開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及6種開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)和一種商業(yè)發(fā)電新模式，所述每一種發(fā)電機(jī)的主磁通都有內(nèi)外兩個(gè)磁路，主磁通總是沿著磁阻最小的一個(gè)路徑閉合。通過軸向磁性轉(zhuǎn)子或徑向磁性轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，交替開關(guān)內(nèi)外磁路，在定子的感應(yīng)繞組中引發(fā)電磁感應(yīng)，發(fā)電時(shí)，轉(zhuǎn)子所受到的磁性阻力約為現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的25％，其余75％的感應(yīng)電磁阻力被內(nèi)磁路產(chǎn)生的正作用力相抵消，使輸出的電能遠(yuǎn)大于消耗的機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能發(fā)電。若干臺額定功率逐機(jī)倍增的三相發(fā)電機(jī)組通過匹配的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、以串并聯(lián)的方式組成大功率的移動(dòng)式或固定式磁能聯(lián)合電站，小功率的電能或機(jī)械能從首端機(jī)組輸入，經(jīng)過若干次倍增后從終端機(jī)組輸出大功率的電能。
【專利說明】開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)都是磁場與電樞直接相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，在發(fā)電的過程中，轉(zhuǎn)子磁極前面始終是相斥阻力、后面始終是相吸阻力，因?yàn)椋袘?yīng)電流的磁場總是要阻礙原磁場的變化，而來自感應(yīng)電磁的制動(dòng)效應(yīng)要消耗95%以上的機(jī)械能，因此，現(xiàn)有的各種發(fā)電機(jī)輸出的電能總是小于輸入的機(jī)械能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供多種輸出電能均遠(yuǎn)大于輸入機(jī)械能的開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種商業(yè)發(fā)電新模式。
[0005]本發(fā)明所提供的多種高效節(jié)能發(fā)電機(jī)屬于一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，具體分為兩大類型，分別依據(jù)兩種節(jié)能原理，其共同特征在于:每一種發(fā)電機(jī)都由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子由永磁式或電磁式定子主磁體、定子感應(yīng)繞組及其鐵芯、定子磁軛、端蓋等部件組成；轉(zhuǎn)子由中心裝有轉(zhuǎn)軸的組合永磁體或組合電磁體或高Bs導(dǎo)磁體組成。為了降低氣隙磁阻，增強(qiáng)優(yōu)先閉合定子主磁通的能力，轉(zhuǎn)子磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度或?qū)Т判阅芑虼艠O面積要高于或大于定子主磁體，定轉(zhuǎn)子的氣隙根據(jù)功率大小控制在I?0.25mm之間；可以將定子的上下磁軛用非磁性整體密封圈或組合密封圈或密封材料連接封閉，使永磁轉(zhuǎn)子在密封的定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，定子繞組和上下磁軛浸入油箱中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)油冷；永磁式發(fā)電機(jī)的永磁體，可以在裝機(jī)后利用感應(yīng)繞組或勵(lì)磁繞組實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)充磁；根據(jù)需要，可以制造出大、中、小型的開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)。
[0006]本發(fā)明的科學(xué)依據(jù):不論用什么方法，只要使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
[0007]本發(fā)明的節(jié)能原理:感應(yīng)電磁的阻力約占發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子總阻力的95%以上，本發(fā)明所提供的6種新型發(fā)電機(jī)，之所以能夠做到高效節(jié)能，其根本原因在于感應(yīng)電流產(chǎn)生的大部分電磁阻力被內(nèi)磁路產(chǎn)生的正向作用力相抵消。6種結(jié)構(gòu)，分別對應(yīng)2種節(jié)能原理，分述如下:
[0008]1.由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，從根本上完全消除了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在發(fā)電的過程中所受到的相斥阻力，并且最大限度地削弱了相吸阻力；定子主磁體產(chǎn)生的主磁通有內(nèi)外兩個(gè)磁路，主磁通總是沿著磁阻最小的一個(gè)路徑閉合，旋轉(zhuǎn)的磁性轉(zhuǎn)子就是磁阻最小的移動(dòng)內(nèi)磁路，主磁通優(yōu)先通過轉(zhuǎn)子閉合；利用轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，交替開關(guān)內(nèi)外磁路，在定子的感應(yīng)繞組中引發(fā)電磁感應(yīng)；磁性轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，始終與定子的主磁通經(jīng)由磁軛和氣隙保持懸浮相吸，轉(zhuǎn)子磁體的前后都受到相吸的力，只是向后的吸引阻力大于向前的吸引動(dòng)力，前后等量的吸引力相抵消，剩余的吸引阻力就很小，根據(jù)理論分析，在輸出電功率相同的情況下，需要的機(jī)械功率約為現(xiàn)有傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的25%左右；實(shí)驗(yàn)證明:磁體在勻強(qiáng)磁場中間隔均勻的氣隙相吸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沒有磁性阻力，因?yàn)榍昂笪ο嗟?、合力為零；而在非勻?qiáng)磁場中或在氣隙較小處經(jīng)過時(shí)磁性阻力明顯，為了最大限度地消除磁性轉(zhuǎn)子在經(jīng)過定子磁軛的間隔區(qū)域時(shí)受到的磁性阻力，三相發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子磁體與定子主磁體采用3: 2或2: 3的不對稱配置。
[0009]2.由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子所受到的感應(yīng)電磁阻力能夠減少50%?75%，磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)360°，只在對應(yīng)的2個(gè)90°或只在I個(gè)90°產(chǎn)生感應(yīng)電磁阻力，而在對應(yīng)的另外2個(gè)90°或剩余的3個(gè)90°感應(yīng)電流的磁場對磁性轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的阻力被內(nèi)磁路產(chǎn)生的作用力相抵消，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相比，在輸出同功率電能時(shí)，只需消耗50%?25%的機(jī)械能；所述相同結(jié)構(gòu)的3個(gè)同功率發(fā)電機(jī)、以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布對接組成三相發(fā)電機(jī)組，可以平衡斷續(xù)的電磁阻力，使轉(zhuǎn)子受到的感應(yīng)電磁阻力均勻分布。
[0010]本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用:由于所述多種開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)輸出的電能均遠(yuǎn)大于輸入的機(jī)械能，理論上，輸入Ikw的機(jī)械能就可產(chǎn)生4kw的電能,除去機(jī)械損耗、風(fēng)阻損耗、勵(lì)磁損耗、銅鐵損耗以及各種雜散損耗外，只要所述發(fā)電機(jī)輸出的電功率> 2kw，本發(fā)明就將開創(chuàng)一種商業(yè)發(fā)電新模式。例如:首先用一臺額定功率為IOkw的電動(dòng)機(jī)或其它動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)一臺額定功率> 20kw的節(jié)能發(fā)電機(jī)、構(gòu)成首臺聯(lián)動(dòng)發(fā)電機(jī)組,再用首臺聯(lián)動(dòng)發(fā)電機(jī)組輸
出的電能通過20kw的電動(dòng)機(jī)去帶動(dòng)一臺額定功率> 40kw的節(jié)能發(fā)電機(jī)......。以此類推，
利用倍增學(xué)的原理，將若干臺額定功率逐機(jī)倍增的開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)通過各自匹配的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，組成一條大功率的移動(dòng)式或固定式電能生產(chǎn)線，若干條電能生產(chǎn)線組成一個(gè)磁能聯(lián)合電站。
[0011]本發(fā)明的有益效果:由于所述多種開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)具有輸入小、輸出大、零排放、低噪音的特點(diǎn)，可不受地理環(huán)境和氣候條件的限制，能在需要電能的地方就近組建磁能聯(lián)合電站，將小功率的電能或機(jī)械能從首端的發(fā)電機(jī)組輸入，經(jīng)過若干級的倍增，最后從終端的發(fā)電機(jī)組輸出大功率的電能。節(jié)能環(huán)保，滿足各種用電需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是左右徑向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)的俯視圖
[0013]圖2是左右徑向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖3是組合圓柱體永磁轉(zhuǎn)子端面示意圖
[0015]圖4是組合圓柱體電磁轉(zhuǎn)子端面示意圖
[0016]圖5是左右軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖6是左右軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)橫截俯視圖
[0018]圖7是三角式軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)的橫截俯視圖
[0019]圖8是卷繞式大小頭圓形磁軛俯視圖
[0020]圖9是偏置轉(zhuǎn)子俯視圖
[0021]圖10是內(nèi)外雙向開關(guān)磁路單磁源發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖11是三相發(fā)電機(jī)組對接示意圖
[0023]圖12是單向外磁路雙磁源發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖13是內(nèi)外雙向開關(guān)磁路雙磁源發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖中1.左磁軛,2.右磁軛,3.上磁軛,4.下磁軛,5.磁軛半圓槽,6.定子電磁體，7定子勵(lì)磁繞組，8.定子永磁體，9.主磁通閉合路徑，10.主磁通開路路徑，11.定子感應(yīng)繞組，12.定子感應(yīng)繞組鐵芯，13.角形非磁性低電阻隔磁薄板，14.上端蓋，15.下端蓋，16.端蓋角形定位板，17.大小頭圓形棒狀高電阻軟磁體軸心，18.卷繞式大小頭圓形柱狀磁軛，19.偏置轉(zhuǎn)子，20.轉(zhuǎn)子開口定位箍圈，21.外方六角孔套管，22.偏置轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)軌跡，23.圓形端蓋，24.等距分布的螺栓孔，25.中心圓孔，26.六角棒轉(zhuǎn)軸，27.圓柱狀組合軟磁轉(zhuǎn)子，28.軟磁轉(zhuǎn)子半圓柱高Bs導(dǎo)磁體,29.軟磁轉(zhuǎn)子半圓柱非磁性等重體,30.圓柱狀組合永磁轉(zhuǎn)子，31.組合永磁轉(zhuǎn)子半圓形永磁體,32.組合永磁轉(zhuǎn)子半圓柱導(dǎo)磁鐵芯,33.圓柱狀組合電勵(lì)磁轉(zhuǎn)子，34.轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組，35.轉(zhuǎn)子半圓柱非磁性結(jié)合體，36.轉(zhuǎn)子非磁性緊箍圈，37.六角轉(zhuǎn)軸孔，38.組合軟磁轉(zhuǎn)子緊固螺孔，39.圓弧側(cè)面扁平狀永磁體，40.組合永磁轉(zhuǎn)子連體薄壁，41.圓柱狀組合永磁轉(zhuǎn)子高Bs導(dǎo)磁體,42.氣隙,43.原動(dòng)機(jī),44,轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布對接式三相發(fā)電機(jī)組，45.鍵槽聯(lián)軸器，46.發(fā)電機(jī)組基座。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作出詳細(xì)說明:
[0027]實(shí)施例1.如圖1和圖2所示的左右徑向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī):條形電工鋼片疊合組成左(I)右(2)磁軛，平底半圓弧面電工鋼片疊合組成上(3)下(4)磁軛，平底半圓弧面2倍寬度的電工鋼片疊合組成感應(yīng)繞組(11)的鐵芯(12)，4塊條形永磁體(8)的同性磁極分別與左右磁軛兩端內(nèi)平面和上下磁軛的底平面緊密對接，左右磁軛與上下磁軛疊片的疊合方向相互垂直，感應(yīng)繞組鐵芯的底平面與左右磁軛中段內(nèi)平面緊密對接，形成永磁式定子主體，左右合圍形成三段式圓形定子腔；2組E形電工疊片開口相對，用專用工裝壓緊，在鏜床上鉆孔、鏜孔、加工出三段式圓形定子腔，上下磁路套裝勵(lì)磁繞組，中間雙向磁路套裝感應(yīng)繞組,形成電磁式定子主體；中心有軸向三邊槽的半圓柱高Bs導(dǎo)磁體(28)和相同形狀的非磁性等重體(29)組成圓柱狀組合式軟磁轉(zhuǎn)子，兩端面各有4個(gè)連接平面緊固圈的緊固螺孔(38)，用沉頭螺釘緊固半圓柱導(dǎo)磁體和等重體，軟磁轉(zhuǎn)子外圓面的適當(dāng)位置套裝2個(gè)非磁性緊箍圈(36)，緊配的非磁性六角棒轉(zhuǎn)軸(26)插入中心六角軸孔(37)中，兩端穿過軸承與長方形端蓋連接，上下端蓋與定子主體間隔非磁性條形絕緣體墊塊連接。半圓柱軟磁轉(zhuǎn)子處于如圖所示的位置時(shí)，左邊的定子主磁通進(jìn)入氣隙(42)經(jīng)由半圓柱導(dǎo)磁體(28)穿過感應(yīng)繞組的鐵芯(12)，形成閉合磁路(9)，此時(shí)穿過左邊的感應(yīng)繞組的磁通量最大，而右邊的定子主磁路處于開路狀態(tài)，主磁通經(jīng)由空氣形成開路路徑(10)，穿過右邊的感應(yīng)繞組的磁通量為零。轉(zhuǎn)子在外力帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，交替導(dǎo)通左右定子的主磁通，引發(fā)電磁感應(yīng)，為了最大限度減少導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子后面受到的感應(yīng)電磁阻力，可以將轉(zhuǎn)子離去時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流用二極管屏蔽，實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)直流輸出。
[0028]實(shí)施例2.如圖3、圖4、圖5、圖6和圖11所示的左右軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī):條形電工鋼片疊合組成磁軛(3)，上下磁軛內(nèi)平面靠近中段的部位夾裝定子主磁體(6)組成內(nèi)外雙磁路定子主體，兩個(gè)定子主體間隔角形非磁性低電阻隔磁薄板(13)，同極相對組成左右定子主體，隔磁薄板的有孔外角面固定在磁軛的拉緊螺桿兩端，左右磁軛的相對處中心部位開有半圓槽(5),左右半圓槽合成中心圓孔(25),用以穿過轉(zhuǎn)軸,定子主體的外磁路端部由感應(yīng)繞組(11)的鐵芯(12)直接閉合或間隔0.1?0.2mm的絕緣墊片閉合；中心有軸向三邊槽的半圓柱導(dǎo)磁鐵芯(32)的兩端面固定有半圓形永磁體(31)、與同形狀的半圓柱非磁性結(jié)合體(35)組成圓柱狀永磁轉(zhuǎn)子；中心有軸向三邊槽的半圓柱軟磁鐵芯和同形狀的非磁性結(jié)合體(35)組成圓柱狀電勵(lì)磁轉(zhuǎn)子(33);所述組合轉(zhuǎn)子的外圓面由非磁性緊箍圈(36)緊固，轉(zhuǎn)子中心有六角轉(zhuǎn)軸孔(37);電磁式組合轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組(34)套裝在非磁性緊箍圈上，緊配的六角棒轉(zhuǎn)軸插入六角軸孔內(nèi)，孔外兩端用非磁性定位圓套管和圓螺母將轉(zhuǎn)子組件壓緊定位，轉(zhuǎn)軸穿過軸徑向組合軸承與非磁性的端蓋連接，長方形的端蓋內(nèi)端面四周邊裝有角形定位板(16)，裝配時(shí)先裝入半邊定子主體以及共用轉(zhuǎn)子主體，然后再裝另半邊定子主體，最后機(jī)殼與上下端蓋連接；轉(zhuǎn)子磁極與上下定子磁軛保持均勻的微小氣隙，與定子主磁通異性相對，旋轉(zhuǎn)時(shí)交替與左右磁軛懸浮相吸，形成優(yōu)先閉合定子主磁通的移動(dòng)內(nèi)磁路；使用時(shí)必須將輸出功率相同、轉(zhuǎn)子重量相等的3臺發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布的方式對接組成如圖11所示的三相發(fā)電機(jī)組，同軸連接(45)轉(zhuǎn)子在原動(dòng)機(jī)(43)帶動(dòng)下交替開關(guān)發(fā)電機(jī)的內(nèi)外磁路，引發(fā)電磁感應(yīng)。
[0029]實(shí)施例3.如圖7、圖8、和圖9所示的三角式軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī):由寬度彡鐵芯直徑的帶狀電工鋼片緊密圍繞大小頭圓形棒狀高電阻軟磁體軸心(17)卷制成大小頭圓形柱狀磁軛(18);由帶狀電工鋼片緊密圍繞棒狀高電阻軟磁體軸心卷制成圓柱狀的感應(yīng)繞組鐵芯(12)，圓盤或圓圈狀的感應(yīng)繞組套裝在鐵芯外周面；由帶狀電工鋼片緊密圍繞棒狀導(dǎo)磁體軸心卷成或由整塊的高Bs材料制成圓柱狀的勵(lì)磁繞組鐵芯(6)，圓盤或圓圈狀的勵(lì)磁繞組套裝在鐵芯外周面；由帶狀電工鋼片緊密圍繞棒狀導(dǎo)磁體軸心卷成或由整塊的高Bs材料制成圓柱狀的偏置轉(zhuǎn)子(19)的鐵芯，非磁性六角棒轉(zhuǎn)軸上緊配套裝I個(gè)有六角軸孔(37)的方形套管(21)，將轉(zhuǎn)子鐵芯的中段用厚度>3_的高強(qiáng)度開口定位箍圈(20)緊固，箍圈開口處用螺釘或鉚釘壓緊固定在外方形套管上組成偏置轉(zhuǎn)子(19)，可將圓形強(qiáng)磁板固定在鐵芯兩端面組成永磁式偏置轉(zhuǎn)子，也可將勵(lì)磁繞組套裝在鐵芯的上下部位組成電磁式偏置轉(zhuǎn)子；3個(gè)卷繞式大小頭圓形柱狀磁軛(18)直邊相鄰、間隔角形非磁性低電阻隔磁薄板(13)、利用三角式圓形定位卡模定位，粘固在非磁性圓形端蓋(23)的內(nèi)端面，膠粘固化后可以拿去三角式圓形定位卡模；裝配時(shí)將3個(gè)感應(yīng)繞組互為120°分布、其鐵芯端面直接或間隔0.1?0.2mm絕緣墊片`與對應(yīng)的下磁軛相接，3個(gè)勵(lì)磁繞組互為120°分布、其鐵芯端面與對應(yīng)的下磁軛緊密相接，I個(gè)共用偏置轉(zhuǎn)子其轉(zhuǎn)軸通過圓形磁軛小頭合圍形成的中心三角區(qū)、穿出下端蓋中心(25)的軸徑向組合軸承，然后再裝配上端蓋及其上磁軛，共用偏置轉(zhuǎn)子與定子的上下磁軛保持均勻的微小氣隙，上下端蓋上有等距分布、相互對應(yīng)的螺栓孔，用螺栓將上下端蓋緊固，圓管狀外殼體與上下端蓋連接；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)交替與三角式分布的上下磁軛懸浮相吸，形成優(yōu)先閉合定子主磁通的移動(dòng)內(nèi)磁路，引發(fā)電磁感應(yīng)；使用時(shí)必須將2臺輸出功率相同、轉(zhuǎn)子重量相等的三角式軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)，以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為180°分布的方式對接組成三相發(fā)電機(jī)組，以使機(jī)組的轉(zhuǎn)子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
[0030]實(shí)施例4.如圖10和圖11所示的內(nèi)外雙向開關(guān)磁路單磁源發(fā)電機(jī):由外方內(nèi)圓的電工沖片疊合組成定子的上(3)下(4)磁軛，左右的感應(yīng)繞組(11)的鐵芯(12)直接或間隔0.1?0.2mm的絕緣墊片夾裝在上下磁軛兩端的內(nèi)平面，在有左右對稱缺口的定子腔內(nèi)裝入2極式電磁轉(zhuǎn)子或圓柱狀組合永磁轉(zhuǎn)子(30);圓柱狀組合永磁轉(zhuǎn)子的高Bs導(dǎo)磁體
(41)的中心位置開有用以填裝圓弧側(cè)面扁平狀永磁體(39)的長方形扁平狀、兩側(cè)為連體薄壁(40)結(jié)構(gòu)的通孔，圓柱狀組合轉(zhuǎn)子的兩端面牢固對裝圓形的非磁性轉(zhuǎn)軸接頭，接頭基座的對裝面中心位置有一個(gè)長方形圓弧側(cè)面的凸臺，凸臺吻合嵌入轉(zhuǎn)子端面的槽孔內(nèi)，基座用螺釘緊固或粘固，基座外端面中心的兩軸頭穿過軸承與端蓋連接，非磁性端蓋間隔中心孔徑 > 轉(zhuǎn)子外徑的非磁性隔板與上下磁軛的拉緊螺栓連接緊固；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到圖示的位置時(shí)，受到的感應(yīng)電磁阻力最大、穿過感應(yīng)繞組的磁通量也最大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，受到的電磁阻力最小、穿過感應(yīng)繞組的磁通量為零，此時(shí)轉(zhuǎn)子的磁通經(jīng)內(nèi)磁路閉合，其作用原理類似于磁性表座；轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)360°，穿過感應(yīng)繞組的磁通量就會發(fā)生大小有無的周期性變化，引發(fā)電磁感應(yīng)，發(fā)電時(shí)，只在2個(gè)對應(yīng)的90°費(fèi)力、而在另外的2個(gè)90°很輕松，這是因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的2個(gè)向后吸引轉(zhuǎn)子的電磁阻力被磁軛內(nèi)磁路產(chǎn)生的2個(gè)向前吸引轉(zhuǎn)子的引力相抵消；為了平衡斷續(xù)的電磁阻力，將3臺相同功率的發(fā)電機(jī)(44)如圖11所示，按照轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布的方式對接(45)安裝在同一個(gè)基座(46)上組成三相發(fā)電機(jī)組。
[0031]實(shí)施例5.如圖12和圖11所示的單向外磁路雙磁源發(fā)電機(jī):由外方內(nèi)圓的偏心電工沖片疊合組成定子的上(3)下(4)磁軛，勵(lì)磁繞組(7)的鐵芯(6)直接夾裝在上下磁軛右端部的內(nèi)平面，感應(yīng)繞組(11)的2倍寬度的鐵芯(12)直接或間隔0.1?0.5mm的絕緣墊片夾裝在上下磁軛左端部的內(nèi)平面，其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4相同；轉(zhuǎn)子處于如圖所示的位置時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子的磁通都穿過感應(yīng)繞組，此時(shí)轉(zhuǎn)子受到的電磁阻力最大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)90°和180°時(shí)，受到的感應(yīng)電磁阻力都被內(nèi)磁路產(chǎn)生的引力相抵消，轉(zhuǎn)子正反向轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，只有定子的磁通穿過感應(yīng)繞組，轉(zhuǎn)子的磁通經(jīng)磁軛的內(nèi)磁路閉合，而當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子的異性磁通直接相吸閉合，此時(shí)穿過感應(yīng)繞組的磁通量為零，轉(zhuǎn)子受到的電磁阻力也被抵消，其作用原理類似于永磁強(qiáng)力吸盤和永磁強(qiáng)力起重器；轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)360°、穿過感應(yīng)繞組的磁通量就會發(fā)生大小有無的周期性變化，引發(fā)電磁感應(yīng)，發(fā)電時(shí)，只在I個(gè)90°費(fèi)力、而在其余的3個(gè)90°不費(fèi)力，為了平衡斷續(xù)的電磁阻力，將3臺相同功率的發(fā)電機(jī)(44)如圖11所示，按照磁極中心線互為120°分布的方式對接(45)安裝在同一個(gè)基座
(46)上組成三相發(fā)電機(jī)組。
[0032]實(shí)施例6.如圖13所示的內(nèi)外雙向開關(guān)磁路雙磁源發(fā)電機(jī):由加長型的外方內(nèi)圓電工沖片疊合組成上(3)下(4)定子磁軛，左右勵(lì)磁繞組(7)的鐵芯(6)直接夾裝在上下磁軛靠里的內(nèi)平面，左右感應(yīng)繞組(11)的鐵芯(12)直接或間隔0.1?0.5mm的絕緣墊片夾裝在上下磁軛兩端部的內(nèi)平面，其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4相同，發(fā)電原理與實(shí)施例5相同，為了平衡斷續(xù)的電磁阻力，將3臺相同功率的發(fā)電機(jī)(44)，按照磁極中心線互為120°分布的方式對接(45)安裝在同一個(gè)基座(46)上組成三相發(fā)電機(jī)組；也可以利用機(jī)械式往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)或電磁式往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在電磁阻力被抵消的90°或180°區(qū)域范圍內(nèi)輕松往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，其特征是:定子由永磁式或電磁式主磁體、感應(yīng)繞組及其鐵芯、磁軛、端蓋組成；轉(zhuǎn)子由中心裝有轉(zhuǎn)軸的組合永磁體或電磁體或高Bs導(dǎo)磁體組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征是:轉(zhuǎn)子磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度或?qū)Т判阅芑虼艠O面積高于或大于定子主磁體，定轉(zhuǎn)子的氣隙在0.25?Imm之間；定子的上下磁軛用非磁性整體密封圈或組合密封圈或密封材料連接封閉，永磁轉(zhuǎn)子在密封的定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，定子繞組和上下磁軛浸入油箱中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)油冷；永磁式發(fā)電機(jī)的永磁體，裝機(jī)后利用感應(yīng)繞組或勵(lì)磁繞組實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)充磁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的左右徑向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī):其特征是:條形電工鋼片疊合組成左右磁軛，平底半圓弧面電工鋼片疊合組成上下磁軛，平底半圓弧面2倍寬度的電工鋼片疊合組成感應(yīng)繞組的鐵芯，4塊條形永磁體的同性磁極分別與左右磁軛兩端內(nèi)平面和上下磁軛的底平面緊密對接，左右磁軛與上下磁軛疊片的疊合方向相互垂直，感應(yīng)繞組鐵芯的底平面與左右磁軛中段的內(nèi)平面緊密對接，形成永磁式定子主體，左右合圍形成三段式圓形定子腔；2組E形電工疊片開口相對，用專用工裝壓緊，在鏜床上鉆孔、鏜孔、加工出三段式圓形定子腔，上下磁路套裝勵(lì)磁繞組，中間雙向磁路套裝感應(yīng)繞組，形成電磁式定子主體；中心有軸向三邊槽的半圓柱高Bs導(dǎo)磁體和相同形狀的非磁性等重體組成圓柱狀組合式軟磁轉(zhuǎn)子，兩端面各有4個(gè)連接平面緊固圈的緊固螺孔，用沉頭螺釘緊固半圓柱導(dǎo)磁體和等重體，軟磁轉(zhuǎn)子外圓面的適當(dāng)位置套裝2個(gè)非磁性緊箍圈，緊配的非磁性六角棒轉(zhuǎn)軸插入中心六角軸孔中，兩端穿過軸承與長方形端蓋連接，上下端蓋與定子主體間隔非磁性條形絕緣墊塊連接；用二極管屏蔽吸引導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)直流輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的左右軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)，其特征是:條形電工鋼片疊合組成磁軛，上下磁軛內(nèi)平面靠近中段的部位夾裝定子主磁體組成內(nèi)外雙磁路定子主體，兩個(gè)定子主體間隔角形非磁性低電阻隔磁薄板，同極相對組成左右定子主體，隔磁薄板的有孔外角面固定在磁軛的拉緊螺桿兩端，左右磁軛的相對處中心部位開有半圓槽，左右半圓槽合成中心圓孔；定子主體的外磁路端部由感應(yīng)繞組的鐵芯直接閉合或間隔0.1? 0.2mm的絕緣墊片閉合；中心有軸向三邊槽的半圓柱導(dǎo)磁鐵芯的兩端面固定有半圓形永磁體、與同形狀的非磁性結(jié)合體組成圓柱狀永磁轉(zhuǎn)子；中心有軸向三邊槽的半圓柱軟磁鐵芯和同形狀的非磁性結(jié)合體組成圓柱狀電勵(lì)磁轉(zhuǎn)子；所述組合轉(zhuǎn)子的外圓面由非磁性緊箍圈緊固，轉(zhuǎn)子中心有六角轉(zhuǎn)軸孔；電磁式組合轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組套裝在非磁性緊箍圈上，緊配的六角棒轉(zhuǎn)軸插入六角軸孔內(nèi)，孔外兩端用非磁性定位圓套管和圓螺母將轉(zhuǎn)子組件壓緊定位，轉(zhuǎn)軸穿過軸徑向組合軸承與非磁性的端蓋連接，長方形的端蓋內(nèi)端面四周邊裝有角形定位板，裝配時(shí)先裝入半邊定子主體以及共用轉(zhuǎn)子主體，然后再裝另半邊定子主體，最后機(jī)殼與上下端蓋連接；將輸出功率相同、轉(zhuǎn)子重量相等的3臺發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布的方式對接組成三相發(fā)電機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三角式軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)，其特征是:由寬度>鐵芯直徑的帶狀電工鋼片緊密圍繞大小頭圓形棒狀高電阻軟磁體軸心卷制成大小頭圓形柱狀磁軛；由帶狀電工鋼片緊密圍繞棒狀高電阻軟磁體軸心卷制成圓柱狀的感應(yīng)繞組鐵芯，圓盤或圓圈狀的感應(yīng)繞組套裝在鐵芯外周面；由帶狀電工鋼片緊密圍繞棒狀導(dǎo)磁體軸心卷成或由整塊的高Bs材料制成圓柱狀的勵(lì)磁繞組鐵芯，圓盤或圓圈狀的勵(lì)磁繞組套裝在鐵芯外周面；由帶狀電工鋼片緊密圍繞棒狀導(dǎo)磁體軸心卷成或由整塊的高Bs材料制成圓柱狀的偏置轉(zhuǎn)子的鐵芯，非磁性六角棒轉(zhuǎn)軸上緊配套裝I個(gè)有六角軸孔的方形套管，將轉(zhuǎn)子鐵芯的中段用厚度>3_的高強(qiáng)度開口定位箍圈緊固，箍圈開口處用螺釘或鉚釘壓緊固定在外方形套管上組成偏置轉(zhuǎn)子，將圓形強(qiáng)磁板固定在鐵芯兩端面組成永磁式偏置轉(zhuǎn)子或?qū)?lì)磁繞組套裝在鐵芯的上下部位組成電磁式偏置轉(zhuǎn)子；3個(gè)卷繞式大小頭圓形柱狀磁軛直邊相鄰、間隔角形非磁性低電阻隔磁薄板、利用三角式圓形定位卡模定位，粘固在非磁性圓形端蓋的內(nèi)端面；裝配時(shí)，首先將3個(gè)感應(yīng)繞組互為120°分布、其鐵芯端面直接或間隔0.1?0.2mm的絕緣墊片與對應(yīng)的下磁軛相接，3個(gè)勵(lì)磁繞組互為120°分布、其鐵芯端面與對應(yīng)的下磁軛緊密相接，I個(gè)共用偏置轉(zhuǎn)子其轉(zhuǎn)軸通過圓形柱狀磁軛小頭合圍形成的中心三角區(qū)、穿出下端蓋中心的軸徑向組合軸承，然后再裝配上端蓋及其上磁軛，共用偏置轉(zhuǎn)子與定子的上下磁軛保持均勻的微小氣隙，上下端蓋上有等距分布、相互對應(yīng)的螺栓孔，用螺栓將上下端蓋緊固，圓管狀外殼體與上下端蓋連接；2臺輸出功率相同、轉(zhuǎn)子重量相等的三角式軸向交替開關(guān)磁路發(fā)電機(jī)，以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為180°分布的方式對接組成三相發(fā)電機(jī)組。
6.根據(jù)權(quán) 利要求1或2所述的內(nèi)外雙向開關(guān)磁路單磁源發(fā)電機(jī)，其特征是:由外方內(nèi)圓的電工沖片疊合組成定子的上下磁軛，左右的感應(yīng)繞組的鐵芯直接或間隔0.1?0.2mm的絕緣墊片夾裝在上下磁軛兩端的內(nèi)平面，在有左右對稱缺口的定子腔內(nèi)裝入2極式電磁轉(zhuǎn)子或圓柱狀組合永磁轉(zhuǎn)子；圓柱狀組合永磁轉(zhuǎn)子的高Bs導(dǎo)磁體的中心位置開有用以填裝圓弧側(cè)面扁平狀永磁體的通孔，圓柱狀組合轉(zhuǎn)子的兩端面牢固對裝圓形的非磁性轉(zhuǎn)軸接頭，接頭基座對裝面的中心位置有一個(gè)長方形圓弧側(cè)面的凸臺，凸臺吻合嵌入轉(zhuǎn)子端面的槽孔內(nèi)，用螺釘緊固或粘固，基座外端面中心的軸頭穿過軸承與端蓋連接，非磁性端蓋間隔中心孔徑>轉(zhuǎn)子外徑的非磁性隔板與上下磁軛的拉緊螺栓連接緊固；3臺相同功率的發(fā)電機(jī)，以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布的方式對接安裝在同一個(gè)基座上組成三相發(fā)電機(jī)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或6所述的單向外磁路雙磁源發(fā)電機(jī)，其特征是:由外方內(nèi)圓的偏心電工沖片疊合組成定子的上下磁軛，勵(lì)磁繞組的鐵芯直接夾裝在上下磁軛右端部的內(nèi)平面，感應(yīng)繞組的2倍寬度的鐵芯直接或間隔0.1?0.5mm的絕緣墊片夾裝在上下磁軛左端部的內(nèi)平面；3臺相同功率的發(fā)電機(jī)，以轉(zhuǎn)子磁極中心線互為120°分布的方式對接安裝在同一個(gè)基座上組成三相發(fā)電機(jī)組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或6所述的內(nèi)外雙向開關(guān)磁路雙磁源發(fā)電機(jī)，其特征是:由加長型的外方內(nèi)圓電工沖片疊合組成上下定子磁軛，左右的勵(lì)磁繞組的鐵芯直接夾裝在上下磁軛靠里的內(nèi)平面，左右的感應(yīng)繞組的鐵芯直接或間隔0.1?0.5mm的絕緣墊片夾裝在上下磁軛兩端部的內(nèi)平面；3臺相同功率的發(fā)電機(jī)，以磁極中心線互為120°分布的方式對接安裝在同一個(gè)基座上組成三相發(fā)電機(jī)組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或8所述的內(nèi)外雙向開關(guān)磁路雙磁源發(fā)電機(jī)，其特征是:利用機(jī)械式往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)或電磁式往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)子做90°或180°的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.磁能聯(lián)合電站，其特征是:若干臺額定功率逐機(jī)倍增的、根據(jù)權(quán)利要求1?9所述的開關(guān)磁路高效節(jié)能發(fā)電機(jī)通過各自匹配的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，組成一條大功率的電能生產(chǎn)線，若干條電能生產(chǎn)線組成一個(gè)磁能聯(lián)合電站。
【文檔編號】H02K1/22GK103427504SQ201210164090
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】張炳全 申請人:張炳全