專利名稱：磁場(chǎng)能發(fā)電機(jī)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以磁場(chǎng)能為動(dòng)力的發(fā)電機(jī)的制造方法，其核心是使發(fā)電機(jī)動(dòng)力部分不產(chǎn)生反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
現(xiàn)在，公知的發(fā)電機(jī)是以燃料的化學(xué)能，原子能、水能、風(fēng)能、日光能等能量為能源的。這些能源有儲(chǔ)量有限，對(duì)環(huán)境污染、開(kāi)發(fā)利用不便等缺點(diǎn)，造成了當(dāng)前的能源緊缺。
本發(fā)明的目的是提供一種新的能量來(lái)源，即利用磁場(chǎng)能提供能量，使磁能成為一種使用方便、無(wú)環(huán)境污染、可反復(fù)使用、充足廉價(jià)的新能源，以緩解能源危機(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。磁場(chǎng)能發(fā)電機(jī)分為發(fā)電部分和動(dòng)力部分。發(fā)電部分和動(dòng)力部分都由轉(zhuǎn)子和定子組成定子是n對(duì)磁極，由永磁鐵或超導(dǎo)磁鐵構(gòu)成，動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子由飛輪、激磁線圈和鐵芯組成，發(fā)電部分轉(zhuǎn)子由線圈和鐵芯組成和永磁式直流電機(jī)完全相同，發(fā)電部分轉(zhuǎn)子和動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，既為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。磁場(chǎng)能發(fā)電機(jī)工作原理如下設(shè)，動(dòng)力部分的磁場(chǎng)強(qiáng)度B1為發(fā)電部分磁場(chǎng)強(qiáng)度B2的n倍。即B1＝nB2。動(dòng)力部分線圈L1等于發(fā)電部分線圈L2。即L1＝L2。當(dāng)線圈L1和L2內(nèi)分別有電流I1和I2流過(guò)，I1＝I2時(shí)，根據(jù)電磁力公式F＝BIS，動(dòng)力部分產(chǎn)生的電磁力F1n倍于發(fā)電部分產(chǎn)生的電磁力F2，即F1＝nF2。I1為發(fā)電機(jī)工作電流，F(xiàn)1為發(fā)電機(jī)動(dòng)力，I2為發(fā)電部分所發(fā)電流，F(xiàn)2既為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。若I1為I2的n分之一時(shí)，由于B1＝nB2，則F1＝F2。在不計(jì)摩擦阻力的情況下，可使轉(zhuǎn)子持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。并可有電流輸出，或直接輸出動(dòng)力總之本發(fā)明是在動(dòng)力部分，利用定子和轉(zhuǎn)子兩磁場(chǎng)間的排斥力推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而拖動(dòng)發(fā)電部分轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁力線發(fā)電。
用磁場(chǎng)能作功要解決的問(wèn)題是磁場(chǎng)為守恒場(chǎng)一位場(chǎng)。在發(fā)揮排斥作用之前，使磁場(chǎng)靠近所做的功與排斥力所做之功是相等的。本發(fā)明是用電磁鐵斷續(xù)通電的方式解決這一問(wèn)題的。動(dòng)力部分定子以永磁鐵或超導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生一恒定磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)。在電磁鐵靠近定子磁場(chǎng)前，電磁鐵不接通，則無(wú)磁場(chǎng)產(chǎn)生，所以不受定子磁場(chǎng)排斥。當(dāng)轉(zhuǎn)子到達(dá)工作位置時(shí)，電磁鐵接通直流電源，兩磁場(chǎng)相斥，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，這就避免了兩磁場(chǎng)在靠近時(shí)產(chǎn)生的斥力。
用電磁鐵與一磁場(chǎng)相互作用而運(yùn)動(dòng)，在電磁鐵激磁繞組中會(huì)感應(yīng)出一與激磁電流反向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于動(dòng)力部分定子磁場(chǎng)強(qiáng)度B1＝nB2，所以必須防止這一感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。本發(fā)明是以下述方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的的動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子的激磁線圈兩個(gè)為一組，兩線圈法線平行地并在一起。兩線圈一為左繞線圈，一為右繞線圈。即兩線圈的N極和S極并在一起。激磁線圈的法線和定子磁場(chǎng)方向成0°和180°角放置，即轉(zhuǎn)子磁極方向和定子磁極方向成0°和180°角。使轉(zhuǎn)子磁極的N、S兩極和定子的一極(N極或S極)作用。轉(zhuǎn)子磁極的N、S極可以是幾對(duì)。實(shí)驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)子將以和定子磁極同極性的磁極在前方向運(yùn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)子激磁線圈法線和定子磁極方向成180°和0°角。運(yùn)動(dòng)方向和磁力線垂直，運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈和定子始終保持等距離，定子磁場(chǎng)為一均勻磁場(chǎng)，所以轉(zhuǎn)子和定子雖有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但線圈內(nèi)磁通量未變，根據(jù)法拉第定律可知線圈內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。
本發(fā)明由于采取了把轉(zhuǎn)子激磁線圈法線和定子磁場(chǎng)方向成0°和180°角放置轉(zhuǎn)子激磁線圈n對(duì)異性兩極和定子一極相作用的方法。使激磁線圈在和定子磁場(chǎng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)磁通量改變，不產(chǎn)生和工作電流反向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而使磁能作為一種能源得以開(kāi)發(fā)利用。特別是隨著超導(dǎo)技術(shù)的實(shí)用化，本發(fā)明利用超導(dǎo)磁鐵將使磁場(chǎng)能發(fā)電機(jī)向大功率、小型化方向發(fā)展。本發(fā)明還可廣泛用于電機(jī)拖動(dòng)上，可節(jié)省能源、提高效率。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是圖1的I-I剖示圖。
圖3、4、5是實(shí)施方法二的動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子磁極的三視圖，它和圖1的比例為8∶1。
圖6是實(shí)施方法二的動(dòng)力部分定子磁極。
圖中1、發(fā)電部分磁極;2、發(fā)電部分轉(zhuǎn)子;3、發(fā)電部分電極;4、發(fā)電部分電刷;5、軸;6、蓄電池;7、動(dòng)力部分磁極;8、飛輪;9、10動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子激磁線圈;11、動(dòng)力部分電刷;12、動(dòng)力部分電極;13、導(dǎo)線;14、動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子鐵芯;15、鐵磁罩;16、異形磁極在圖1中，當(dāng)動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子線圈9處于A點(diǎn)時(shí)，蓄電池6通過(guò)導(dǎo)線13、電極12電刷11向線圈9、10供直流電I1，線圈9、10并聯(lián)。線圈9、10產(chǎn)生如圖1所示方向的磁場(chǎng)。這一磁場(chǎng)和磁極7產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，推動(dòng)轉(zhuǎn)子向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線圈10到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，電刷11和電極12脫開(kāi)，飛輪8依靠慣性向下一磁極運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子到達(dá)下一磁極時(shí)，又開(kāi)始上述過(guò)程，使轉(zhuǎn)子持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)軸5帶動(dòng)發(fā)電部分轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁極磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流I2，經(jīng)電刷4、(裂環(huán))整流、供給蓄電池6。由于磁極7磁場(chǎng)強(qiáng)度n倍于磁極1，I1＜I2既可維持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖3、4、5、6所示的是另一實(shí)施例。它和圖1所示實(shí)施例不同之處在于動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子和定子，其區(qū)別有三，第一動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子鐵芯長(zhǎng)于激磁線圈，第二鐵芯被鐵磁罩所屏蔽。第三定子磁極為一異形磁極。圖6所示是異形磁極16。其虛線部分為轉(zhuǎn)子鐵芯14運(yùn)行軌跡。在磁極16的外緣，沿著鐵芯運(yùn)行方向?yàn)榫噼F芯運(yùn)行軌跡逐漸變窄。內(nèi)緣為距鐵芯運(yùn)行軌跡逐漸加寬。在激磁線圈兩邊的鐵芯分別被鐵磁罩15所包圍，如圖3、4、5所示，鐵磁罩15在F、E兩面距鐵芯14較遠(yuǎn)，C1D1兩面為工作面不罩鐵燕罩，H面被鐵芯罩所封閉。當(dāng)轉(zhuǎn)子由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵芯14從c、b兩面輸入的磁通不變，由于磁極16在內(nèi)緣逐漸加寬，在外緣逐漸變窄，且d1＝d2，F(xiàn)面輸入磁通增加，E面輸入磁通量減少，其余幾面為鐵磁罩15屏蔽，無(wú)磁通量改變。根據(jù)楞次定律可知，在激磁線圈9、10內(nèi)感應(yīng)出一和工作電流同向的電動(dòng)勢(shì)，使工作電流增加。
權(quán)利要求
1.一種以磁場(chǎng)能量為能源的發(fā)電機(jī)的制造方法，包括驅(qū)動(dòng)、發(fā)電工藝，該發(fā)電機(jī)以永久磁鐵或超導(dǎo)磁鐵為定子磁極，其特征在于發(fā)電機(jī)分為發(fā)電部分和動(dòng)力部分，以發(fā)電部分所發(fā)之電供動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子磁極激磁，動(dòng)力部分定子和轉(zhuǎn)子作用推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子通過(guò)軸帶動(dòng)發(fā)電部分轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，切割發(fā)電部分定子磁力線發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于以磁場(chǎng)能量作為發(fā)電機(jī)的能量來(lái)源，這一磁場(chǎng)能由永久磁鐵或超導(dǎo)磁鐵提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述方法，其特征是發(fā)電機(jī)動(dòng)力部分定子磁極的磁場(chǎng)強(qiáng)度n倍于發(fā)電部分定子磁極磁場(chǎng)強(qiáng)度，n＞1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是動(dòng)力部分轉(zhuǎn)定子間磁極的工作狀態(tài)為一邊n對(duì)N、S兩極同時(shí)和另一邊一極(N或S極)作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的方法，其特征在于動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極的相對(duì)位置是轉(zhuǎn)子磁極的磁場(chǎng)方向和定子磁極的磁場(chǎng)方向成0°和180°角(同向和反向)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是動(dòng)力部分定子磁極的形狀是沿轉(zhuǎn)子運(yùn)行方向，一條邊距轉(zhuǎn)子磁極運(yùn)行軌跡逐漸加寬，一條邊距轉(zhuǎn)子運(yùn)行軌跡逐漸變窄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4、5所述的方法，其特征是動(dòng)力部分轉(zhuǎn)子鐵芯的非工作面被鐵磁罩所屏蔽，即鐵磁罩封閉和定子磁場(chǎng)方向垂直的鐵芯幾個(gè)面、其封閉形式為距鐵芯一面較遠(yuǎn)，其余幾面較近。
全文摘要
一種以磁場(chǎng)能為能源的發(fā)電機(jī)的制造方法。依本方法制造的發(fā)電機(jī)分為動(dòng)力部分和發(fā)電部分。發(fā)電部分和一般永磁鐵式直流發(fā)電機(jī)相同。在動(dòng)力部分，利用發(fā)電部分所發(fā)之電供轉(zhuǎn)子激磁。經(jīng)激磁轉(zhuǎn)子磁極與由永磁鐵或超導(dǎo)磁鐵構(gòu)成的定子磁極相互作用，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。由于采用了轉(zhuǎn)子N、S兩極和定子一極作用，轉(zhuǎn)子激磁線圈法線和定子磁極磁場(chǎng)方向成0°和180°角放置的方法，使線圈內(nèi)磁通量保持不變。防止了與工作電流反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。動(dòng)力部分定子磁場(chǎng)強(qiáng)度為發(fā)電部分定子磁場(chǎng)強(qiáng)度的n倍，所以可有電流輸出。
文檔編號(hào)H02K25/00GK1086053SQ9211132
公開(kāi)日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1992年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月20日
發(fā)明者趙曉 申請(qǐng)人:趙曉