CN201590689U - 低耗发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低耗发电机，尤其是一种用于减少原动机能量消耗的低耗发电机。按照本实用新型提供的技术方案，所述低耗发电机，包括壳体、位于壳体内的定子绝钢片及转轴；所述转轴与定子绝钢片相对转动；所述定子绝钢片上设有电性连接的N输电线圈及S输电线圈；所述转轴上设有转轴绝钢片；所述转轴绝钢片两端设有至少一个N磁极与至少一个S磁极；所述N磁极与S磁极对称分布在转轴绝钢片的两端，所述N磁极及S磁极均与转轴绝钢片形成台阶。本实用新型在输出相同度量的电能时，原动机的动力消耗总值比普通发电机较少，发电成本得到有效地降低，提高了转换效率，节约了能源。

Description

低耗发电机

技术领域

本实用新型涉及一种低耗发电机，尤其是一种用于减少原动机能量消耗的低耗发电机。

背景技术

发电机是一种动能转换为电能的能量转换机械装置，具体地说就是将原动机的动能转换为电能。目前，现有的发电机主要有旋转电枢式和旋转磁场式等类型。这些发电机的共同特点是：发电机在连接用电器时，输电线圈上的绝钢片与磁极或磁极两边的绝钢片之间产生吸引和排斥的作用力，产生的吸引和排斥作用力阻碍转轴的相对运动，会减少转轴的动能，用电器功率越大，转轴的动能减少的就会越多，要使转轴保持原有的旋转能力，则需要原动机提供更多的能量。因此，上述发电机存在以下问题：能量转换效率低、损耗更多的原动机的能量及产生较多污染环境的废气，不够经济环保。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种消耗原动机动能较少的低耗发电机，其结构简单、能量转换效率高、经济环保。

按照本实用新型提供的技术方案，所述低耗发电机包括壳体、位于壳体内的定子绝钢片及转轴；所述转轴与定子绝钢片相对转动；所述定子绝钢片上设有电性连接的第一输电线圈及第二输电线圈；所述转轴上设有转轴绝钢片；所述转轴绝钢片上设有至少一个N磁极与至少一个S磁极；所述N磁极与S磁极的一侧与转轴绝钢片形成台阶。

所述N磁极与S磁极对称分布于转轴绝钢片中心线的两侧。所述转轴上设有转轴线圈，所述转轴线圈与电阻电性连接。所述电阻的两端并联有二极管。所述壳体上设有机座。

或者，所述低耗发电机包括转轴；所述转轴的内壁上设有至少一个N磁极与至少一个S磁极，所述N磁极与S磁极相对称分布；所述转轴内设有定子支架，所述定子支架的端部设有带有台阶的定子绝钢片，所述定子支架上设有输电线圈，所述转轴与定子绝钢片相对转动。

所述定子绝钢片的端部包括第一端面及第二端面，所述第一端面与第二端面分布在定子绝钢片中心线的两侧；所述第一端面与第二端面间形成台阶；所述第一端面与第二端面的形状相对应。

或者，低耗发电机包括壳体，沿壳体内壁设置对称分布的定子绝钢片；所述壳体内设有转轴，所述转轴上设有至少一个N磁极与至少一个S磁极，所述N磁极与S磁极相对称分布；所述定子绝钢片的端部设置有台阶，所述定子绝钢片上设有输电线圈，所述转轴与定子绝钢片相对转动。所述壳体上设有机座。

本实用新型的优点：通过在定子绝钢片上设置台阶或在转轴绝钢片上设置台阶，使得磁极两边的绝钢片间的排斥力减少，提高了原动机转轴上的动能转换为电能的效率，发电效率高，经济环保。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

图3为实施例3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示：本实用新型包括第一输电线圈1、N磁极2、S磁极3、转轴4、转轴绝钢片5、定子绝钢片6、电阻7、二极管8、转轴线圈9、第二输电线圈10、机座11及壳体15。

如图1所示：所述壳体15内设有定子绝钢片6与转轴4，定子绝钢片6为圆形结构，定子绝钢片6上装有电性连接的第一输电线圈1与第二输电线圈10。所述转轴4能够相对定子绝钢片6转动。所述转轴4上设有转轴绝钢片5，转轴绝钢片5上对称分布至少一个N磁极2与至少一个S磁极3。所述N磁极2与S磁极3分别位于转轴绝钢片5中心线的两端，并与转轴绝钢片5形成台阶。所述转轴绝钢片5上还设有转轴线圈9，转轴线圈9的两端与电阻7电性连接，电阻7的两端并联有二极管8。

工作时，转轴4在定子绝钢片6内沿顺时针方向旋转。当N磁极2、S磁极3分别接近第一输电线圈1和第二输电线圈10时，由电磁感应规律知，第一输电线圈1与第二输电线圈10间形成感应电动势；当第一输电线圈1与第二输电线圈10与用电器连接时，第一输电线圈1与第二输电线圈10内会形成感应电流，且定子绝钢片6被磁化。定子绝钢片6被磁化后，定子绝钢片6与转轴4上的N磁极2、S磁极3及转轴绝钢片5间形成作用力。所述转轴线圈9与电阻7形成闭合回路，所述闭合回路在定子绝钢片6的磁力作用下，产生回路电流。所述回路电流对转轴绝钢片5产生作用，使转轴绝钢片5被磁化。磁化的转轴绝钢片5与定子绝钢片6间形成两个相互膜层的磁体磁场，两个磁场间及N磁极2、S磁极3与定子绝钢片6间之间的相互作用力，减少了转轴4的旋转能力。所述电阻7的两端并联有二极管8，用于稳定电阻7两端的电压。

所述N磁极2与S磁极3在转轴绝钢片5的两端对称分布，第一输电线圈1与第二输电线圈10对称分布在定子绝钢片6上，且磁化后的转轴绝钢片5与定子绝钢片6间的作用力大小关系符合磁现象的库仑定理。根据磁现象的库仑定律公式： $F=\frac{m_1{m}_2}{4\mathrm{\π\μ}{r}^2}$ 可知，则磁极之间的作用力F与距离r的平方成反比关系；其中m₁与m₂表示两个磁极间的强度，r表示两个磁极间的距离。所述N磁极2与S磁极3各自旋转到第一输电线圈1及第二输电线圈10的水平中心线位置时，第一输电线圈1及第二输电线圈10上的电流方向发生改变一次。

如图1所示：当N磁极2与S磁极3的个数一定时，发电机旋转磁场的转速也就被确定。由电磁感应规律知，当N磁极2、S磁极3与转轴绝钢片5沿顺时针方向旋转时，定子绝钢片6与转轴绝钢片5上穿过的磁感线发生改变，形成两个相互摩擦的磁化磁场。根据磁现象的库仑定律，通过转轴绝钢片5两端设置N磁极2及S磁极3，使转轴绝钢片5的端面形成台阶，转轴绝钢片5的端面低于N磁极2与S磁极3，能够减少转轴绝钢片5与定子绝钢片6间的摩擦作用力，从而提高转轴4的动能转换，使原动机消耗更少的能量；所述定子绝钢片6上的第一输电线圈1与第二输电线圈10的线圈匝数一定时，发电机的感应电动势的最大值就相应的确定，保证了向外输送的电流强度。

实施列2

如图2所示：本实用新型包括第三输电线圈16、N磁极2、S磁极3、转轴4、定子绝钢片6、定子支架12、第一端面13及第二端面14。

如图2所示：所述转轴4上设有至少一个N磁极2与至少一个S磁极3，N磁极2与S磁极3相对称分布。当转轴4上N磁极2与S磁极3的个数确定时，发电机旋转磁极的转速就相应的确定。所述转轴4内设有定子支架12，定子支架12的端部设有定子绝钢片6，所述定子绝钢片6上设有第三输电线圈16，用于向外输出电能。所述定子绝钢片6包括第一端面13与第二端面14，第一端面13与第二端面14分布在定子绝钢片6的中心线两侧，且第一端面13与第二端面14间形成台阶，第一端面13与第二端面14的形状相对应。所述转轴4能够相对定子绝钢片6转动。

工作时，转轴4沿顺时针方向旋转。当N磁极2与S磁极3靠近定子绝钢片6时，定子绝钢片6上的第三输电线圈16会产生感应电动势。当定子绝钢片6上的第三输电线圈16与用电设备电性连接时，第三输电线圈16内会产生电流。第三输电线圈16产生感应电流时，对定子绝钢片6进行磁化，定子绝钢片6形成磁极。当N磁极2或S磁极3旋转靠近定子绝钢片6时，定子绝钢片6对N磁极2或S磁极3产生阻碍磁场变化的作用力。根据磁现象的库仑定律公式： $F=\frac{m_1{m}_2}{4\mathrm{\π\μ}{r}^2}$ 可知，则磁极之间的作用力F与距离r的平方成反比关系；其中m₁与m₂表示两个磁极间的强度，r表示两个磁极间的距离，由库伦定律的公式知，定子绝钢片6的第一端面13与N磁极2或S磁极3的库伦力大于第二端面14与N磁极2或S磁极3间的库伦力；由于第一端面13与第二端面14间形成台阶，减弱了定子绝钢片6与N磁极2、S磁极3间的作用力，减少了原动机能量的消耗，提高了转轴4动能转换为电能的效率。由楞次定律知，第三输电线圈16内的感应电流的大小，只与N磁极2、S磁极3与第三输电线圈16间的磁通量的变化率有关；所述定子绝钢片6上的第三输电线圈16的匝数确定时，发电机的感应电动势的最大值就相应的确定，保证了发电机向外输送电能的能力。

实施列3

如图3所示：本实用新型包括第三输电线圈16、N磁极2、S磁极3、转轴4、定子绝钢片6、机座11、第一端面13、第二端面14及壳体15。

如图3所示：所述壳体15内设有均有对称分布的定子绝钢片6。转轴4位于壳体15内，转轴4能够相对定子绝钢片6转动。所述转轴4上设有至少一个N磁极2与至少一个S磁极3，转轴4上N磁极2与S磁极的个数，相应的确定发电机旋转磁场的转速。所述定子绝钢片6上设有第三输电线圈16。所述定子绝钢片6包括第一端面13与第二端面14，第一端面13与S端面14分布在定子绝钢片6的中心线两侧，且第一端面13与第二端面14间形成台阶，第一端面13与第二端面14的形状相对应。所述转轴4能够相对定子绝钢片6转动。所述壳体15的下部设有机座11，用于固定于支撑壳体15。

工作时，所述N磁极2与S磁极3随着转轴4顺时针旋转，定子绝钢片6上的第三输电线圈16会产生感应电动势；当第三输电线圈16与用电设备连接时，第三输电线圈16内会产生感应电流。当第三输电线圈16内产生感应电流时，所述感应电流会磁化定子绝钢片6，定子绝钢片6形成磁极。当N磁极2与S磁极3相对定子绝钢片6运动时由楞次定律知，定子绝钢片6会产生阻碍转轴4转动的作用力。由磁现象的库仑定律知，两个磁极间的作用力，与磁极间的距离的平方成反比。所述定子绝钢片6的第一端面13与第二端面14间形成台阶，且第一端面13与N磁极2及S磁极3间的距离大于第二端面14与N磁极2与S磁极3间的距离。由库仑定律知，第二端面14受到的作用力要小于第一端面13受到的作用力，减少了定子绝钢片6对转轴4的作用力，提高了原动机的能量转换效率。由楞次定律知，第三输电线圈16内的感应电流的大小，只与N磁极2、S磁极3与第三输电线圈16间的磁通量的变化率有关，所述定子绝钢片6上的第三输电线圈16的匝数确定时，发电机的感应电动势的最大值就相应的确定，保证了发电机向外输送电能的能力。

Claims (10)

1.一种低耗发电机，包括壳体(15)、位于壳体(15)内的定子绝钢片(6)及转轴(4)，其特征是：所述转轴(4)与定子绝钢片(6)相对转动；所述定子绝钢片(6)上设有电性连接的第一输电线圈(1)及第二输电线圈(10)；所述转轴(4)上设有转轴绝钢片(5)；所述转轴绝钢片(5)上设有至少一个N磁极(2)与至少一个S磁极(3)；所述N磁极(2)与S磁极(3)的一侧与转轴绝钢片(5)形成台阶。

2.根据权利要求1所述的低耗发电机，其特征是：所述N磁极(2)与S磁极(3)对称分布于转轴绝钢片(5)中心线的两侧。

3.根据权利要求1所述的低耗发电机，其特征是：所述转轴(4)上设有转轴线圈(9)，所述转轴线圈(9)与电阻(7)电性连接。

4.根据权利要求3所述的低耗发电机，其特征是：所述电阻(7)的两端并联有二极管(8)。

5.根据权利要求1所述的低耗发电机，其特征是：所述壳体(15)上设有机座(11)。

6.一种低耗发电机，包括转轴(4)，其特征是：所述转轴(4)的内壁上设有至少一个N磁极(2)与至少一个S磁极(3)，所述N磁极(2)与S磁极(3)相对称分布；所述转轴(4)内设有定子支架(12)，所述定子支架(12)的端部设有带有台阶的定子绝钢片(6)，所述定子支架(12)上设有第三输电线圈(16)，所述转轴(4)与定子绝钢片(6)相对转动。

7.根据权利要求6所述的低耗发电机，其特征是：所述定子绝钢片(6)的端部包括第一端面(13)及第二端面(14)，所述第一端面(13)与第二端面(14)分布在定子绝钢片(6)中心线的两侧；所述第一端面(13)与第二端面(14)间形成台阶；所述第一端面(13)与第二端面(14)的形状相对应。

8.一种低耗发电机，包括壳体(15)，沿壳体(15)内壁设置对称分布的定子绝钢片(6)，其特征是：所述壳体(15)内设有转轴(4)，所述转轴(4)上设有至少一个N磁极(2)与至少一个S磁极(3)，所述N磁极(2)与S磁极(3)相对称分布；所述定子绝钢片(6)的端部设置有台阶，所述定子绝钢片(6)上设有第三输电线圈(16)，所述转轴(4)与定子绝钢片(6)相对转动。

9.根据权利要求8所述的低耗发电机，其特征是：所述定子绝钢片(6)的端部包括第一端面(13)及第二端面(14)，所述第一端面(13)与第二端面(14)分布在定子绝钢片(6)中心线的两侧；所述第一端面(13)与第二端面(14)间形成台阶；所述第一端面(13)与第二端面(14)的形状相对应。

10.根据权利要求8所述的低耗发电机，其特征是：所述壳体(15)上设有机座(11)。

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