CN1182645C - 无换向器直流发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无换向器直流发电机，主要由“单极”转子和定子组成，“单极”转子是将形状大小磁力强度相同的若干根永久磁棒，把S极或N极都分别固定在转轴上，构成N极转子或S极转子；定子是绝缘线圈绕在铁块上或绕在永久磁块上，并固定在转子的周围。本发明利用了导线相对转动切割“单极”转子的磁力线所产生感生电流的原理，以及导线在永久磁体和铁块之间的电磁感应比永久磁体之间的电磁感应强的现象，设计制造高电流的发电机，该结构简单，用途广泛，可应用到物理教学实验上，丰富实验知识，提高探讨性和趣味性。
Description
技术领域：
本发明涉及一种直流发电机，尤其是一种无换向器直流发电机。
背景技术：
现有的直流发电机都采用换向器(正负电刷)装置来设计，当发电机轴心转动时，由于电刷发生摩擦，容易产生热量，直流发电机的换向器也随着转速的加快、电流的增大，而产生大量的电火花，按这样的技术设计，制造出大电流的直流发电机就显得很困难。
发明内容：
本发明的目的是提供一种无换向器直流发电机，其一可设计制造出大电流的直流电源。其二可应用在教学实验上，直观地了解测量永久磁铁、电磁铁和金属(铁钴镍)三者之间的磁力线中导线相对移动所产生的感生电流大小的比较情况及相互关系。
本发明的结构特征是：“单极”转子分为三种类型：一是将形状大小，磁力强度相同的若干根永久磁棒，分别把S极或N极都固定在轴心上，构成N极转子或S极转子；二是将绝缘线圈绕在铁质转子上，制成电磁铁“单极”转子；三是将永久磁铁和电磁铁组合制成杂合型的“单极”转子。定子是将绝缘线圈绕在铁块上或绕在永久磁块上，并固定在转子周围，即在转子周围固定若干个定子；外围磁铁是一块永久磁铁或电磁铁，与定子的大小相同，并且和定子固定在一起。
本发明利用了“单极”转子的磁力线方向相同的特点。当“单极”转子转动时，绕在定子上的线圈相对地移动切割转子的磁力线，产生了感生电流。而且在实验中发现，导线在永久磁铁与铁块之间的磁力线相对移动所产生的感生电流，比导线在永久磁铁与永久磁铁之间的磁力线相对移动所产生的感生电流增强的现象。根据这一现象设计制造结构简单的高电流直流发电机，用途广泛，可应用在物理教学实验上。能更深地了解导线在永久磁铁、电磁铁和金属(铁钴镍)三者之间的磁力线中产生的感生电流大小强弱的相互关系，促进无换向器直流发电机以及电动机的知识普及、探讨和应用。
附图说明：
以下结合附图作详细说明。
图1为本发明示意图。
具体实施方式：
整个无换向器直流发电机的结构及发电过程如图1所示：由“单机”转子和定子组成。“单极”转子1，也就是N极转子，在转子1的周围固定若干个定子2，外围磁铁3对应地固定在定子2的外端，当顺时针转动“单极”转子1时，定子2内端线圈的感生电流随着转子的转动速度加快而增强，而外围磁铁3具有增强定子和转子之间的磁通量的作用。本“单极”转子与无换向器直流电机的单极转子完全相同，在“单极”转子周围所绕的线圈互相平行，且电流方向相同，即“Z”字型绕线。
简单的无换向器直流发电教学实验机及其结构如图1所示，只需要两组定子2，两组外围磁铁3，但定子2的金属铁块或永久磁块是活动式的，外围磁铁3也是活动式的，当进行实验时，便变换永久磁铁、电磁铁和金属(铁钴镍)三者之间的测量对比，从而丰富电磁感应的实验内容。
Claims (1)
1、一种无换向器直流发电机，包括将形状大小磁力强度相同的若干根永久磁棒，把S极或N极都分别固定在转轴上的“单极”转子，以及将绝缘线圈绕在铁转子上，制成电磁铁“单极”转子，其特征是：
将永久磁铁和电磁铁组合制成杂合型“单极”转子；
在转子周围固定若干个定子，定子外围固定一块永久磁铁或电磁铁。
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