CN2488223Y - 磁能发电机、磁能动力机 - Google Patents

Abstract

一种磁能发电机,包括:机壳、主轴、定子转子组及换向装置,所述的机壳两端设有端盖和轴承,所述的机壳内设有至少两层定子转子组,并沿主轴依次排列,所述的机壳由导磁体、非导磁体及永磁体组成,所述组成机壳的导磁体、永磁体的外表进行了封磁;在定子上装有各种用途的线圈绕组:主绕组、助转绕组、逆序绕组;所述的换向装置为电子电路控制系统,该电子电路控制系统由控制定时器整定。磁能动力机是在主轴的一端增加一段输出端装置连接齿轮或皮带轮。本实用新型具有主轴无磨损、不易发热、换向时间准确、无漏磁现象等特点。

Description

磁能发电机、磁能动力机

技术领域

本实用新型涉及磁能发电机、磁能动力机，尤其涉及利用永磁体作为能源的磁能发电机、磁能动力机。

背景技术

磁能发电机、磁能动力机的磁极具有同性相吸、异性相斥的特性，人们一直在研究探索，利用磁体的相互吸力和斥力为驱动力研究设计制造磁能发电机、磁能动力机。PCT/US82/01395、法国专利FR227339及其中国专利申请85103467等报道了有关磁动机，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。不同的是PCT/US2/01395的磁动机中，采用磁力遮断板消除反向力，FR227339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，而中国专利申请85103467所公开的磁动装置为联轴节和磁性齿传动，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。

2000年6月7日公开的CN1255776A的中国发明专利申请公开说明书就公开了一种利用永磁体作为能源的“磁能发电机”，该磁能发电机包括主轴、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。所述的主轴的一端增加一段输出端，本装置变为动力机。该发明提供了一种用稀土钕铁硼永磁体作为驱动能源的磁能发电机、磁能动力机，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，但是该发明具有如下缺点：①换向器是设在主轴一端，绝缘板、连接环和铜环以电刷作为换向装置，使转子主轴磨损过大，换向时间不够准确，主轴磨损易发热；②机壳由导磁材料组成，出现漏磁现象，加大了漏磁导。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术之不足，提供一种主轴无磨损，不易发热，换向时间准确，无漏磁现象的环保节能磁能发电机、磁能动力机。

本实用新型目的是这样实现的：磁能发电机、磁能动力机包括：机壳、主轴、定子组和转子组、换向装置。所述的机壳两端设有端盖和轴承，机壳由非导磁材料、导磁材料和永磁体组成，组成机壳的导磁材料和永磁体的外表进行了封磁，减少漏磁导；机壳内设有至少两层定子转子组，并沿主轴布置：每层定子和转子组包括，机壳内层套、隔层板、定子、转子、转子磁块和主轴定位套，定子设在中心，向转子产生磁性向心力，使转子绕轴旋转。在定子上装有各种用途的线圈绕组，所述的线圈绕组包括供输出电力的主绕组，用于使磁极躲开死角的助转绕组，将反磁势变成顺磁势转给下一级转子逆序绕组。定子的线圈绕组通过隔层板、机壳由层套与机壳固定；转子为吊杯型结构，用键槽固定在主轴上，转子设有二至八个转子磁块，转子磁块为稀土钕铁硼高磁能的永磁体。换向装置为电子电路系统控制，该电子电路控制系统由控制定时器整定。

上述方案中，定子转子组内上均匀设置六个转子磁块，磁块为高磁能永磁体。

上述方案中，定子转子组分为三层，每相邻层转子磁块错开20°角布置。

上述方案中，改变结构设计，正装置发电量大，作为磁能发电机；反装置发电量小、机械能量大，作为磁能动力机，在主轴的一端增加一段输出端装置连接齿轮或皮带轮，发动机直接驱动机械。

上述方案中，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新能源。应用磁极同极相斥异极相吸的原理，将电磁结合起来，并采用电子电路系统控制进行改变磁力线运动的高新技术，将磁能转换为机械能、电能。

本实用新型的磁能发电机、磁能动力机在起动时，用直流电进行空载启动，起动后，发电机、动力机工作发电，它一边输出电能、一边给电瓶充电，使电瓶起动时所消耗的电能补足，保持电瓶有足够的电能以便下次起动。

本实用新型的第一层主绕组的输出10-20％电流供给第二层的助转绕组；第二层主绕组的输出10-20％电流供给第三层助转绕组；第三层主绕组的输出10--20％电流供给第一层的助转绕组。周而复始，循环自行旋转、发电、驱动。

本实用新型具有以下优点：

1、用稀土钕铁制成的高磁能作为新能源，具有不耗油、不耗水，节省传统能源(油、煤)100％，为无烟、无废水、废气、废渣排放和无噪音，解决环境保护问题，具有环保节能效果。磁块的磁能使用10-15年不会减退，磁能减弱后可再充磁，充磁后磁块立即恢复原有的功能，再使用10-15年。充磁不等于充电，充磁过程将稀土钕铁硼磁性材料分子从无序排列变成有序排列后所释放出巨大的磁能远远超过充磁时所消耗的电能，如使铀235原子核裂变后所释放出的能量远远超过使铀235原子核裂变时所需要的能量。

2、磁能发电机、磁能动力机结构简单而技术高、体积小而功率大，成本低，使用时间长。可制造不同功率大小的发电机和动力机。功率大小，以磁通量和极数成正比。可通过改变磁块的大小、磁通量、极数、排列、数量和改变线圈相应的功率，而制造出不同功率的磁能发电机、磁能动力机。

3、本实用新型经过制成的机组进行试验，500W磁能发电机，用交流电起动(15秒后断外电源)，发出电压为220V/50HZ，可同时带动150W灯泡一只、380W电钻一把连续多天后，磁能未发现减退；壹台1.5KW磁能发电机，用直流电起动，采用电子电路系统控制作为换向装置，直径Φ13.5cm，长39.5cm，磁通量为6000高斯，同时带100-200W风扇和380W手电钻壹把及一层楼二厅四房的用电，电压、电流稳定，连续工作，永磁体的磁能未减退。

附图说明

图1是本实用新型磁能发电机的组装图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本实用新型磁能动力机的组装图；

图4是图3的Aa-Aa剖面图；

图5是本实用新型磁能发电机、磁能动力机单层定子转子组的组装图；

图6是图1、图3的B-B剖面图；

图7是本实用新型磁能发电机、磁能动力机电子系统控制图；

图8是本实用新型电子控制输入、输出波形图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型的磁能发电机，包括：机壳1、主轴2和定子转子组，所述的机壳1两端设有端盖11和轴承12，所述的机壳1内设有至少两层定子转子组，并沿主轴2依次排列。图1所示的磁能发电机的机壳1内设置了四层定子转子组。

如图2所示，所述的机壳1由导磁体1A、非导磁体1B及永磁体1C组成，所述组成机壳1的导磁体1A、永磁体1C的外表进行了封磁，减少了漏磁导；所述转子4分为主转子4a、驱动转子4b，主转子4a与驱动转子4b由非导磁垫环间隔，所述的定子7分为主定子7a、驱动定子7b，主定子7a与永磁体1C间有一非导磁垫环。在定子上装有各种用途的线圈绕组，所述的线圈绕组包括供输出电力的主绕组21，用于使磁极躲开死角的助转绕组22，将反磁势变成顺磁势转给下一级转子逆序绕组23。

在上述方中，改变结构设计，正装置发电量大，作为磁能发电机；反装置发电量小，机械能量大，作为磁能动力机，如图3、图4所示的磁能动力机，是在主轴的一端增加一段输出端装置13连接齿轮或皮带轮，磁能发动机直接驱动机械。

如图5是磁能发电机、磁能动力机的单层定子和转子包括：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；定子7上设有不同用途的线圈绕组，并通过隔层板9、机壳内层套8与机壳1固定；所述转子4为吊杯型，用键槽固定在主轴2上，转子4设有二至八个转子磁块5，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10-15年内磁能不减退，10-15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进行充磁，充磁后的转子磁块5的磁能又可在10-15年内不减退，这样的充磁可进行多次。

如图6所示，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，转子磁块5数量为六个，均匀分布在圆周上，转子磁块5可以单极使用，也可以双极使用，线圈绕组应与之对应，转子磁块5单极的线圈为单向绕组，转子磁块5双极的线圈为相向绕组，安装转子磁块5须严格注意磁极方向。定子上设有相应功率的主绕组21、助转绕组22及逆序绕组23线圈，逆序绕组23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，并且每层转子磁块5与其它层错开20°角布置。

本实用新型的环保节能磁能发电机、磁能动力机的换向装置采用电子系统控制，计算出主绕组21、助转绕组22、逆序绕组23有关数据和电流供给时间，如图7所示，通过电子系统控制定时器“555”整定，[即调制部分采用极漏电流少和夹断电压小的Q(2SK12-K)、交流放大部分采用同步整流电路使用偏移电压小的(2SC367G)、激励振荡部分采用无稳态多谐振器(SC371C)]，电子系统控制输入的脉冲来自主绕组，它比去磁电流超前0.0028秒，所以必须延时0.0028秒后才输入给“555”定时器整定。为了充分利用电磁力的最佳状态，输出要求是微分冲击波形，但下降的陡度不宜过大，频率为150Hz，脉冲宽度由“555”定时器整定，VT元件可以用普通低频功率管，亦可采用晶体管。

图8是电子控制输入、输出波形图，可见输入必须延迟一个时限。

本实用新型是以恒功状态长期运转而不消耗能量，通过电子控制系统作为换向装置，实现电机自行运转作功向外输出机械能和电能，它不是永动机。

Claims (6)

1.一种磁能发电机，包括：主轴(2)、换向装置、机壳(1)和定子转子组，所述的机壳(1)两端设有端盖(11)和轴承(12)，所述的机壳(1)内设有至少两层定子转子组，并沿主轴(2)布置；每层定子和转子包括：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)；所述的定子上设有不同用途的线圈绕组，并通过隔层板(9)、机壳内层套(8)与机壳(1)固定；所述转子(4)为吊杯型，用键槽固定在主轴(2)上，转子(4)设有二至八个转子磁块(5)，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；其特征在于：所述的机壳(1)由导磁体(1A)、非导磁体(1B)及永磁体(1C)组成，所述组成机壳(1)的导磁体(1A)、永磁体(1C)的外表面进行了封磁，减少了漏磁导；所述的线圈绕组包括用于供输出电力的主绕组(21)，用于使磁极躲开死角的助转绕组(22)，将反磁势变成顺磁势转给下级转子的逆序绕组(23)；所述的换向装置为电子电路控制系统，该电子电路控制系统由控制定时器整定。

2.根据权利要求1所述的磁能发电机，其特征在于：所述的定子转子组内上均匀设置六个转子磁块(5)。

3.根据权利要求1或2所述的磁能发电机，其特征在于：所述的定子转子组分为三层，每相领层转子磁块(5)错开20°角布置。

4.一种磁能动力机，包括：主轴(2)、换向装置、机壳(1)和定子转子组，所述的机壳(1)两端设有端盖(11)和轴承(12)，所述的机壳(1)内设有至少两层定子转子组，并沿主轴(2)布置；每层定子和转子包括：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)；所述的定子(7)上设有不同用途的线圈绕组，并通过隔层板(9)、机壳内层套(8)与机壳(1)固定；所述转子(4)为吊杯型，用键槽固定在主轴(2)上，转子(4)设有二至八个转子磁块(5)，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；所述主轴(2)的一端增加一段输出端装置(13)；其特征在于：所述的机壳(1)由导磁体(1A)、非导磁体(1B)及永磁体(1C)组成，所述组成机壳(1)的导磁体(1A)、永磁体(1C)的外表面进行了封磁，减少了漏磁导；所述的线圈绕组包括用于供输出电力的主绕组(21)，用于使磁极躲开死角的助转绕组(22)，将反磁势变成顺磁势转给下级转子的逆序绕组(23)；所述的换向装置为电子电路控制系统，所述的电子电路控制系统由控制定时器整定。

5.根据权利要求4所述的磁能动力机，其特征在于：所述的定子转子组内上均匀设置六个转子磁块(5)。

6.根据权利要求4或5所述的磁能动力机，其特征在于：所述的定子转子组分为三层，每相领层转子磁块(5)错开20°角布置。

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