TWI535178B - Plane generator using magnetic levitation system - Google Patents

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Sik Kau Leung
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Plane Flat Generator Dev Co Ltd
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Description

利用磁懸浮系統的平面發電機
本發明涉及發電裝置,具體涉及利用磁懸浮技術的平面發電機。
發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機,再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。
發電機構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。目前一般的發電機包括定子和轉子,轉子在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。
這種靠轉子繞定子旋轉來切割磁力線的方式,必然需要轉軸,則帶來軸磨損、震動和散熱的問題,軸摩擦力也將帶來無謂損耗,目前,解決這些問題均需要提供其它輔助裝置,從而增加製造成本,若不使用這些輔助裝置,又將大大降低發電機的使用壽命。
本發明所要解決的技術問題,就是提供利用磁懸浮系統的平面發電機,能通過外部風力或排氣風力作用在磁懸浮狀態下旋轉運動而使磁力線穿過電磁感應裝置產生變化而發電,其旋轉運動阻力小、耗電小、損耗小。
為解決上述技術問題,本發明採取的技術方案如下: 利用磁懸浮系統的平面發電機,包括環形鐵磁導軌和位於該環形鐵磁導軌上方的旋轉盤,所述旋轉盤與所述環形鐵磁導軌配合產生磁懸浮力及推動力;所述環形鐵磁導軌包括環形基底、由環形基底向上凸出的兩條相互間隔的環形車輪軌,兩環形車輪軌之間凸出有多個用於產生磁懸浮力的第一電磁體,各第一電磁體繞環形基底的周向等間隔分佈,且各第一電磁體的頂部均設有用於發電的電磁感應裝置;所述旋轉盤的底部兩側安裝有分別與環形車輪軌滾動配合的車輪,旋轉盤底部兩側車輪之間向下凸出有直接與第一電磁體產生磁懸浮力及推動力的第二電磁體,第一電磁體和第二電磁體間產生磁力線,該磁力線穿過電磁感應裝置;所述旋轉盤的頂部固定有喇叭狀的兜風罩,該兜風罩(風葉、翼葉)用於集中引風而作為旋轉盤的驅動力,兜風罩的開口方向與環形基底的周向相切;所述兜風罩在外部風力作用下推動旋轉盤沿環形基底的周向啟動,所述車輪與環形車輪軌滾動配合;此後,所述旋轉盤在第一電磁體和第二電磁體的磁懸浮力和風對兜風罩的推動力作用下沿環形基底的周向轉動,穿過電磁感應裝置的磁力線發生變化,從而產生電動勢而發電,用於回收電能供列車磁懸浮驅動,所述旋轉盤懸浮於環形鐵磁導軌上方,所述車輪與環形車輪軌脫離。
進一步地,所述旋轉盤為一體化連續的環形盤,所述第二電磁體在旋轉盤的底部繞旋轉盤的周向等間隔分佈,且相鄰第二電磁體的間距與相鄰第一電磁體的間距相等。
進一步地,所述兜風罩為奇數個,並繞旋轉盤的周向等間距分佈,且各兜風罩以旋轉盤的中軸軸對稱。
進一步地,所述旋轉盤為相互獨立的奇數個,並繞環形基底的周向間隔分佈,每個旋轉盤的頂部均固定有所述兜風罩。
進一步地,所述第二電磁體分別在各個旋轉盤的底部繞環形基底的周向等間隔分佈,且相鄰第二電磁體的間距與相鄰第一電磁體的間距相等。
進一步地,所述旋轉盤周向轉動方向上的前端和後端分別設有第一永磁磁鐵,相鄰旋轉盤上兩第一永磁磁鐵相對端極性相斥。
進一步地,所述電磁感應裝置包括雙面電磁鐵和與該雙面電磁鐵組成發電機的發電機元件。
進一步地,兩所述環形車輪軌與環形基底一體成型,且均為第二永磁磁鐵;所述旋轉盤的車輪外側向下凸出有對稱的護翼,兩護翼的內側面以及旋轉盤的底面均設有第三永磁磁鐵,第三永磁磁鐵與第二永磁磁鐵的相對端極性相斥。
進一步地,所述環形鐵磁導軌的外側設有一用於聚集外部風流的聚風漏斗,該聚風漏斗具有朝外的大口和朝向旋轉盤頂部的小口。
作為本利用磁懸浮系統的平面發電機的另一種實施方式,該利用磁懸浮系統的平面發電機包括直線型鐵磁導軌和位於該直線型鐵磁導軌上方的列車,所述列車與所述直線型鐵磁導軌配合產生磁懸浮力及推動力;所述直線型鐵磁導軌包括枕木、由枕木向上凸出的兩條相互間隔的直線型車輪軌,兩直線型車輪軌之間凸出有多個用於產生磁懸浮力的第一電磁體,各第一電磁體沿直線型鐵磁導軌的長度方向等間隔分佈,且各第一電磁體的頂部均設有用於發電的電磁感應裝置,第一電磁體和電磁感應裝置形成第一直線型發電鐵磁導軌;所述列車的底部兩側安裝有分別與直線型車輪軌滾動配合的車輪,列車底 部兩側車輪之間向下凸出有直接與第一電磁體產生磁懸浮力及推動力的第二電磁體,第二電磁體沿列車的長度方向延伸,形成第二直線型發電鐵磁導軌,第一電磁體和第二電磁體間產生磁力線,該磁力線穿過電磁感應裝置,形成直線型的發電元件;所述列車的頂部固定有喇叭狀的兜風罩,兜風罩的開口方向與列車的行進方向相反;所述兜風罩在外部風力作用下推動列車沿直線型鐵磁導軌的長度方向啟動,所述車輪與直線型車輪軌滾動配合;此後,所述列車在第一電磁體和第二電磁體的磁懸浮力和推動力作用下沿直線型鐵磁導軌的長度方向移動,穿過電磁感應裝置的磁力線發生變化,從而產生電動勢而發電,所述列車懸浮於直線型鐵磁導軌上方,所述車輪與直線型車輪軌脫離。
相比現有技術,本發明的有益效果在於:(1)本發明的旋轉盤在兜風罩的兜風推力作用下啟動,同時可借助列車往前動力、借助風力或借助柴油機燃燒必須排出的氣體流動力,並在通電後的第一電磁體和第二電磁體相互作用的磁懸浮力和推動力作用下繞環形基底周向順勢轉動,由於第一電磁體和第二電磁體的電磁場不斷發生變化,使得穿過電磁感應裝置的磁力線不斷發生變化,從而對應產生電動勢實現發電,由於旋轉盤在轉動過程中僅剩風阻損耗和切割磁力線的損耗,運動阻力小,所以在能量轉換過程中的無謂損耗大大減小,並可在外部源源不斷風源的作用下持續發電;(2)本發明奇數數量的兜風罩,可保持至少有一個兜風罩處於迎風有效推動旋轉盤轉動的狀態,有利於旋轉盤的持續、平穩周向轉動;(3)本發明間隔設置的第一電磁體和第二電磁體將在通以不同 電流後產生大小不同的電磁場,從而使得第一電磁體和前進方向的第二電磁體自身順勢吸引前行,進一步利於旋轉盤的持續、平穩周向轉動;(4)本發明的第二永磁磁鐵和第三永磁磁鐵相對的一端極性相斥,使旋轉盤在環形基底上方得到有效的自動平衡調節,可進一步減小車輪與環形車輪軌用作平衡條件時的摩擦損耗,以最少的能量損耗發電。
下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。
1‧‧‧環形鐵磁導軌
11‧‧‧環形基底
12‧‧‧環形車輪軌
13‧‧‧第一電磁體
14‧‧‧電磁感應裝置
2‧‧‧旋轉盤
21‧‧‧車輪
22‧‧‧第二電磁體
23‧‧‧兜風罩
24‧‧‧護翼
25‧‧‧第三永磁磁鐵
26‧‧‧第一永磁磁鐵
3‧‧‧聚風漏斗
31‧‧‧大口
32‧‧‧小口
4‧‧‧枕木
5‧‧‧直線型車輪軌
6‧‧‧直線型鐵磁導軌
圖1為本發明利用磁懸浮系統的平面發電機實施例一立體結構示意圖;圖2為本發明旋轉盤和環形鐵磁導軌配合的截面圖;圖3為本發明環形鐵磁導軌的立體結構示意圖;圖4為本發明利用磁懸浮系統的平面發電機實施例二的立體結構示意圖;圖5為本發明利用磁懸浮系統的平面發電機實施例二的俯視示意圖;及圖6為本發明利用磁懸浮系統的平面發電機的另一種實施方式的結構示意圖。
實施例一
如圖1所示的利用磁懸浮系統的平面發電機,包括環形鐵磁導軌1和位於該環形鐵磁導軌1上方的旋轉盤2,旋轉盤2與環形鐵磁導軌1配合產生磁懸浮力及推動力。這裡稱謂的平面發電機,是指電磁體在平面上相對運動的作 用下產生電流而發電的發電機形式。
如圖3所示,環形鐵磁導軌1包括環形基底11、由環形基底11向上凸出的兩條相互間隔的環形車輪軌12,兩環形車輪軌12之間凸出有多個用於產生磁懸浮力的第一電磁體13,各第一電磁體13繞環形基底11的周向等間隔分佈,且各第一電磁體13的頂部均設有用於發電的電磁感應裝置14;如圖2所示,旋轉盤2的底部兩側安裝有分別與環形車輪軌12滾動配合的車輪21,旋轉盤2底部兩側車輪21之間向下凸出有直接與第一電磁體13產生磁懸浮力及推動力的第二電磁體22,第一電磁體13和第二電磁體22間產生磁力線,該磁力線穿過電磁感應裝置14;旋轉盤2的頂部固定有喇叭狀的兜風罩23,該兜風罩用於集中引風而作為旋轉盤的驅動力,兜風罩23的開口方向與環形基底11的周向相切;兜風罩23在外部風力作用下推動旋轉盤2沿環形基底11的周向啟動,車輪21與環形車輪軌12滾動配合;此後,旋轉盤2在第一電磁體13和第二電磁體22的磁懸浮力和風對兜風罩的推動力作用下沿環形基底11的周向轉動,穿過電磁感應裝置14的磁力線發生變化,從而產生電動勢而發電,用於回收電能供列車磁懸浮驅動,在第一電磁體13和第二電磁體22產生的磁懸浮力足以支撐旋轉盤2重量後,旋轉盤2懸浮於環形鐵磁導軌1上方,車輪21與環形車輪軌12脫離。
其中,兜風罩23也可設置為對稱的風葉、翼葉等可與風接觸後產生動力的裝置。
可將本利用磁懸浮系統的平面發電機置於發動機(引擎)排氣管的進氣口處,利用機械燃燒柴油發電的排風位置,造出排氣壓力,使旋轉盤轉動而造出發電功能;也可設置在具有連續風源的海邊、草原上。
當兜風罩23受風力兜風推動旋轉盤2後,再同時對第一電磁體13和第二電磁體22通電,並控制通入第一電磁體13和第二電磁體22的電流大小、方向,以產生磁懸浮力和推動力,使車輪21儘快脫離環形車輪軌12,減少滾動磨損,當對第一電磁體13和第二電磁體22停止供電後,兩者間失去磁懸浮力,車輪21和環形車輪軌12起備用的滾動支撐作用,此時若風力足夠,也可直接供以發電。此外,車輪21和環形車輪軌12也可在旋轉盤2在受不穩定外力作用下的時,起平衡支撐調節作用。此處所述的磁懸浮,為現有常規磁懸浮技術,此處不做贅述。
如圖1至圖3所示,本實施例的旋轉盤2為一體化連續的環形盤,第二電磁體22在旋轉盤2的底部繞旋轉盤2的周向等間隔分佈,且相鄰第二電磁體22的間距與相鄰第一電磁體13的間距相等。環形形狀的旋轉盤2可使第一電磁體13時刻以較大的面積與第二電磁體22接觸,有利於產生較大功率的電源輸出,也利於旋轉盤2得到更加平穩的旋轉支持。
為保持至少有一個兜風罩23在風力作用下做有效功,防止兜風罩23的迎風作用和背風作用抵消,本實施例的兜風罩23為奇數個,並繞旋轉盤2的周向等間距分佈,且各兜風罩23以旋轉盤2的中軸軸對稱。
本領域技術人員可以理解的是電磁感應裝置14也可設置為以感應線圈或永磁電磁鐵的方式與常用發電電路、元件組成的發電裝置。
為進一步保證旋轉盤2周向轉動的平穩、平衡,兩環形車輪軌12與環形基底11一體成型,且均為第二永磁磁鐵,即採用永磁磁鐵材料製成;旋轉盤2的車輪21外側向下凸出有對稱的護翼24,兩護翼24的內側面以及旋轉盤2的底面均設有第三永磁磁鐵25,第三永磁磁鐵25與第二永磁磁鐵的相對端極性 相斥。在第二永磁磁鐵和第三永磁磁鐵相對端的斥力作用下,旋轉盤2可得到有效的自身平衡調節,減少摩擦損耗。同時,兩護翼24也起到了對旋轉盤2的對稱的自動平衡調節作用。
為在如海邊、草原上設置的本平面發電機的兜風罩23得到有效的迎風推動力,如圖1所示,環形鐵磁導軌1的外側設有一用於聚集外部風流的聚風漏斗3,該聚風漏斗3具有朝外的大口31和朝向旋轉盤2頂部的小口32。聚風漏斗3經大口31聚集外部風流後,將產生較高壓力的風流經小口32吹向旋轉盤2頂部的一個兜風罩23上,使各個兜風罩23一一得到迎風推動力,減少兜風罩23的背風風阻。其中,小口32的朝向可正對兜風罩23的開口(如圖5所示),也可與兜風罩23的開口稍稍偏離傾斜(如圖1、圖4所示)。
實施例二
如圖2至圖3、圖4至圖5所示為本發明利用磁懸浮系統的平面發電機的實施例二,本實施例二與實施例一的不同之處在於:旋轉盤2為相互獨立的奇數個,並繞環形基底11的周向間隔分佈,每個旋轉盤2的頂部均固定有兜風罩23。第二電磁體22分別在各個旋轉盤2的底部繞環形基底11的周向等間隔分佈,且相鄰第二電磁體22的間距與相鄰第一電磁體13的間距相等。旋轉盤2周向轉動方向上的前端和後端分別設有第一永磁磁鐵26,相鄰旋轉盤2上兩第一永磁磁鐵26相對端極性相斥。
在第一電磁體13和第二電磁體22的磁懸浮力和推動力作用下,各個旋轉盤2可分別在環形基底11上周向轉動,而外部風力可一一推動旋轉盤2,可使風力得到更加有效的利用,同時,第一永磁磁鐵26的也可防止相鄰旋轉盤2相互碰撞。
也可將環形鐵磁導軌1的直徑無限擴大,則某一段環形鐵磁導軌1呈近直線型,可應用於磁懸浮輸送系統中的路軌,旋轉盤2則相當於磁懸浮輸送系統中的列車。在兩條路軌之間枕木中間或是中央間隔並排設置所述的第一電磁體13和電磁感應裝置14,與路軌一樣呈直線型,第一電磁體13可以是永磁鐵或者是繞線的充電電磁鐵;列車底部安裝所述第二電磁體22,借助現有電動列車應付出的應有往前拉動,與下方的第一電磁體13而造出電磁性的磨擦,切割磁感應線產生電流,在第一電磁體13和第二電磁體22之間形成變化的電磁場帶,而電磁感應裝置14恰好在該處因變化的電磁場而產生電動勢進而得到電流的彙集,這是另一種實施方式的利用磁懸浮系統的平面發電機,具體如下:如圖6所示,該利用磁懸浮系統的平面發電機包括直線型鐵磁導軌6和位於該直線型鐵磁導軌6上方的列車(圖中未示出),列車與直線型鐵磁導軌6配合產生磁懸浮力及推動力;直線型鐵磁導軌6包括枕木4、由枕木4向上凸出的兩條相互間隔的直線型車輪軌5,兩直線型車輪軌5之間凸出有多個用於產生磁懸浮力的第一電磁體13,各第一電磁體13沿直線型鐵磁導軌6的長度方向等間隔分佈,且各第一電磁體13的頂部均設有用於發電的電磁感應裝置14,第一電磁體13和電磁感應裝置14形成第一直線型發電鐵磁導軌;列車的底部兩側安裝有分別與直線型車輪軌5滾動配合的車輪,列車底部兩側車輪之間向下凸出有直接與第一電磁體13產生磁懸浮力及推動力的第二電磁體22,第二電磁體22沿列車的長度方向延伸,形成第二直線型發電鐵磁導軌,第一電磁體13和第二電磁體22間產生磁力線,該磁力線穿過電磁感應裝置14,形成直線型的發電元件;列車的頂部固定有喇叭狀的兜風罩,兜風罩的開口方向與列車的行進方向相同; 兜風罩在外部風力作用下推動列車沿直線型鐵磁導軌的長度方向啟動,車輪與直線型車輪軌5滾動配合;此後,列車在第一電磁體13和第二電磁體22的磁懸浮力和推動力作用下沿直線型鐵磁導軌6的長度方向移動,穿過電磁感應裝置14的磁力線發生變化,從而產生電動勢而發電,用於回收電能供列車磁懸浮驅動,列車懸浮於直線型鐵磁導軌6上方,車輪與直線型車輪軌5脫離。
其中,直線型鐵磁導軌6相當於實施例一所述的環形鐵磁導軌1,列車相當於實施例二所述的旋轉盤2,枕木4相當於實施例一所述的環形基底11,該磁懸浮系統的平面發電機的另一種實施例方式的發電原理與實施例一所述的發電原理相同。
可將上述磁懸浮系統的平面發電機,輔助性地加設在現有動車、電動車或地鐵的車底,以及在原先的雙軌固定在枕木鐵路軌中間中央位置加設一條磁旋浮路軌,安放在枕木雙軌中間的第一電磁體、電磁感應裝置為發電機定子,第二電磁體作為一列轉子是安裝在每節列車底部的雙車輪或雙路軌之中央,形成路軌式磁懸浮發電系統。當列車往前行進時,其安放一系列路軌式磁懸浮發電系統自會在行進中發電,回饋入列車耗用電力中而令列車省電。磁旋浮發電系統路軌是不作牽拉列車往前行進的作用,而是充電造出磁懸浮狀態下令列車輕浮減重而作出減少耗電的作用。簡而言之,就是”半磁懸浮半機械能電動力列車”,啟用動車的機械刹車系統,輔助有磁懸浮的輕盈浮起作用,更加上磁懸浮是一系列發電系統在前進中不斷有發電優勢,是一種的混合動力的列車,可裝設在動車底部,地下鐵列車底部,更可裝在傳統柴油發動列車底部,除了令列車平穩輕盈並可發電使用,而且在列車上加設電池作為電動力外就不用加設另一組發電機了。
上述實施方式僅為本發明的優選實施方式,不能以此來限定本發明保護的範圍,本領域的技術人員在本發明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬於本發明所要求保護的範圍。
1‧‧‧環形鐵磁導軌
11‧‧‧環形基底
12‧‧‧環形車輪軌
13‧‧‧第一電磁體
14‧‧‧電磁感應裝置
2‧‧‧旋轉盤
21‧‧‧車輪
22‧‧‧第二電磁體
23‧‧‧兜風罩
24‧‧‧護翼
25‧‧‧第三永磁磁鐵

Claims (8)

  1. 一種利用磁懸浮系統的平面發電機,包括:環形鐵磁導軌和位於該環形鐵磁導軌上方的旋轉盤,所述旋轉盤與所述環形鐵磁導軌配合產生磁懸浮力及推動力;所述環形鐵磁導軌包括環形基底、由環形基底向上凸出的兩條相互間隔的環形車輪軌,兩環形車輪軌之間凸出有多個用於產生磁懸浮力的第一電磁體,各第一電磁體繞環形基底的周向等間隔分佈,且各第一電磁體的頂部均設有用於發電的電磁感應裝置;所述旋轉盤的底部兩側安裝有分別與環形車輪軌滾動配合的車輪,旋轉盤底部兩側車輪之間向下凸出有直接與第一電磁體產生磁懸浮力及推動力的第二電磁體,第一電磁體和第二電磁體間產生磁力線,該磁力線穿過電磁感應裝置;所述旋轉盤的頂部固定有喇叭狀的兜風罩,該兜風罩用於集中引風而作為旋轉盤的驅動力,兜風罩的開口方向與環形基底的周向相切;其中該兩所述環形車輪軌與環形基底一體成型,且均為第二永磁磁鐵;所述旋轉盤的車輪外側向下凸出有對稱的護翼,兩護翼的內側面以及旋轉盤的底面均設有第三永磁磁鐵,第三永磁磁鐵與第二永磁磁鐵的相對端極性相斥,而所述兜風罩在外部風力作用下推動旋轉盤沿環形基底的周向啟動,所述車輪與環形車輪軌滾動配合;此後,所述旋轉盤在第一電磁體和第二電磁體的磁懸浮力和風對兜風罩的推動力作用下沿環形基底的周向轉動,穿過電磁感應裝置的磁力線發生變化,從而產生電動勢而發電,所述旋轉盤懸浮於環形鐵磁導軌上方,所述車輪與環形車輪軌脫離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述利用磁懸浮系統的平面發電機,其中該旋轉盤為一體化連續的環形盤,所述第二電磁體在旋轉盤的底部繞旋轉盤的周向等間隔分佈,且相鄰第二電磁體的間距與相鄰第一電磁體的間距相等。
  3. 如申請專利範圍第2項所述利用磁懸浮系統的平面發電機,其中該兜風罩為奇數個,並繞旋轉盤的周向等間距分佈,且各兜風罩以旋轉盤的中軸軸對稱。
  4. 如申請專利範圍第1項所述利用磁懸浮系統的平面發電機,其中該旋轉盤為相互獨立的奇數個,並繞環形基底的周向間隔分佈,每個旋轉盤的頂部均固定有所述兜風罩。
  5. 如申請專利範圍第4項所述利用磁懸浮系統的平面發電機,其中該第二電磁體分別在各個旋轉盤的底部繞環形基底的周向等間隔分佈,且相鄰第二電磁體的間距與相鄰第一電磁體的間距相等。
  6. 如申請專利範圍第4項所述利用磁懸浮系統的平面發電機,其中該旋轉盤周向轉動方向上的前端和後端分別設有第一永磁磁鐵,相鄰旋轉盤上兩第一永磁磁鐵相對端極性相斥。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述利用磁懸浮系統的平面發電機,其中該環形鐵磁導軌的外側設有一用於聚集外部風流的聚風漏斗,該聚風漏斗具有朝外的大口和朝向旋轉盤頂部的小口。
  8. 一種利用磁懸浮系統的平面發電機,包括:直線型鐵磁導軌和位於該直線型鐵磁導軌上方的列車,所述列車與所述直線型鐵磁導軌配合產生磁懸浮力及推動力;所述直線型鐵磁導軌包括枕木、由枕木向上凸出的兩條相互間隔的直線型車輪軌,兩直線型車輪軌之間凸出有多個用於產生磁懸浮力的第一 電磁體,各第一電磁體沿直線型鐵磁導軌的長度方向等間隔分佈,且各第一電磁體的頂部均設有用於發電的電磁感應裝置,第一電磁體和電磁感應裝置形成第一直線型發電鐵磁導軌;所述列車的底部兩側安裝有分別與直線型車輪軌滾動配合的車輪,列車底部兩側車輪之間向下凸出有直接與第一電磁體產生磁懸浮力及推動力的第二電磁體,第二電磁體沿列車的長度方向延伸,形成第二直線型發電鐵磁導軌,第一電磁體和第二電磁體相互對應且相互之間產生磁力線,該磁力線穿過電磁感應裝置,形成直線型的發電元件;所述列車的頂部固定有喇叭狀的兜風罩,兜風罩的開口方向與列車的行進方向相同;所述兜風罩在外部風力作用下推動列車沿直線型鐵磁導軌的長度方向啟動,所述車輪與直線型車輪軌滾動配合;此後,所述列車在第一電磁體和第二電磁體的磁懸浮力和推動力作用下沿直線型鐵磁導軌的長度方向移動,穿過電磁感應裝置的磁力線發生變化,從而產生電動勢而發電,用於回收電能供列車磁懸浮驅動,所述列車懸浮於直線型鐵磁導軌上方,所述車輪與直線型車輪軌脫離。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9605663B2 (en) 2010-08-24 2017-03-28 Qwtip Llc System and method for separating fluids and creating magnetic fields
US9469553B2 (en) 2011-08-24 2016-10-18 Qwtip, Llc Retrofit attachments for water treatment systems
WO2013029010A1 (en) 2011-08-24 2013-02-28 Qwtip Llc Water treatment system and method
AR088430A1 (es) 2011-08-24 2014-06-11 Qwtip Llc Sistema y metodo de tratamiento de agua
WO2013130901A1 (en) 2012-02-28 2013-09-06 Qwtip Llc Desalination and/or gas production system and method
WO2013130888A1 (en) 2012-02-29 2013-09-06 Qwtip Llc Levitation and distribution system and method
KR20150103033A (ko) * 2012-12-07 2015-09-09 카이트 젠 리서치 에스. 알. 엘. 레일 상에서 모듈을 견인하는 카이트를 구비한 풍력 에너지 변환 시스템
CN103723053B (zh) * 2013-12-02 2015-10-28 平面发电机发展有限公司 利用磁悬浮系统的平面发电机
CN103778971B (zh) * 2013-12-23 2016-08-17 狼嗥出版社有限公司 一种核聚变炉
WO2017185271A1 (zh) * 2016-04-28 2017-11-02 龚达明 利用永磁力和重力驱动的动力系统
CN107465363B (zh) * 2017-09-12 2020-03-27 梁锡球 改进的利用磁悬浮系统的平面发电机
CN108677748A (zh) * 2018-07-04 2018-10-19 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工助力式下转体座
CN108505452A (zh) * 2018-07-04 2018-09-07 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工助力式上转体座
CN108978498A (zh) * 2018-07-04 2018-12-11 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工电磁助力组件
CN108505451A (zh) * 2018-07-04 2018-09-07 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工磁助力转体座
CN108505454A (zh) * 2018-07-04 2018-09-07 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工升降转体组件
CN108660945A (zh) * 2018-07-06 2018-10-16 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工助力式升降转体系统
CN108660943A (zh) * 2018-07-06 2018-10-16 重庆三峡学院 一种桥梁转体施工体系
CN109889023A (zh) * 2019-04-02 2019-06-14 夏善胜 U型驱动器
CN113037003B (zh) * 2021-04-13 2022-03-11 深圳市泰道精密机电有限公司 一种转矩密度高的弧形无框电机
CN113238278B (zh) * 2021-05-31 2022-03-01 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 基于无人机的激光聚变中子活化转移装置
CN113790064A (zh) * 2021-10-15 2021-12-14 四川省交通勘察设计研究院有限公司 一种适用于地铁隧道的多功能联络通道及使用方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE142827C (zh) *
BE675213A (zh) * 1965-01-21 1966-05-16
JPS4820215B1 (zh) * 1969-09-11 1973-06-19
FR2135800A5 (zh) * 1971-04-29 1972-12-22 Comp Generale Electricite
JP3349137B2 (ja) * 1999-10-13 2002-11-20 東海旅客鉄道株式会社 車両推進装置
JP4007476B2 (ja) * 2000-04-14 2007-11-14 三菱電機株式会社 車両用交流発電機
IL140105A (en) * 2000-12-05 2005-05-17 Sergei Latyshev Wind-driven power station
JP2005161974A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Tokyu Construction Co Ltd 鉄道用リニアモータ台車及び二次側導体
CN1721693A (zh) * 2004-07-14 2006-01-18 王伟 超大风叶型风力机
US20060208603A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-21 Rt Patent Company, Inc. Rotating electric machine with variable length air gap
CN1836952A (zh) * 2005-11-04 2006-09-27 沈武云 空气能高速列车
CN101192463B (zh) * 2006-11-29 2011-06-22 上海磁浮交通工程技术研究中心 应用于电磁悬浮式高速磁浮列车的高温超导磁体
ITTO20070233A1 (it) * 2007-03-30 2007-06-29 Massimo Ippolito Sistema eolico per la conversione di energia mediante la traslazione su rotaia di moduli trainati da profili alari di potenza e procedimento di produzione di energia elettrica mediante tale sistema.
EP2194633B1 (en) * 2007-08-09 2017-05-24 Mitsubishi Electric Corporation Brushless ac generator for vehicle
EP2078853A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-15 Ugo Nevi Machine transforming wind energy in electric energy
DE102008024414A1 (de) * 2008-05-16 2009-11-19 Nölting, Bengt, Dipl.-Phys. Dr. Drachen-Kraftwerk
CN102022269A (zh) * 2009-09-11 2011-04-20 武汉孙言明太阳能科技有限公司 新型串联罐状壳体叶轮高速高效风车发电装置
WO2011094914A1 (zh) * 2010-02-08 2011-08-11 国能风力发电有限公司 用于垂直轴风力发电机的磁悬浮支撑装置
WO2011109659A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-09 Unimodal Systems, LLC Modular electric generator for variable speed turbines
EP2564063A4 (en) * 2010-04-29 2014-09-17 Thomas Patrick Bryson HYBRID DEVICE OF WIND AND SOLAR ENERGY
CN102011707B (zh) * 2010-10-19 2013-03-06 孔和平 大型磁悬浮圆轨道风力发电机
US20120148403A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Leader International Corporation Counter-rotating vertical axis wind turbine assembly
WO2012116492A1 (zh) * 2011-03-02 2012-09-07 深圳市风水轮风电科技有限公司 磁悬浮轴定位翼型风帆风力发电机
DE102011116690A1 (de) * 2011-10-24 2013-04-25 Volker Osterlitz Ring- oder Scheibengenerator mit integrierter magnetischer Lagerung
DE102012208547A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
DE102012208549A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Wobben Properties Gmbh Optimierter Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
DE102012208550A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Wobben Properties Gmbh Generator einer getriebelosen Windenergieanlage
CN103723053B (zh) * 2013-12-02 2015-10-28 平面发电机发展有限公司 利用磁悬浮系统的平面发电机

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