專利名稱：感生變磁交流發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，確切地說是一種感生變磁交流發(fā)電機。
背景技術：
傳統(tǒng)的發(fā)電機存在以下不足第一，由于傳統(tǒng)發(fā)電機轉子即磁極，與定子即線圈， 兩者之間作相對圓周運動過程中，磁力線和線圈做相對切割運動，線圈的感應電流產生的 旋轉磁場對轉子起到阻礙作用，線圈和磁力線的位置在0到90度之間角度越大，磁力線的 阻力越大，消耗的能量越大。這種發(fā)電方式只是完成了能量的轉化，轉化效率低，能耗較大。 第二，傳統(tǒng)發(fā)電機的鐵芯中容易產生漏磁，增加阻力，浪費動力，還產生諧波，對電網有危 害。
發(fā)明內容本實用新型的目的，是提供了一種感生變磁交流發(fā)電機，它通過改變鐵芯中磁通 量的大小的方式產生感生電動勢，而非通過線圈切割磁力線，磁力線始終與鐵芯上的線圈 垂直，鐵芯與磁鐵相對轉動的方向也與磁力線垂直，因此，線圈內的感應電流產生的旋轉磁 場不會對鐵芯與磁鐵的相對轉動產生阻礙作用，可節(jié)省發(fā)電所需的能量消耗；它的鐵芯中 不易產生漏磁和諧波，不會對電網造成危害，從而，可解決現有發(fā)電機存在的不足。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的感生變磁交流發(fā)電機，包括鐵芯 支架，鐵芯支架上安裝轉軸，轉軸的兩端分別安裝第一轉盤和第二轉盤，鐵芯支架上安裝第 一鐵芯，第一鐵芯的外周安裝第一線圈，第一轉盤上安裝第一磁鐵，第二轉盤上安裝第四磁 鐵，第一磁鐵和第四磁鐵與第一鐵芯的兩端相對應，第一磁鐵與第四磁鐵的異極相對。為進一步實現本實用新型的目的，還可以采用以下技術方案實現鐵芯支架上安 裝第二鐵芯和第三鐵芯，第一鐵芯、第二鐵芯和第三鐵芯均勻分布于轉軸的外周，第一鐵 芯、第二鐵芯和第三鐵芯的中心共圓，第二鐵芯的外周安裝第二線圈，第三鐵芯的外周安裝 第三線圈，第一轉盤上安裝第二磁鐵，第二磁鐵和第一磁鐵與轉軸的間距相等，第二磁鐵和 第一磁鐵相隔180度，第二轉盤上安裝第五磁鐵，第五磁鐵和第四磁鐵與轉軸的間距相等， 第五磁鐵與第四磁鐵相隔180度，第五磁鐵與第二磁鐵異極相對。第一鐵芯、第二鐵芯、第 三鐵芯、第一磁鐵、第二磁鐵、第四磁鐵和第五磁鐵的端面形狀和大小相同。第一磁鐵和第 二磁鐵的磁極方向相反。本實用新型的積極效果在于它是通過改變發(fā)電機鐵芯中磁通量的大小在線圈中 產生感生電動勢，產生感生電流的大小與磁通量的變化率和導線負載的電阻大小有關。本 發(fā)電機工作時，鐵芯與磁鐵相對轉動過程中，磁鐵的磁力線始終垂直于鐵芯端面，即改變鐵 芯中磁通量大小的旋轉方向始終與磁鐵磁力線的方向始終成90度角，以該結構方式發(fā)電， 可大幅減小發(fā)電機定子轉子之間轉動的阻力，同時還可提高發(fā)電效率，有很好的節(jié)能效果。 本發(fā)電裝置在鐵芯中不產生漏磁，沒有諧波產生，還可減少一部分阻力，節(jié)約能源，并且對 電網不產生危害。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視結構示意圖；圖3是圖1 的C-C剖視結構示意圖；圖4是圖1的B-B剖視結構示意圖。圖中標號1鐵芯支架2第一轉盤3第二轉盤4轉軸5第一鐵芯6第二鐵 芯7第三鐵芯8第一磁鐵9第二磁鐵11第四磁鐵12第五磁鐵14第一線圈15 第三線圈16第二線圈。
具體實施方式
本實用新型所述的感生變磁交流發(fā)電機，包括鐵芯支架1，鐵芯支架1上安裝轉軸 4，轉軸4的兩端分別安裝第一轉盤2和第二轉盤3，鐵芯支架1上安裝第一鐵芯5，第一鐵芯 5的外周安裝第一線圈14，第一轉盤2上安裝第一磁鐵8，第二轉盤3上安裝第四磁鐵11， 第一磁鐵8和第四磁鐵11與第一鐵芯5的兩端相對應，第一磁鐵8與第四磁鐵11的異極 相對，第一磁鐵8和第四磁鐵11的磁力線經過第一鐵芯5。本實用新型加工制作時，可分為兩大方案，一類是磁鐵旋轉，另一類是鐵芯旋轉。磁鐵旋轉的方案。將第一轉盤2和第二轉盤3與轉軸4固定連接，將轉軸4與電動機或液壓馬達等 動力裝置連接。轉軸4上還可以安裝葉片，以便可借助風力或水力帶動轉軸4轉動。發(fā)電 機工作時，鐵芯支架1固定，轉軸4帶動第一轉盤2和第二轉盤3相對第一鐵芯5轉動，從 而使第一磁鐵8和第四磁鐵11同步轉動。在上述轉動過程中，第一鐵芯5端面的磁通量變化如下當第一磁鐵8和第四磁鐵 11轉動到與第一鐵芯5共線的位置時，第一鐵芯5的磁通量最大，隨著第一磁鐵8和第四磁 鐵11的繼續(xù)轉動，第一鐵芯5的磁通量逐漸減小直至為零，再由零增加至最大，如此周而復 始的改變磁通量的大小，第一鐵芯5上的安裝的第一線圈14內便可產生感生電動勢。鐵芯旋轉的方案。將第一鐵芯5通過鐵芯支架1與轉軸4固定連接，鐵芯支架1和其上安裝的鐵芯 可在轉軸4的帶動下，相對于第一轉盤2和第二轉盤3轉動。磁通量的變化以及發(fā)電原理 與磁鐵旋轉方案相同。如圖2至4所示，鐵芯支架1上可再安裝第二鐵芯6和第三鐵芯7，第一鐵芯5、 第二鐵芯6和第三鐵芯7均勻分布于轉軸4的外周，第一鐵芯5、第二鐵芯6和第三鐵芯7 的中心共圓，第二鐵芯6的外周安裝第二線圈16，第三鐵芯7的外周安裝第三線圈15，第 一轉盤2上安裝第二磁鐵9，第二磁鐵9和第一磁鐵8與轉軸4的間距相等，第二磁鐵9和 第一磁鐵8相隔180度，第二轉盤3上安裝第五磁鐵12，第五磁鐵12和第四磁鐵11與轉 軸4的間距相等，第五磁鐵12與第四磁鐵11相隔180度，第五磁鐵12與第二磁鐵9異極 相對。轉動時，第一線圈14、第三線圈15和第二線圈16內均可產生感生電動勢，從而形成 三相電。鐵芯的數量與發(fā)電的相數相同，即鐵芯支架1上安裝一根鐵芯可產生單相電，安裝 兩根鐵芯可產生兩相電，安裝四根鐵芯可產生四相電，按此規(guī)律類推，可制造更多相的發(fā)電 機，以滿足不同用戶的需求。為增強發(fā)電效果，如圖2至4所示，第一鐵芯5、第二鐵芯6、第三鐵芯7、第一磁鐵8、第二磁鐵9、第四磁鐵11和第五磁鐵12的端面形狀和大小應相同，可確保在轉速相同的情況下，單位時間內第一鐵芯5端面的磁通量變化最大。本發(fā)電機的第一磁鐵8與第四磁鐵 11的異極相對構成一對異性磁極，稱為一極或單極。本發(fā)電機可以是單極也可以是兩極、三 極或多極，例如圖1所示的發(fā)電機具有兩極，其中一極由第一磁鐵8與第四磁鐵11構成，另 一極由第二磁鐵9和第五磁鐵12構成。上述的每極由兩個獨立的磁鐵組成，一方面便于加 工制造降低成本，另一方面可防止鐵芯與磁鐵之間發(fā)生相對轉動時相互影響，便于鐵芯上 線圈的兩端導線由發(fā)電機中引出時不受鐵芯或磁鐵轉動的影響。本發(fā)電機一極時，轉軸4轉速達到6000轉/分鐘，所發(fā)交流電頻率為50赫茲，兩 極時，轉軸4轉速達到3000轉/分鐘，所發(fā)交流電頻率為50赫茲，四極時，轉軸4轉速達到 1500轉/分鐘，所發(fā)交流電頻率為50赫茲。為使本實用新型所述的發(fā)電機產生三相正弦交流電，以方便并入現有的電網供用 戶使用，第一磁鐵8和第二磁鐵9的磁極方向應相反。本實用新型未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
權利要求感生變磁交流發(fā)電機，其特征在于包括鐵芯支架(1)，鐵芯支架(1)上安裝轉軸(4)，轉軸(4)的兩端分別安裝第一轉盤(2)和第二轉盤(3)，鐵芯支架(1)上安裝第一鐵芯(5)，第一鐵芯(5)的外周安裝第一線圈(14)，第一轉盤(2)上安裝第一磁鐵(8)，第二轉盤(3)上安裝第四磁鐵(11)，第一磁鐵(8)和第四磁鐵(11)與第一鐵芯(5)的兩端相對應，第一磁鐵(8)與第四磁鐵(11)的異極相對。
2.根據權利要求1所述的感生變磁交流發(fā)電機，其特征在于鐵芯支架(1)上安裝第 二鐵芯(6)和第三鐵芯(7)，第一鐵芯(5)、第二鐵芯(6)和第三鐵芯(7)均勻分布于轉軸(4)的外周，第一鐵芯(5)、第二鐵芯(6)和第三鐵芯(7)的中心共圓，第二鐵芯(6)的外 周安裝第二線圈(16)，第三鐵芯(7)的外周安裝第三線圈(15)，第一轉盤(2)上安裝第二 磁鐵(9)，第二磁鐵(9)和第一磁鐵(8)與轉軸(4)的間距相等，第二磁鐵(9)和第一磁鐵 (8)相隔180度，第二轉盤(3)上安裝第五磁鐵(12)，第五磁鐵(12)和第四磁鐵(11)與轉 軸⑷的間距相等，第五磁鐵(12)與第四磁鐵(11)相隔180度，第五磁鐵(12)與第二磁 鐵(9)異極相對。
3.根據權利要求2所述的感生變磁交流發(fā)電機，其特征在于第一鐵芯(5)、第二鐵芯(6)、第三鐵芯(7)、第一磁鐵(8)、第二磁鐵(9)、第四磁鐵(11)和第五磁鐵(12)的端面形 狀和大小相同。
4.根據權利要求2所述的感生變磁交流發(fā)電機，其特征在于第一磁鐵(8)和第二磁 鐵(9)的磁極方向相反。
專利摘要本實用新型公開了一種感生變磁交流發(fā)電機，包括鐵芯支架，鐵芯支架上安裝轉軸，轉軸的兩端分別安裝第一轉盤和第二轉盤，鐵芯支架上安裝第一鐵芯，第一鐵芯的外周安裝第一線圈，第一轉盤上安裝第一磁鐵，第二轉盤上安裝第四磁鐵，第一磁鐵和第四磁鐵與第一鐵芯的兩端相對應，第一磁鐵與第四磁鐵的異極相對。它是通過改變發(fā)電機鐵芯中磁通量的大小在線圈中產生感生電動勢。它通過改變鐵芯中磁通量的大小的方式產生感生電動勢，而非通過線圈切割磁力線，磁力線始終與鐵芯上的線圈垂直，鐵芯與磁鐵相對轉動的方向也與磁力線垂直，因此，線圈內的感應電流產生的旋轉磁場不會對鐵芯與磁鐵的相對轉動產生阻礙作用，可節(jié)省發(fā)電所需的能量消耗。
文檔編號H02K16/02GK201570958SQ20092025300
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2009年11月10日
發(fā)明者徐 明, 王元昌 申請人:王元昌;徐明