CN205792164U - 跨磁隙发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跨磁隙发电机，其具有至少一磁列组、至少一线圈列组及一感应开关组，所述磁列组分别具有相间隔设置的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件，所述第一、二磁性件的磁极轴线与运动方向成平行，相邻的第一、二磁性件的磁极呈同极相对、且两者间具有一磁隙，所述线圈列组设于所述磁列组一侧或两两相对磁列组之间，所述线圈列组分别具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应线圈，所述感应线圈可形成与运动方向平行的磁极，所述感应线圈的长度大于磁隙宽度、且小于或等于磁隙加磁性件的长度，配合感应开关组的导通与闭路的选择性切换，借此，可回避磁化后的磁阻现象，产生相同运转方向的多磁助力，提升能源转换率。

Description

跨磁隙发电机

技术领域

本实用新型涉及一种发电机的技术领域，特别是指一种发电量大且可延长磁助时间的跨磁隙发电机。

背景技术

一般发电机是由一感应线圈组及一磁组所构成，其中感应线圈组具有至少一线圈，而磁组是于线圈轴线两端分设有两磁件，两磁件是以异极磁极相对，且磁组与感应线圈组可被分别定义为转子及定子，通过相对的线性或旋转运动，使感应线圈组的线圈因磁力线切割而产生电压，进而达到发电的目的。

一般发电机在操作时，当该线圈接上负载后，依安培右手定则会产生电流和电磁，并使线圈磁化感应极性变化，令其与磁组的磁件产生磁斥及磁吸现象，碍于磁组的两磁件同时形成单一且相同性质的磁应力，衍生了无法改变或抗衡的磁阻力，因此传统发电机在负载下会有反能量增生的磁阻效应所造成的动能损耗，使其能源转换率下降；

换言之，由于现有发电机受到反能量增生的磁阻效应的影响，造成运转动能损耗，降低其运动的速率，故如何解决前述问题，为业界所亟待开发者。

有鉴于此，本实用新型设计人乃针对前述现有发电机在应用上所面临的问题深入探讨，并借由多年从事相关产业的研发经验，积极寻求解决之道，经不断努力的研究与试作，终于成功的开发出一种跨磁隙发电机，借以克服现有发电机因反能量增生的磁阻效应所造成的动能损耗。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种可增加顺向磁助力，并回避磁阻动损，从而可有效增加发电量的跨磁隙发电机。

本实用新型的另一目的在于提供一种能延长磁助力作用时间，从而提高能源转换效率的跨磁隙发电机。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种跨磁隙发电机，包括一磁列组、一线圈列组及一感应开关组，该磁列组与该线圈列组可产生相对运动；

该磁列组由相间隔设置、并沿运动方向排列的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件，所述第一、二磁性件的长度相等，且第一、二磁性件的磁极轴线与运动方向成平行，相邻的第一、二磁性件的磁极呈同极相对，且相邻的第一、二磁性件间具有一等宽的磁隙；

该线圈列组设于磁列组的一侧，且该线圈列组具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应线圈，所述感应线圈分别具有一导磁体及至少一绕设于该导磁体的线圈，且该线圈并分别或共同连接一负载，所述感应线圈于连通负载时被磁化感应极性，感应线圈的长度大于磁隙的宽度、且小于或等于磁隙加一磁性件的长度；

该感应开关组包含有设于磁列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器及设于线圈列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器，其中该磁列组的导通检知器设于第一、二磁性件依运动方向相对进入感应线圈的磁极端面，而该磁列组的切断检知器设于相对运动方向的前一个磁性件依运动方向相对离开所述感应线圈的磁极端面，该线圈列组的导通检知器设于所述感应线圈依运动方向相对进入磁列组的磁极端面，供该线圈列组的导通检知器于感知所述第一、二磁性件的导通检知器时，使对应的感应线圈连通负载而磁化，该线圈列组的切断检知器设于所述感应线圈依运动方向相对离开磁列组的磁极端面，供该线圈列组的切断检知器于感知所述第一、二磁性件的切断检知器时，使对应的感应线圈与负载断路。

进一步，所述线圈列组的所述感应线圈位置对应磁列组相邻磁性件的同一位置排列。

进一步，所述线圈列组的所述感应线圈对应磁列组相邻磁性件的位置呈错位排列。

一种跨磁隙发电机，包括：至少二个磁列组、至少一线圈列组及至少一感应开关组，所述磁列组与所述线圈列组可同步产生相对运动；

所述磁列组分别由相间隔设置、并沿运动方向排列的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件，所述第一、二磁性件的长度相等，且第一、二磁性件的磁极轴线与运动方向成平行，相邻的第一、二磁性件的磁极呈同极相对，且相邻的第一、二磁性件间具有一等宽的磁隙，且两两相对的磁列组第一、二磁性件是以同极磁极相对状排列；

所述线圈列组设于相对磁列组的一侧或两两相对磁列组之间，且所述线圈列组分别具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应线圈，所述感应线圈分别具有一导磁体及至少一绕设于该导磁体的线圈，且该线圈并分别或共同连接一负载，所述感应线圈于连通负载时可被磁化感应极性，所述感应线圈的长度大于磁隙的宽度、且小于或等于磁隙加一磁性件的长度；

所述感应开关组包含有设于所述磁列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器及设于所述线圈列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器，其中所述磁列组的导通检知器设于所述第一、二磁性件依运动方向相对进入所述感应线圈的磁极端面，而所述磁列组的切断检知器设于相对运动方向的前一个磁性件依运动方向相对离开所述感应线圈的磁极端面，所述线圈列组的导通检知器设于所述感应线圈依运动方向相对进入磁列组的磁极端面，供所述线圈列组的导通检知器于感知所述第一、二磁性件的导通检知器时，可使该对应的感应线圈连通负载而磁化，所述线圈列组的切断检知器设于所述感应线圈依运动方向相对离开磁列组的磁极端面，供所述线圈列组的切断检知器于感知所述第一、二磁性件的切断检知器时，可使对应的感应线圈与负载断路。

进一步，所述线圈列组的所述感应线圈位置对应所述磁列组相邻磁性件的同一位置排列。

进一步，所述线圈列组的所述感应线圈对应所述磁列组相邻磁性件的位置呈错位排列。

采用上述方案后，本实用新型跨磁隙发电机通过线圈列组的感应线圈的长度大于磁列组的磁隙宽度的设计，使其磁应力能产生双磁助力，再配合感应开关组的导通与否的切换，而使运动过程中产生完全的顺向磁助力，并可借由增加感应线圈的长度，延长磁助作用时间，可利用回避磁化后形成磁阻现象的负载区段，免除动能的损耗，且产生复数顺向磁助力以增进其转速，且在惯性加速下，能有效达到增加发电量的功效，进一步提升其能源转换率，故能大幅增加其附加价值，并提高其经济效益。

附图说明

图1A、图1B为本实用新型跨磁隙发电机第一较佳实施例的架构示意图，说明磁列组的磁性件以S极磁极相对的状态。

图2A、图2B为本实用新型跨磁隙发电机第一较佳实施例的动作示意图。

图3A、图3B为本实用新型跨磁隙发电机第二较佳实施例的架构与动作示意图，说明磁列组的磁性件以N极磁极相对的状态及其动作。

图4A、图4B为本实用新型跨磁隙发电机第三较佳实施例的架构与动作示意图。

图5A、图5B为本实用新型跨磁隙发电机第四较佳实施例的架构与动作示意图。

其中：

10磁列组

11第一磁性件

12第二磁性件

15磁隙

20线圈列组

21感应线圈

22导磁体

25线圈

30感应开关组

31导通检知器

32切断检知器

35导通检知器

36切断检知器。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

本实用新型一种跨磁隙发电机，随附图例示的本实用新型的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本实用新型，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本实用新型权利要求范围内，根据本实用新型具体实施例的设计与需求而进行变化。

本实用新型跨磁隙发电机的构成，如图1所示，其是由至少一磁列组10、至少一线圈列组20及至少一感应开关组30所组成，所述磁列组10与所述线圈列组20可被分别定义为作为转子或定子，可同步产生相对运动；

关于本实用新型第一、二较佳实施例的详细构成则请参看图1A至图3B所示，所述磁列组10分别包括相间隔设置、并沿运动方向排列的至少一第一磁性件11及至少一第二磁性件12，所述第一、二磁性件11、12的长度相等，且所述第一、二磁性件11、12的磁极轴线与运动方向成平行，相邻的第一、二磁性件11、12、或第二、一磁性件12、11的磁极呈同极相对，例如S极对应S极（如第1A、图1B、及图2A、图2B所示）或N极对应N极（如图3A、图3B），且相邻的第一、二磁性件11、12、或第二、一磁性件12、11间分具有一等宽的磁隙15；

所述线圈列组20设于所述磁列组10的一侧或两两相对磁列组10之间，且所述线圈列组20分别具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应线圈21，所述感应线圈21分别具有一导磁体22及至少一绕设于该导磁体22的线圈25，且该线圈25并分别或共同连接一负载，使所述感应线圈21于连通负载时可被磁化感应极性，再者所述感应线圈21的长度大于磁隙15的宽度、且小于或等于磁隙15加任一磁性件11、12的长度；

所述感应开关组30包含有设于所述磁列组10的至少一导通检知器31与至少一切断检知器32及设于所述线圈列组20的至少一导通检知器35与至少一切断检知器36，供控制所述线圈列组20的所述线圈25与负载间的导通与否，其中所述导通检知器31分设于所述第一、二磁性件11、12依运动方向相对进入所述感应线圈21的磁极端面（如图2A、图2B、图3A），而所述切断检知器32分设于相对运动方向的前一个磁性件依运动方向相对离开所述感应线圈21的磁极端面（如图2A、图2B、图3B），再者所述导通检知器35分设于所述线圈列组20的所述感应线圈21依运动方向相对进入所述磁列组10的磁极端面，供所述导通检知器35于感知所述第一、二磁性件11、12的导通检知器31时，可使对应的感应线圈21连通负载而被磁化感应极性（如图2A、图2B、图3A），至于所述切断检知器36分设于所述线圈列组20的所述感应线圈21依运动方向相对离开所述磁列组10的磁极端面，供所述切断检知器36于感知所述第一、二磁性件11、12的切断检知器32时，可使该对应的感应线圈21与负载断路，该感应线圈21因无负载而不会被磁化感应极性（如图2A、图2B、图3B）；

借此，组构成一可提升能源转换率，使其发电量增大的跨磁隙发电机。

至于本实用新型跨磁隙发电机较佳实施例于实际作动时，则如第如图2A、图2B及图3A、图3B所示，于磁列组10与线圈列组20相对运动，例如磁列组10作为转子由左向右位移，而线圈列组20作为定子不动时，当感应开关组30于线圈列组20感应线圈21中相对运动方向进入端的导通检知器35于感知到磁列组10第一磁性件11或第二磁性件12上的导通检知器31时（如图2A或图3A），则线圈列组20的所述感应线圈21、线圈25与负载连通，使所述感应线圈21被磁化感应极性，所述感应线圈21的两端极性会被磁化成与第一、二磁性件11、12的磁极对应（例如图2A所示，当第一磁性件11的进入端为S极时，则感应线圈21的进入端则磁化成S极、离开端则磁化成N极。图3A所示，当第二磁性件12的进入端为N极时，则感应线圈21的进入端则磁化成N极、离开端则磁化成S极），此时由于第一磁性件11或第二磁性件12适为跨越所述感应线圈21，使其相对运动方向形成一股相斥的推力，又由于所述感应线圈21的长度大于磁隙15宽度，因此所述感应线圈21另一端磁化的极性是与磁列组10相对运动方向的前一个磁性件（如图2A的第二磁性件12或图3A的第一磁性件11）的离开端呈异极相吸状，使其相对运动方向形成一股相吸的拉力，从而令线圈列组20与磁列组10相对运动方向形成多个相同运动方向的磁助力，借由回避负载磁化后的磁阻，可有效免除增生的动损，并利用产生相同运动方向的多磁助力，加速运转提高切割频率，进而加大发电量，有效提升其能源转换率。

反之，磁列组10与线圈列组20继续相对运动，当感应开关组30于原作用的感应线圈21离开端上的切断检知器36于感知磁列组10于相对运动方向原作用的第一或二磁性件11、12的前一个磁性件（如图2B的第二磁性件12或图3B的第一磁性件11）的离开端的切断检知器32时，使原作用的感应线圈21与负载断路，而不致磁化感应生成磁极，能防止原作用的感应线圈21磁化产生对应极性，不致使原作用的感应线圈21于相对运动方向离开端的磁化极性与磁列组10于相对运动方向原作用的第一或二磁性件11、12的前一个磁性件离开端的磁极呈异极相吸状（如图2B的N极对S极或图3的S极对N极），如此可回避产生有碍于运动方向的磁阻力，能有效降低运转动损，加速运转提高切割频率，进而加大发电量，有效提升其能源转换率。

另外，本创实用新型的第三较佳实施例，则如图4A、图4B所示，该实施例是于两对向的磁列组10间或两侧分设有至少一线圈列组20（本实施例以两磁列组10间设线圈列组20为实施例），两可同步位移的对向磁列组10的第一、二磁性件11、12呈相同大小、且位置相对状，且两对向的磁列组10的第一、二磁性件11、12是以同极磁极相对状排列，且线圈列组20的各感应线圈21位置适对应磁列组10相邻第一、二磁性件11、12的同一位置排列，以提高同一时间点的磁助力。

而如图5A、图5B所示，为本实用新型的第四较佳实施例，该实施例是呈矩阵盘式发电机，其是于相对磁列组10的一侧或两两对向的磁列组10间分设有至少一线圈列组20，可同步位移的对向磁列组10的第一、二磁性件11、12呈相同大小、且位置相对状，且两两相对的磁列组10的第一、二磁性件11、12是以同极磁极相对排列，且线圈列组20的感应线圈21对应磁列组10的第一、二磁性件11、12的位置呈错位排列，使磁列组10能被持续作用推动，可有效提高运动方向的惯性力。

通过上述的结构设计及动作说明可知，本实用新型跨磁隙发电机利用线圈列组20的感应线圈21的长度大于磁列组10磁隙15宽度的设计，使其磁作用时能产生双磁助力，且可借由增加感应线圈21的长度，延长磁助时间，再配合感应开关组30的导通与否的切换，而使运动过程中产生完全的顺向磁助力，可借由回避磁化磁阻的负载区段，免除动能损耗，且利用产生相同运动方向的顺向磁助力，而可增进其运转，提高切割频率，进而加大发电量，有效提升其能源转换率。

综上所述，可以理解到本实用新型为一创意极佳的创作，除了有效解决现有发电机所面临的问题，更大幅增进功效，且在相同的技术领域中未见相同或近似的产品创作或公开使用，同时具有功效的增进，故本使用习性已符合实用新型专利有关新颖性及创造性的条件，乃依法提出实用新型专利申请。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (6)

1.一种跨磁隙发电机，其特征在于，包括一磁列组、一线圈列组及一感应开关组，该磁列组与该线圈列组可产生相对运动；

该磁列组由相间隔设置、并沿运动方向排列的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件，所述第一、二磁性件的长度相等，且第一、二磁性件的磁极轴线与运动方向成平行，相邻的第一、二磁性件的磁极呈同极相对，且相邻的第一、二磁性件间具有一等宽的磁隙；

该线圈列组设于磁列组的一侧，且该线圈列组具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应线圈，所述感应线圈分别具有一导磁体及至少一绕设于该导磁体的线圈，且该线圈并分别或共同连接一负载，所述感应线圈于连通负载时被磁化感应极性，感应线圈的长度大于磁隙的宽度、且小于或等于磁隙加一磁性件的长度；

该感应开关组包含有设于磁列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器及设于线圈列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器，其中该磁列组的导通检知器设于第一、二磁性件依运动方向相对进入感应线圈的磁极端面，而该磁列组的切断检知器设于相对运动方向的前一个磁性件依运动方向相对离开所述感应线圈的磁极端面，该线圈列组的导通检知器设于所述感应线圈依运动方向相对进入磁列组的磁极端面，供该线圈列组的导通检知器于感知所述第一、二磁性件的导通检知器时，使对应的感应线圈连通负载而磁化，该线圈列组的切断检知器设于所述感应线圈依运动方向相对离开磁列组的磁极端面，供该线圈列组的切断检知器于感知所述第一、二磁性件的切断检知器时，使对应的感应线圈与负载断路。

2.如权利要求1所述的跨磁隙发电机，其特征在于：所述线圈列组的所述感应线圈位置对应磁列组相邻磁性件的同一位置排列。

3.如权利要求1所述的跨磁隙发电机，其特征在于：所述线圈列组的所述感应线圈对应磁列组相邻磁性件的位置呈错位排列。

4.一种跨磁隙发电机，其特征在于，包括：至少二个磁列组、至少一线圈列组及至少一感应开关组，所述磁列组与所述线圈列组可同步产生相对运动；

所述磁列组分别由相间隔设置、并沿运动方向排列的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件，所述第一、二磁性件的长度相等，且第一、二磁性件的磁极轴线与运动方向成平行，相邻的第一、二磁性件的磁极呈同极相对，且相邻的第一、二磁性件间具有一等宽的磁隙，且两两相对的磁列组第一、二磁性件是以同极磁极相对状排列；

所述线圈列组设于相对磁列组的一侧或两两相对磁列组之间，且所述线圈列组分别具有至少一同一轴线、且相互间隔的感应线圈，所述感应线圈分别具有一导磁体及至少一绕设于该导磁体的线圈，且该线圈并分别或共同连接一负载，所述感应线圈于连通负载时可被磁化感应极性，所述感应线圈的长度大于磁隙的宽度、且小于或等于磁隙加一磁性件的长度；

所述感应开关组包含有设于所述磁列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器及设于所述线圈列组的至少一导通检知器与至少一切断检知器，其中所述磁列组的导通检知器设于所述第一、二磁性件依运动方向相对进入所述感应线圈的磁极端面，而所述磁列组的切断检知器设于相对运动方向的前一个磁性件依运动方向相对离开所述感应线圈的磁极端面，所述线圈列组的导通检知器设于所述感应线圈依运动方向相对进入磁列组的磁极端面，供所述线圈列组的导通检知器于感知所述第一、二磁性件的导通检知器时，可使该对应的感应线圈连通负载而磁化，所述线圈列组的切断检知器设于所述感应线圈依运动方向相对离开磁列组的磁极端面，供所述线圈列组的切断检知器于感知所述第一、二磁性件的切断检知器时，可使对应的感应线圈与负载断路。

5.如权利要求4所述的跨磁隙发电机，其特征在于：所述线圈列组的所述感应线圈位置对应所述磁列组相邻磁性件的同一位置排列。

6.如权利要求4所述的跨磁隙发电机，其特征在于：所述线圈列组的所述感应线圈对应所述磁列组相邻磁性件的位置呈错位排列。