TW200822494A - Generator - Google Patents

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200822494 ^14/pif.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是一種利用從外部施加的旋轉力而使永久磁 (permanent magnet)旋轉而發電的發電機，具體而+，η 一種將各個線圈的電動勢（electromotive force )朝向: 彳向且防止產生磁束錢，從而可防止因漏磁場而導致: 旋轉板的旋轉力降低，藉此提高了發電效率的發電 馨 【先前技術】 專利文獻1中揭示了利用從外部施加的旋轉力 久磁石旋轉從而發電的發電裝置。圖7a中所示⑽ 置⑽）中，在固定在固定件外殼（20)上的固 的兩側具備左旋轉板（5L)與右旋轉板（5R)。左旋轉 (5L)上黏結著半圓形的永久磁石（6nl)，該永久磁石 (6NL)在與固定件（1〇)相對的方向上著磁、且將 、面向固定件（10)。而且，在與固定件（1〇)相對的方向上 者磁的半圓形永久磁石（6SL)則是將s極面向固定件（ 而黏結在該永久磁石（6NL)上。同樣，右旋轉板（5r) 上黏結著半®形永久磁石（6NR)，該永久磁石（6nr)在 與固疋件（10)相對的方向上著磁、且將N極面向固定件 (10)此外，在與固定件（1〇)相對的方向上著磁的半圓 形永久磁石（6SR)是將S極面向固定件⑽而黏結在 該右旋轉板（5R)上。 圖7b所示的固定件（1〇)中，在環形磁芯（ιι)上等 角度地设置著以環形（tGIOidal)方式捲繞的線圈（L1)〜

200822494 ZD14/pif.d〇C 線圈\Ll2)。而且，在線圈（L12)與線圈（L1)之間， 设置著霍爾感測器（Hal1 Sens〇r) 12。圖8中所示的線圈 (L1 )線圈（L6 )之間是隔著整流器（di )〜整流器（D5 ) 而串，連接。此外’線圈（L6)是通過整流器（D6)而連 接到第1雙向整流器（triac ’ T1)的第1端。另一方面， （L7)〜線圈（L12)之間是隔著整流器（D7)〜整 流器（D11)而串聯連接。而且，線圈（L12)是通過整流 益（D12)而連接到第2雙向整流器（T2)的第^端。而 ί，各Ϊ流器（D1〜D12)上分別設置著蓄電電路（Η1〜 二J 1以及第2雙向整流器（T1、T2)的第2端是通 過-巍制電阻JU、R2而與電容器（c)連接。 -旦左旋轉板（5L)以及右旋轉板（5R)旋轉， =測f Π2)所檢測出的磁束的極性從s極反轉為n極。 ^ (丁整流器（T1)變為接通，而第2雙向整流 ^ =為關閉。若左旋轉板（5L)以及右旋轉 ” ri 針方向上產生電動勢，從而使得蓄 :二二=6)得到充電。此時，將蓄電電路㈤） 壓，婉辦1雔目亚且’利用蓄電電路（H6)的電 ;電;=二器㈤以及電流限制電阻⑻） 流電流。 ⑽仉…（C)的兩端輸出直 若左旋轉板（5L)以及右旋轉板（5 ) 則霍爾細⑼輪咖物祕^=轉轉為 200822494 ^i4/pif.d〇c 错此’》!雙向整流器⑺）、變為關閉 向正〜器（T2)變為接通。若左旋轉 又 板（5R)進一步旋則绩 C ) 乂及右麵轉 ^心 （L7)〜線圈（U2)在敕 7)〜整流器（D12)的順時針 - 從而蓄電雷敗rim〜rm〇、^曰 座生电動勢， +牧“路）（）传到充電。此時，將蓄雷 ^路(Η7)〜（m2)上的電壓相加。而且，利用 :⑽）的電壓’經過第2雙向整流器⑽以及電： 限制電阻（R2)而對電容器（C)充電，從而，從電容= (C)的兩端輸出直流電流。 、如上所述，左旋轉板（5L)上，從永久磁石（6Nl) 向永久磁石（6SL)產生磁場，而右旋轉板（5R)上是從 水久磁石（6NR)向永久磁石（6SR)產生磁場，左旋轉 板（5L)以及右旋轉板（5R)旋轉，從而，線圈（L1)〜 線圈（L6)以及線圈（L7)〜線圈（Ll2)上會產生互為 逆相的電動勢。因此，固定件（10)的環形磁& (11)的 鲁 環形線圈（L1)〜線圈（L12)存在以下問題，即，當從 線圈（L1)〜線圈（L6)獲取電力時，無法從線圈（L7) 〜線圈（L12)獲取電力。 而且，為了切斷（cut)逆相的電動勢，必須設置霍爾 感測器（12)、第1雙向整流器（T1)、以及第2雙向整流 σσ (T2) ’故而會造成電路負擔。進一步而言，線圈（[I ) 〜線圈（L6)以及線圈（L7)〜線圈（Ll2)所產生的電 動勢為逆相’因此’線圈（L1)〜線圈（〔6)以及線圈（L7) 〜線圈（L12)因電動勢所產生的磁場亦為逆向，線圈產 200822494 z)』幷/pif.doc =磁場，導致旋轉板的旋轉力降低，故而導致發電效率 【專利文獻1】專利第3783141號公報 【發明内容】 本發明是為了解決該問題而研製者 ^高效::發電機，其中使所有線圈上產生同士方向： 漏磁^ ΐ功用防止線圈產生漏磁場而防止了因線圈產生 而導致的旋轉板的旋轉力降低，並且，不會造成電 本發明的發電機的特徵在於：包括 上，第1線圈，劃分成多個部分而捲繞在固定的環形磁芯 第2線圈，劃分數與該第 圈的劃分所形成的間隙部，以及_馳在弟1線 並且第i以及第2旋轉板，相向設置在環形磁細兩面； ㈣/第1 ΐ轉板’具有與所劃分的第1線圈相向、數量鱼 刀的第1線圈的劃分數相同的第1永久磁石， 所則與所劃分的第2線圈相向:數量與 -J刀的弟2線圈的劃分數相同的第2 通過該第1以及第2旌躺姑沾斤^ ’ 及第2線圈所產生的電力冰板的轉，可獲得該第Μ 本發明的發電機的特徵在於 燒數以及捲繞方向_。 以及H線圈的捲 200822494 ^3i4/pif.doc 成板 成板 在驅動軸與第1磁石之間具有形成磁路的第! 在驅動軸與第2磁石之間具有形成磁路的 第1磁路形 弟2磁路形 本發明的發電機的特徵在於：

器 該第1、線圈的-端接地，而另一端連接於第工整流 的正極， 該第2線圈的一端接地，而另一端連接於第2整流器 的正極， 該第1以及該第2整流器的負極連接於電容器的一端， 該電谷器的另一端接地， 而從該電容器的該一端獲取電力。 [發明之效果] 根據本發明的發電機，可提供一種高效的發電機，其 月b夠使所有線圈上產生同一方向的電動勢，能夠防止線圈 產生漏磁場，不會因線圈產生漏磁場而導致旋轉板的旋轉 力IV低，並且，不會帶來用於切斷逆向電動勢的電路負擔。 【實施方式】 以下，參照圖面說明本發明的實施形態。圖1為表示 本發明的發電機結構的結構圖。圖la中，發電機110的固 定件70固定在台座97上，環形磁芯5而固定在固定件70 上，且該環形磁芯5上捲繞著第1線圈15— 1〜4以及第2 10

200822494 ZDI^f/pif.doC 線圈25 — 1〜4。第1旋轉板30與第2旋轉板35通過驅動 轴60而設置在分別具有支持板85 — 1、85 — 2的轴承80 — 1、80 — 2上，並且’轴承80 — 1、80 — 2固定在台座97上。 而且，第1旋轉板30與第2旋轉板35分別包括第1永久 磁石40 — 1〜4以及45 — 1〜4。驅動轴60從外部獲得旋轉 驅動扭矩（未圖示），使第1旋轉板30以及第2旋轉板35 選擇，從而產生旋轉磁場。 圖lb中，環形磁芯5上捲繞著第1線圈15—1〜4以 及第2線圈25—1〜4，且該環形磁芯5嵌設在固定件70 内。圖2為環形磁怒的線圈分解圖，更詳細地表示出圖lb 所示的環形磁芯5上第1線圈15 —1〜4以及第2線圈25 —1〜4的捲繞狀態。圖2a中，環形磁芯5上第1線圈的 捲繞方式為：第1線圈15—1〜4之間相互成90度，第1 線圈15 — 1與15 — 3相向，而15 — 2與15 — 4相向。圖2b 中，第2線圈的捲繞方式為：第2線圈25—1〜4相互成 9〇度’第2線圈25 — 1與25 — 3相向’而25 — 2與25 — 4 相向，覆蓋於第1線圈15 —1〜4之間的間隙部，且與第1 線圈15 — 1〜4分別錯開45度，方向以及捲繞數均與第1 線圈15 — 1〜4相同。 圖3為進一步詳細說明圖la所示的第1旋轉板30與 第2旋轉板35結構的旋轉板結構圖。第1永久磁石40 — 1 〜40 — 4之間相互成90度，第1永久磁石40 — 1與40 — 3 相向，而40 — 2與40 — 4相向，以此方式設置在第1旋轉 板30上。第2永久磁石45 — 1〜45 — 4之間相互成90度， 11 200822494 2M47pif.doc 第2永久磁石45— 1與45 —3相向，而45 —2與45 — 4相 向，以此方式設置在第2旋轉板35上。此外，第1旋轉板 30與第2旋轉板35，以第1永久磁石4〇一 ;[〜40 —4與第 2永久磁石45 — 1〜45 — 4之間相互錯開45度的方式，而 固定在驅動軸60上。此外，第丨旋轉板3〇與第2旋轉板 35上分別具有磁路形成板50—卜50 — 2,且形成第1永久 磁石4G-1〜4G-4與第2永久磁石45 —卜# —4的磁 • 卩。該磁路形成板50一 ：l、50-2亦可通過由鐵構成整個第 1以及第2旋轉板30、35而形成磁路。 圖4為表示第i旋轉板3()與第2旋轉板％所形成的 j的形成細節、以及磁場方向的磁路形成圖。圖4中， :::1旋轉板3〇的第1永久磁石40-極，向第2 的第2永久磁石Μ以及45-4的S極產生 二=場I:下磁路’即，再次從第2永久磁石45 1，而返口到第1、、々極’經過磁路形成板5〇 —2以及50 — 與第= 反〜1的 則會產生圖4所示的:路^動軸6G的旋轉扭矩而旋轉， Η〜4以及第2線圈25叫“場，從而，第！線圈15 勢。藉此，能夠使所有_ 會產生同—方向的電動 可有效利用所有產生的=同一方向的電動勢，且 磁石的劃分數設為4，但綠門、只^例中線圈的劃分數以及 劃分數並*受舰制。、’關分數亦可為8， 圖5為本發明的發電機的電 路圖。第1線圈15 12 200822494 ^ 14/pi£ doc

之間相互串聯連接，第〗線圈15 — 4的開放端接地，而第 ^線圈15一3的開放端連接於整流器90 — 1的正極。同樣， 第2線圈25—1〜4之間相互串聯連接，第2線圈25一3 關放端接地，而第2線圈25-2的開放端連接於整流器 9〇 — 2的正極。整流器90-1以及整流器90 — 2的負極連 、 接於電谷裔95的一端，從其連接點（connection node) P 可獲取電，勢。電容器95的另一端接地。第j線圈 ⑩ Η ^及第2線圈^—^上產生的同-方向的電動勢所 5内Γ㈣方向全部_，故而關在環形磁芯 的旋韓力二极產生漏磁場而導致旋轉板30、35 的％轉力降低，故不會導致發電效率降低。 線圈的輪出波形圖。圖知中，第！ 電動勢的合成波對應料 f生關一方向的 eurrent)，且輸入到電內成為脈流（pulsating •存儲的合成波可成為平;;中’電容器如所 • 一—該直流成分變利用變換器 將其升壓，從而可用作家用電力。又机成刀，且由變壓器 [產業上之可利用性] 根據如上所述的本發明，能 針方向的電動勢，且能夠有效利 斤有線圈上產生順時 能夠防止線圈產生漏磁場，不备大所有產生的磁場。並且， 、旋轉板的旋轉力降低，故而不二^線圈產生漏磁場而導致 步而言，不會因需要切斷逆^致發電效率降低。進一 严方向的電動勢而帶來另外的電 13 200822494 ZD14/piI.d〇C 路負擔。因此，可提供電路簡單的高效發電機。 【圖式簡單說明】 圖1為表不本發明的發電機結構的結構圖。 圖2為本發明的環形磁芯的線圈分解圖。 圖3為本發明的旋轉板的結構圖。 β 圖4為表示第1旋轉板與第2旋轉板所產生的磁路的 ’ 磁路形成圖。 ^ 圖5為本發明的發電機的電路圖。 圖6為表示連接點Ρ的輸出波形圖。 圖7為先前的發電裝置的正面以及侧面圖。 圖8為表示先前的發電裝置的電性連接的電路圖。 【主要元件符號說明】 1 :驅動軸 2L· :左支持板 2R :右支持板 3L· :左轴承 3R :右轴承 5:環形磁芯 5L :左旋轉板 5R :右旋轉板 6NL:左Ν永久磁石 6NR :右Ν永久磁石 6SL :左S永久磁石 6SR :左S永久磁石 14 200822494

2D14/pif.d〇C 10 :固定件 11 ··環形磁芯 12 :霍爾感測器 20 :固定件外殼 15— 1〜4 :第1線圈 25 — 1〜4 :第2線圈 30 :第1旋轉板 35 :第2旋轉板 ’ 40- 1〜4 :第1永久磁石 45一1〜4 :第2永久磁石 50—1、2 :磁路形成板 60 :驅動軸 70 :固定件 80—1、2 :軸承 85一1、2 ·支持板 90—1、2 :整流器 Φ 95 :電容器 97 :台座 100 :發電裝置 110 :發電機 C :電容器 D1〜D12 :整流器 m〜H6:蓄電電路 L1〜L12 :線圈 15 200822494

Z31^/pif.d〇C R1、R2 :電流限制電阻 ΤΙ、T2 :第1以及第2雙向整流器

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Claims (1)

1. 200822494 25147pif.doc 十、申請專利範圍： 1.一種發電機，其特徵在於：包括 第1線圈，劃分成多個部分而捲繞在固定的環形磁芯 上， 第2線圈，劃分數與該第i線圈相同，捲繞在該第1 線圈劃分形成的間隙部，以及 第1以及第2旋轉板，面向該環形磁芯的兩面；並且 該第1旋轉板，具有與該劃分的第1線圈相向、數量 與該劃分的第1線圈的劃分數相同、且以表現出同一磁極 的方式而排列的第1永久磁石， 該第2旋轉板，具有與該劃分的第2線圈相向、數量 與該劃分的第:2線圈的劃分數相同、且以表現出的磁性與 該同一磁極相反的方式而排列的第2永久磁石’ 通過該第1以及第2旋轉板的旋轉’可獲得該第1以 及第2線圈所產生的電力。 2·如申請專利範圍第1項所述之發電機’其中該第1 以及第2線圈的捲繞數以及捲繞方向相同。 3·如申請專利範圍第1.項或第2項所述之發電機，其 中 、 該第1以及第2旋轉板的中心具有用於旋轉的共通的 驅動轴，且 在該驅動轴與該第1永久磁石之間，具有形成磁路的 第1磁路形成板， 在該驅動軸與該第2永久磁石之間，具有形成磁路的 17 200822494 25147pif.doc 苐2磁路形成板。 中4.如申請專利範圍第1項或第2項所述之發電機，其 的正端接地’而另1連接於^整流器 的正Ξ第2線_—端接地’而另―端連接於第2整流器 節整流器的負極連接容端 該電容器的另一端接地， ^ 且從該電容器的該一端獲取電力。 5·如—申凊專利範圍第3項所述之發電機， 該第1線圈的一端接地，而另— 的正極， 鳊連接於弟1整流H 該第2線圈的一端接地， 的正極， 喊⑪㈣W接於第2整流器 該第1以及該第2整流器的負極遠於 _ w 該電容器的另-端接地，負極連接於电谷器的一端， 且從該電容器的該—端獲取電力。 6.—種發電機，其特徵在於： 包括： 设有線圈的環形磁芯，以及 分別排列著多個永次 夾住該磁芯的第〗以及# 且目向β又置在'驅動軸上而 贫筮：[乐旋轉板；並且 ^ d威的相對面上所排列的該多個永久磁石表 200822494 25147pif.doc 現出同一磁極，而該第2旋轉板的相對面上所排列的該多 個永久磁石表現出的磁極與該同一磁極相反。

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