中心轴线方向往返伸缩移动。
5.根据权利要求 4 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述动力转轴的长度大于中空筒柱的长度，动力转轴的外侧壁圆锥倾斜角度与中空筒柱的内侧壁圆锥倾斜角度相等，动力转轴的锥底直径小于中空筒柱内空腔的锥底直径。
6.根据权利要求 5 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述动力转轴另一端的连接轴设有推动机构，所述推动机构用于驱使动力转轴在中空筒柱的中心轴线方向往返伸缩移动。
7.根据权利要求 5 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述基座上设有用于检测动力转轴转速的转速传感器。
8.根据权利要求 1 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述动力转轴的延伸端通过一变速机构与所述发电机的转轴连接。
9.根据权利要求 8 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述变速机构包括相互啮合的小齿轮和大齿轮，所述小齿轮安装于所述动力转轴的连接轴，所述大齿轮安装于所述发电机的转轴，小齿轮的直径小于大齿轮的直径。
10.根据权利要求 1 所述的一种磁动力发电装置，其特征在于：所述定子磁铁的数量大于转子磁铁的数量。
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