CN1255776A

CN1255776A - 磁能发电机

Info

Publication number: CN1255776A
Application number: CN 99126283
Authority: CN
Inventors: 宋添发
Original assignee: Zeng Yuequn
Current assignee: Zeng Yuequn
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2000-06-07

Abstract

本发明提供一种利用永磁体作为能源的磁能发电机,包括主轴、换向器、机壳和定子转子组,换向器位于主轴的一端,其它部分位于主轴的另一端,机壳内设有至少两层定子转子组,每层定子转子组包括机壳内层套、隔层板、定子、转子、转子磁块和主轴定位套,定子上绕有不同用途的线圈绕组,转子固定在主轴上,其上设置多个转子磁块。若在主轴上增加输出端并改变结构设计,本装置可变成磁能发动机。

Description

磁能发电机

本发明涉及一种磁能发电机，尤其是涉及一种利用永磁体作为能源的磁能发电机。

磁体具有同性相吸、异性相斥的特性，人们一直在探索利用磁体的相互吸力和斥力为驱动力设设计出电磁发动机。经检索得知：美籍华人林安东于1982年9月30日在美国递交申请号为PCT/US82/01395的专利申请、法国专利FR227339及其中国专利申请85103467和88104018均为有关磁动机的专利申请，这些磁动机结构的共同点是定子和转子都是利用永磁体的吸力和斥力作为动力的；不同点是，法国专利FR227339所公开的磁动机中定子采用双极性，转子采用单极性，用磁力遮断阀来消除反向力；而PCT/US82/01395所公开的磁动机中，采用磁力遮断板消除反向力；而中国专利申请所公开的磁动装置为联轴节和磁性齿轮传动，采用棘轮块消除反向力，这是一种可转动而扭转力很小的磁动机，因此它不适用于动力装置，也得不到广泛的应用。

本发明的目的是克服现有技术之不足、提供一种用稀土钕铁硼永磁体作为驱动能源的磁能发电机，可替代耗油的内燃机和耗电的电动机，可应用于各种动力装置。

本发明提供如下技术方案以实现本发明的上述目的。

一种磁能发电机，它包括：主轴、换向器、机壳和定子转子组；所述换向器设置在主轴的一端，所述机壳和定子转子组设置在主轴的另一端；所述机壳两端设有端盖和轴承，所述机壳内设有至少两层定子转子组，并沿主轴布置；每层定子转子组包括：机壳内层套、隔层板、定子、转子、转子磁块和主轴定位套；所述定子上设有不同用途的线圈绕组，并通过隔层板、机壳内层套与机壳固定；所述转子呈杯型结构，用键槽固定在主轴上，转子上设置两个至八个转子磁块，转子磁块采用稀土钕铁硼永磁体或其它矫顽力较大的永磁体；所述换向器包括：绝缘板、连接环和铜环；所述绝缘板上设有沟槽，所述连接环置于沟槽内，所述铜环分成若干片，每隔一片与连接环相连。

上述方案中，所述线圈绕组为发电绕组、驱动绕组和反向绕组，反向绕组消除反向力。

上述方案中，所述定子转子组内转子上均匀设置六个转子磁块。

上述方案中，所述定子转子组为三层，每相邻层转子磁块错开20°角布置。

上述方案中，所述换向器由三个铜环组成，每个铜环分成十二片，每隔一片与连接环相接。

上述方案中，所述主轴的一端增加一段输出端，并改变结构设计，本装置变成发动机。

本发明利用目前世界上磁力最大、矫顽力最强的稀土钕铁硼永磁体作为磁能源，将磁能转换为机械能，再将机械能用于发电。

本发明的磁能发电机在开始运转时，需要直流电瓶进行空载启动，当运转正常后，发电机工作发电，它一边输出电能，一边向电瓶充电，补足电瓶启动时所耗电能，保证电瓶有足够电能，以带动下一次启动。

第一层发电绕组的输出供给第二层的驱动绕组，第二层发电绕组的输出供给第三层的驱动绕组，第三层发电绕组的输出供给第一层的驱动绕组，周而复始，循环旋转、发电、驱动。

本发明具有以下优点：

1、以永磁体的磁力作为能源，既不耗油也不耗电，磁块的磁能在15年内不会减退，磁能减弱后可将磁块取出，进行充磁，充磁后的磁块又可使用15年，可反复充磁。

2、该机在工作时，不但性能稳定，无污染、无噪音，而且安全可靠，重量轻，体积小，维修方便，制造简单。

3、可通过改变磁块体积的大小、排列、数量和改变线圈相应的功率，制造出功率大小不同的发电机和发动机。

4、经试验，本装置可同时带动150-200W灯泡一只、100-120W风扇一个和380W手电钻一把，连续工作多日后，永磁体磁能未减退。

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明的技术方案。

图1是磁能发电机的组装图；

图2是磁能发电机单层转子定子组的组装图；

图3是图1中B-B剖视放大图；

图4是图1中A-A剖视放大图。

参照图1，本发明的磁能发电机包括：主轴2、换向器10、机壳1和定子转子组。换向器10设置在主轴2的左端，机壳1和定子转子组设置在主轴2的右端；机壳1两端设有端盖11和轴承12，以固定主轴2，机壳1内设有二层或二层以上定子转子组，并沿主轴2依次排列。图1所示磁能发电机的机壳1内设置了三层定子转子组

参照图2，每个单层的定子转子组包括：机壳内层套8、隔层板9、定子7、转子4、转子磁块5和主轴定位套6。在定子7上设有不同用途的线圈绕组，定子7通过隔层板9、机壳内层套8与机壳1相固定；转子4形状如卧放的杯子，用键槽固定在主轴2上，转子4上设置两个至八个转子磁块5，转子4用导磁率很高的硅钢片制作，转子磁块5采用稀土钕铁硼永磁体或其它矫顽力较大的永磁体。稀土钕铁硼永磁体不工作时50年至80年内磁能不减退，工作时15年内磁能不减退，15年后开始慢慢减退，当磁能减弱至一定程度时，可将转子磁块5拆下取出，进行充磁，充磁后的转子磁块5的磁能又可在15年内不减退，这样的充磁过程可进行多次。

参照图3，换向器10由绝缘板101、连接环102和铜环103组成。绝缘板101开有沟槽，连接环102设置在槽内，并用环氧树脂密封；铜环103的个数与定子转子组的层数相同。

参照图4，在经过多次试验后，确定以下较佳方案：在每层的定子转子组中，转子磁块5数量为六个，均匀分布在圆周上，磁块可以单极使用，也可以双极使用，线圈绕组应与之对应，磁块单极的线圈为单向绕组，磁块双极的线圈为相向绕组，安装磁块5须严格注意磁极方向。定子上设有相应功率的发电绕组、驱动绕组和反向绕组线圈，反向绕组用以消除反向力。这样的定子转子组设置3层，分别为启动层、旋转层和发电层，如图1所示，并且每层转子磁块5与其它层错开20°角布置。参照图3，换向器10上的铜环103设置三个，每个铜环分成十二片，每隔一片与连接环102相连，铜环103外接控制电源。

线圈装在屏蔽的定子内，旋转时会产生电场，转子磁块排列不同，绕组也不同，线圈通过碳刷接触装在主轴上的换向器，每转一定的角度后使线圈将“S”极变换为“N”极，再转过一定角度后，又将“N”极变换为“S”极。变换线圈两极必需与安装在转子内的磁块相对应，使转子在定子周围一个角度一个角度地旋转下去，当转至最后一个角度时，便完成了第一圈的旋转，同时，正好接上第一个角度，开始第二圈的旋转，就这样周而复始地旋转。当需要停车时，只须切断供给旋转层定子的电流，便可停车。

第一层为启动层，当启动正常运动后，可将其输出用于旋转；第二层为旋转层，在正常发电工作时，有两层作为旋转动力，第三层为发电层。

如果将磁能发电机改为磁能发动机，只需将第三层改为动力层，并将主轴增加一段输出端和改变结构设计，即可变为发动机。

本发明人利用上述技术方案已成功地设计出一台1.5千瓦的发电机，体积为直径150毫米、长380毫米。

Claims

1、一种磁能发电机，其特征是它包括：主轴、换向器、机壳和定子转子组；所述换向器设置在主轴的一端，所述机壳和定子转子组设置在主轴的另一端；所述机壳两端设有端盖和轴承，所述机壳内设有至少两层定子转子组，并沿主轴布置；每层定子转子组包括：机壳内层套、隔层板、定子、转子、转子磁块和主轴定位套；所述定子上设有不同用途的线圈绕组，并通过隔层板、机壳内层套与机壳固定；所述转子呈杯型结构，用键槽固定在主轴上，转子上设置两个至八个转子磁块，转子磁块采用稀土钕铁硼永磁体或其它矫顽力较大的永磁体；所述换向器包括：绝缘板、连接环和铜环；所述绝缘板上设有沟槽，所述连接环置于沟槽内，所述铜环分成若干片，每隔一片与连接环相连。

2、根据权利要求1所述的磁能发电机，其特征是所述线圈绕组为发电绕组、驱动绕组和反向绕组。

3、根据权利要求1所述的磁能发电机，其特征是所述定子转子组内转子上均匀设置六个转子磁块。

4、根据权利要求1、2或3所述的磁能发电机，其特征是所述定子转子组为三层，每相邻层转子磁块错开20°角布置。

5、根据权利要求4所述的磁能发电机，其特征是所述换向器由三个铜环组成，每个铜环分成十二片，每隔一片与连接环相接。

6、根据权利要求1所述的磁能发电机，其特征是所述主轴的一端增加一段输出端，并改变结构设计，本装置变成发动机。