CN1758388A - 多磁力动能变压器(动能发电机) - Google Patents

Abstract

本发明是一种生活工业都可适用的变压器，目前所用的变压器是静止，不同的是我所采用新工艺新材料和新技术综合设计多磁力动能变压器。就目前所用的变压器技术受到工艺材料的限制，等级、变比、散热等部受到一定限制，我所设计多磁力变压设计应用把很小功率电压经变压后能输出几部或几十倍大的电压，能把单相电变压成三相，也就是说把电压功率提升变压后也是功率电压。另一种设计是把我所设计的多磁力变压器在工艺材料和技术做较小的改装就能改制成另一种新式发电机。

Description

多磁力动能变压器(动能发电机)

技术领域  本发明是一种用于工业或生活用电变压器，与目前所用静止变压器不同的是我把变压器设计成动能原理技术和采用新工艺及新材料相结合，主要特点是：把我们生活所用电源单相220V(在有条件用三相电源也可用)经变压器变压成三相电380V或单相交单相，把输入底功率电压变压输出高功率电压。与目前所用变压器原理相似，不同的是我另加采用动能设计，把很小功瓦电动机动能和新材料新工艺相结合转变成的一种新式变压器---多磁力动能变压器。

背景技术  就目前由于工艺技术及材料和应用等的限制，现在所用变压器变压等级或变比都受到一定的限制，要进一步提高电的效能就需要工艺及采用新材料新构造技术等。而我所应用动能多磁力变压设计，把很小功率电源改变输出高功率电源转换，能够明显提高电压变比和电源变相利用，散热快维修简单等优点。另一点就是可把我所设计的磁力动能变压器在工艺材料作较小的改装就能改制成另一种新式的交流发电机。

发明内容  首先把一次侧和二次侧单相变压器简单原理拿来例示我所发明内容进行剖析。如一次侧绕组(输入电源)经导磁料铁片过境形成循环磁力线时，在这时另一则二次侧(变压输出电源)就感应到电势，在这个过程中根据两侧绕组匝数和频率及线圈大小规格不同比例而形成电压变比。如果把一次侧感应到二次侧电压输出，要输出只是单组二次输出，我在一次侧电势工率不变的情况下另设计出更多组的二次侧，这样只要输出一次侧电源的功率能否供给很多组二次侧电势比呢？一次侧能供给很多组二次侧电势，而且要在每组二次侧电势都要同一次侧电势相接近大小呢？如果能同时把一次侧功率不变电势分出很多组二次侧相近值电势，那么不就是变相增大电势增大功能值吗？要是采用现在目前用的静止变压器工艺技术那是很难达到的。上述变压器技术给我很大启发，在一次侧电势功率不变单组的情况下要是能够把二次侧分成8组或着更多组数(这个组可根据输入功率电源大小而增加或减少、8组只是代表示意说明可以没计成几十组)，再通过电动机旋转机械动力驱动条并以恒定速度旋转在每秒钟约1500个吻合把一次侧分到8组二次侧，那就是说经过动能的转换在8组二次侧每组都得到1500个吻合，也就是说每组就有1500个磁通，那么数起来就是1比8吗！能否达到这样的较果吗？要达到这样较果就必须两个条件：1、在一次侧绕组所产生电势值在不减少功率而分支出来另8组二次侧的每组也需同一次侧电势值相接近，2、采用新工艺材料及新技术方可。上述第1个条件就是前面所提的动能转换，就把我们都知道变压器都有一个磁力线行走循环路径，我把这个磁力线用附加的电动旋转动能在分出8组中每一组每秒瞬间都有1500个磁通路径，设计是：用一个小功率电动机轴两头都是绅出来，两头就是用来转换磁力线过道旋转动力，见说明书附图图1、图2、图3所示，在每头转轴用可折弯上述第2个条件所述新型材料用的是丝铁心作为导磁材料，丝铁心就是用细小钢丝直径用0.5mm以下越小越好，钢丝加入约4％的硅合成，在每根钢丝都涂上绝缘漆，再按所需大小形状及长短叠压而成。采用钢丝做为导磁材料除了有铁心片所有功能外，它能按我们所需不同方向角度大小弯度等而设计所要的磁通路径，我把它称丝铁心。丝铁心动力转换用的是对称两极也可设计成4极以上偶数极，丝铁心安置在已设计铝(或钛合金)以轴中对称两边辅助骨架上，丝铁心做成两个像Z字型对称拼在以轴为中心骨架上，其中两头在轴中心是合拼为一体的圆型平面切口，就像两个Z字脚合拼连在一起，脚用铁皮套圈定型做成圆体而切面平整的圆面，这个合体丝铁心圆面是用来与另一个圆面也是用丝铁心制做成的导磁材料相吻合，是吻合而不接镶它有1.5mm之间空隙(也叫气隙)空隙小于1.5mm越小越好，这个吻合就是上述一次侧电磁力的过境切口，而另一头轴那边也是同样设计，但必须是两头设计是相对称。在合拼两个Z字外面两头的头部切面都是用铁皮套圈定型做成圆型平整切圆面，相对轴的那一头也是同样设计也就两对左右两对相对称外部圆切面，两对旋转圆切面中间所设计8组有规律上下都相对称用丝铁心做成的圆柱体二次侧绕组，每一个圆柱体两个圆切面也要与Z字外面两对圆切面相吻合，同样也是用铁皮套圈定型成圆型平把切面，两头与两对对称Z字外面圆切面也是1.5mm以下气隙，从整体看就形成一次绕组二次绕组及导磁丝铁心各两头要形成循环的磁力线就必须经过中间电动机转换过境的旋转丝铁心，这样就形成1比8一和二次侧比例。这样能否达到较果吗？这里关健设计工艺就是二次侧所绕制的丝铁心是用含钢质较高的丝铁心制做，用含钢高丝铁心它能在短时间内存磁这就为旋转动能导磁起到了很大作用，在每组二次侧丝铁心正中心段位置套上一个圆圈形永磁体(硬磁材料、磁铁用钕-铁-硼合成制做永磁铁)，放上永磁体减少产生磁场回流从而减少气隙发热，又能起到磁化作用也就说当同时对流的两个磁路尽量地减少吸收路径循环磁场(这个设计在说明书附图设有标示出来)，在8组二次侧每组都须装上永磁体。另一个关健设计是：在一次侧绕组其实是有两个绕组，这两个绕组的绕组线圈完全是相反，也就是说绕制在同一组丝铁心上两个线圈绕制产生的电势磁力是同时相反方向行走的，只是共用一组丝铁心做导磁路径而已，关健是经电动机高速旋转传递磁通在每组二次侧产生激流从而增加磁力变比，又在每组二次侧新电磁线(下面介绍)铜漆线两个头接上补偿电容它又能起到存电作用，存磁、存电及磁路减少回流设计是本发电机最核心技术，它能体现变压器的价值。最后一个关健是：另一项多磁通变压设计，就是把上述二次侧绕组输出的电流再输到另设计的多磁通变压设计(另一部分变压设备)。先设计单个磁通，把丝铁心叠压成所需大小磁通环绕体，分成放置一次侧和二次侧绕组位置见图4(图中丝铁心1和一次侧绕组2不代表实际比例大小只是示意放置组合的位置)、图5，这样就可再设计8个单磁通组合，这8个单磁通组合就把前面所述8组动能组合的二次侧每别输过给这8个一次侧做为单磁通再次进变压电流。而8个单磁通绕组每个另一侧就是二次侧绕组位置，二次侧丝铁心的每一个单磁通有规律排例嵌放在一个不导磁铝合金有散热孔圆简体的外面侧上，就成了组合体的二次侧，这时就把绕组绕制在二次侧上，而其它侧的一次侧就分成各有规律8组单组绕组。在二次侧就可根据电压变比感应电势大小来绕制线圈做为输出压用电，其线路接法是按三相按法相似，变压出的是380V三相电源(也可设计变压成单相电源)，也可以根据需要把它变压成高压电源做为远矩离电能传送，同发电站所变压出电压传送相似，只是考虑到一二次侧的绕组线匝数规格大小进行转换即可。在这二次侧绕组所用的线圈是用新工艺制做，制做方法是：用直径0.15mm细小钢丝做为主要线圈导电材料，如果钢丝所用的是越小越好，同样也须涂上绝缘漆，再把数根或数十根合拼成一根主体线，大小规格根据所负载而定。然后再把铜漆(绝缘)线有规律顺序绕在主体线上，这样就成螺旋小圆圈，主体线所要用的长度多少铜漆线也须绕制同样长，铜漆线用的规格大小比例约是钢丝20-30％，铜漆线的两个头端须接上大于当组线圈工作感应电势电压3倍的电容器，另一种接法是：当用于高压绕组主体线线圈绕制匝数超过1200匝以上，须把铜漆线两个端头直接接连在一起，再把电容器一端接在两个端头上另一端接到主体铜漆线总长的一半长的位置点连接起来，用简单方式说明电容安放位置，假如把铜漆线缩变成一个圈然后把两边半径对称点接上电容器即可，这种新工艺导线我把它称新电磁线。新电磁线的主体线是用钢丝制做不但有很好的导电功能还能降底制造成本，铜漆线又能做为主体线绝缘又能稳定和增大电势感应，可算是一举多得。以上结构设计可以看出只要输入很小功率电源经变压后输出大的功率电源，这就让我们容易联想起目前所应用的交流发电机，特别是水轮发电机它是由一个直流励磁机所产生电流发送到主体电枢绕组与特定的定转予线圈匝链的磁通产生变化并且产生时变电势建立输出电压，而我所制做设计的磁力动能变压器原理很相像，它的励磁机就像我直接用单相电或三相电来代替，我的动力是用电动机代替，定转子产生磁通我是用旋转动能来转换的，在水轮发电机或着其它发电机都离不开转子与线圈绕组而形成的，转子带着铁片和线圈绕组旋转相加的体质重量是发电机所付出的很大机械功率值，而我应用很小机械功率改变磁力行走路径技术来产生线圈匝链和时变电势而建立输出电压，这种机械动力比值与目前所用的发电机相比是一比数十的比例，就是单用这个动能体质比例不算其它的都能起到一定的率能，新材料应用加上技术改进为我设计磁力动能变压器创造技术基础。

有了前面所述的设计基础，接下来是另一种新方案新设计的发电机，其发电机设计原理与上面所述多磁力变压器大体上是相同的，只是在动能和一些工艺上的改制即可成一种新式发电机一多磁力发电机。只是在动能和工艺上改制，其它的大体原理技术都以上述变压器相似这里就只介绍动能和工艺的技术制做，见附图-4发电机简图，图中3、4就像汽车上用的后桥变速箱和传动轴，其实也是用汽车后桥原理制做它是用来带动发电机旋转，图中5是直流励磁机它设计在发电机内部左右各1个这样就能保持动力平衡，它的动力也是经后桥传输一起带动。图中7是折弯丝铁心，折弯的原因是保持两边口径气隙位置在整个二次侧丝铁心有规律排放不影响链矩，只用两组丝铁心即可它主要是方便传动轴位置安放，这种新设计发电机都不需要换向器其结构较简单造价也较底。

附图说明  图-1是变压器正面剖图。图中1.一次侧左绕组2.主丝铁心3.主气隙4.架圈5.二次侧绕组6.二次丝铁心7.分流气隙8.动力接套9.电动机10.一次侧右绕组。

图-2是变压器侧面剖析图。图中1.一次侧绕组2.主丝铁心3.架圈4.二次丝铁心侧面5.二次绕组6.旋转丝铁心7.电动机8.称架9.轴承。

图-3是变压器简单正面原理图。图中1.磁力线2.分流气隙3.二次丝铁心4.二次绕组5.传轴6.发动机7.主丝铁心8.一次侧右绕组9.主气隙10.一次侧左绕组11.轴承。

图-4是整体变压器中的另一组变压设计剖析图。图中1.丝铁心2.一次侧绕组3.二次侧绕组4.圆简散热。图中a、b、c、d、e是部分构件放大剖视图，a幅中是丝铁心、b幅中①圆筒体散热孔②圆筒固定体圆面，c图中①二次侧绕组外绝缘套②二次侧绕组线圈③丝铁心④圆筒固定体，d图中①一次侧绕组绝缘套②一次侧绕组绕圈③丝铁心，e图中①钢丝②铜漆线。注：丝铁心(1)一次则绕组(2)是代图中组合放置位置而不代表大小比例。

图-5是图-4变压组中的一二次侧绕组其中一个单绕组剖析图(其它一二次侧绕组没有标示)。图中1.绝缘套2.二次侧绕组3.丝铁心嵌放槽位4.绝缘固圈5.散热孔6.丝铁心7.一次侧绕组线圈8.丝铁心接隙位置9.绝缘套10.加固圈11.磁力线。

图-6是多磁力发电机方案析图。图中1.一次侧丝铁心2.旋转丝铁心3.传动轴4.后桥5.励磁机6.轴承7.折弯丝铁心8.二次侧丝铁心。

具体实施方案  图-1中一次侧左绕组(1)和一次侧右绕组(10)是电源输入感应电势它分左右磁通路径，主丝铁心(2)是一次侧导磁材料，导磁材料经主气隙(3)路径到电动机(9)动能旋转夹在动力接套(8)的丝铁心再通过丝铁心分流气隙(7)，磁路又经二次侧丝铁心(6)感应电势到二次侧绕组，最后建立输出电压，输出电压后再进行另一部分变压。

图-2中一次侧绕组(1)感应电势经主丝铁心(2)又经电动机(7)的机械动能转换旋转丝铁心(6)把电势传到二次侧铁心侧面(4)感应二次绕组(5)建立变比电压，称架(8)主要是支称锁定及固定二次侧丝铁心和绕组，图-2是图-1的侧面剖图其工作原都相同。

图-3是简单原剖析图其原理完全和图-1、图-2相同。

图-4中丝铁心(1)作为导磁材料，再把一次侧绕组(2)及二次侧绕组(3)绕制在两边丝铁心(1)形成磁通路径，一次侧绕组(2)连接到图-1中的二次侧建立初级电压上将会产生交变磁通，当一次侧产生感应电势到二次侧绕组(3)由于一次侧绕组(2)是多个单组的组合，二次侧绕组(3)是多个单组合拼起来，图中a、b、c、d、e分别把构件进行放大剖视注解。

图-5中绝缘套(1)是绝缘套，二次侧绕组(2)剖面位置，丝铁心嵌放槽位(3)图中只有单个磁通示意其它丝铁心没有标上，绝缘固圈(4)它是定形绕组及绝缘作用，其中(6)(7)(8)(9)是代表其中一组单磁通及绕组析图，其中丝铁心接隙位置(8)两个圆切面的丝铁心(6)它是切口但又连接它能起到工艺好制做和减少祸流。磁力线(11)是单组路径示意，本图和图-4原理也相同只是单组剖析而已。

图-6中一次侧丝铁心(1)、旋转丝铁心(2)、二次则丝铁心(8)同图-1变压器原理完全相同，本图是改设计发电机只是动能传递做了改进，用传动轴(3)后桥(4)做为动能传输，其原理与汽车后桥传输原理是一样，只做了大小规格改变而已，励磁机(5)提供励磁电压，励磁机采用直流设计有两个主要是设计在中间内部，励磁机就等于上述变压器电源输入，折弯丝铁心(7)主要是折弯一个空隙位置安放传动轴，而在丝铁心的排例位置都不影响较果，这就是丝铁心的好处。

Claims (7)

1.本发明是一种多动能变压器：本变压器分两部变压设计，第一部是动能初部建立变压设计其特征：原理是采用新材料丝铁丝做为导磁，一次侧绕组是静止其绕组分左右两个绕组设计，产生电势经电动机机械能驱动旋转活动丝铁心，活动丝铁心做为磁力过境路径从而分支出几组或几十组二次侧绕组，二次侧绕组也是静止的其导磁材料采用高含钢丝铁心制做成整组圆长体导磁形，在二次侧丝铁心每组中间段另加设计套上圆圈形磁铁(永磁体)，二次侧绕组采用新电磁线做为线圈绕制，在新电磁线中的铜漆线两个端头接上补偿电容，笫二部整流建立输出电压其特征：设计是多个磁通路径制做的静止变压器，把动能初部建立电压输入一次侧绕组新电磁线，而一次侧是多组磁通设计，导磁材料也是丝铁心制作，二次侧绕组就是多组单磁通一次侧另一边合为一组，再根据匝数和频率设计电压变比。

2.另一种新方案发电机设计其特征：原理与权利要求1所述大体相同，不同的是也电动机驱动改为其它动力驱动，把输入变压电源改为励磁机电源，输入动力结构是采用汽车后桥变速及传动轴带动的原理仿造设计，发电机传动轴申出部位边的绕组丝铁心采用折弯制做让出申出的空间。

3.根据权利要求1、2所述丝铁心，其特征是：用细小钢丝直径0.5mm以下越细越好，钢丝加入4％的硅合成，每根都涂上绝缘漆。

4.根据权利要求1动能初部变压所述活动丝铁心，其特征是：设计成两个圆形长丝铁心，丝铁心有两头做成直角弯形合拼在一起做为中心让电动机驱动位置，另两头也是做直角呈相反制做成两个对称在外，口径都是用铁皮制压成圆平切口，其扎住丝铁心骨架采用铝制或其它不导磁材料制做。

5.根据权利要求1所述新电磁线，其特径：用直径0.15mm以下细钢丝涂上绝缘漆，把数十根合拼成一根主体线，然后把铜漆线有规律顺序绕制在主体线上，铜漆线两个端头再接上大于本绕组电压1.5-3倍电容器。

6.根据权利要求1所述多组磁通设计，其特征：把多个单组磁通的另边合为一组的二次侧绕组，而一次侧绕组都是分开的单组。

7.根据权利要求1动能初部变压所述一次侧静止绕组分左右两个绕组设计，其特径：在一次侧绕组的导磁丝铁心中段分设绕制两个相同匝数相同大小规格线圈，只有不同的是两个线圈绕制方法是呈相反方向绕制形成电势磁路是相反行径，两个绕组是同用一个导磁丝铁心。

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