磁懸浮式直流發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)。本發(fā)明提供的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，采用磁懸浮原理固定的磁環(huán)作為轉(zhuǎn)子，用線圈作為定子，由于轉(zhuǎn)子磁環(huán)一直朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)子磁環(huán)各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，線圈的長(zhǎng)度為一定值，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁環(huán)的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，就會(huì)在線圈中產(chǎn)生穩(wěn)壓的直流電。而且由于轉(zhuǎn)子磁環(huán)不與其它部件接觸，大大減小了摩擦力，降低了部件磨損，因而提高了直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，并能夠延長(zhǎng)使用壽命，降低了維護(hù)成本。
【專利說明】磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中直流發(fā)電機(jī)一般均由定子、轉(zhuǎn)子、繞組線圈、換向器和整流器電刷等重要部件構(gòu)成，工作原理都是導(dǎo)體切割磁力線而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流。發(fā)電機(jī)中的繞組線圈嵌于鐵心上形成一體結(jié)構(gòu)，換向器和整流器電刷使得產(chǎn)生的電流方向保持一致。
[0003]由于整流器電刷在工作時(shí)有明顯的火花產(chǎn)生高溫極易磨損，而且還會(huì)出現(xiàn)擊穿等危險(xiǎn)現(xiàn)象，既影響使用安全，又增加了維護(hù)成本。更重要的是這樣發(fā)出的直流電的電壓不穩(wěn)定，在某些精密、貴重的儀器上使用這樣不穩(wěn)定的直流電會(huì)影響儀器的使用壽命和工作的準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，用以產(chǎn)生相對(duì)絕對(duì)穩(wěn)壓的直流電。
[0005]本發(fā)明提供的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，包括:
[0006]底座；
[0007]外磁環(huán)，所述外磁環(huán)為中空的圓柱體，所述外磁環(huán)固定設(shè)置在所述底座上，且所述外磁環(huán)的中心軸與所述底座平行；所述外磁環(huán)的磁極分別分布在所述圓柱體的外表面和內(nèi)表面上；
[0008]內(nèi)磁環(huán)，所述內(nèi)磁環(huán)同為中空的圓柱體，所述內(nèi)磁環(huán)的中心軸與所述底座平行；所述內(nèi)磁環(huán)的磁極分別分布在所述圓柱體的外表面和內(nèi)表面上，且磁極方向與所述外磁環(huán)的磁極方向相同；
[0009]所述內(nèi)磁環(huán)的外半徑小于所述外磁環(huán)的內(nèi)半徑，所述內(nèi)磁環(huán)在所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)之間的磁場(chǎng)作用力下懸浮設(shè)置在所述外磁環(huán)內(nèi)；
[0010]繞組線圈，穿設(shè)于所述內(nèi)磁環(huán)內(nèi)表面形成的第一空間以及所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)之間的第二空間內(nèi)，且不與所述內(nèi)磁環(huán)接觸；所述繞組線圈的兩端分別固定設(shè)置在線圈支架上，所述線圈支架固定設(shè)置在所述底座上；
[0011]所述底座上、位于所述外磁環(huán)的側(cè)面設(shè)置有一輪軸支撐裝置，輪軸支撐裝置上設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有兩個(gè)第一鏈輪傳動(dòng)裝置；所述內(nèi)磁環(huán)的兩個(gè)端部分別固定設(shè)置有一第二鏈輪傳動(dòng)裝置，所述第一鏈輪傳動(dòng)裝置與所述第二鏈輪傳動(dòng)裝置相對(duì)設(shè)置，且所述第一鏈輪傳動(dòng)裝置上還設(shè)置有能夠帶動(dòng)所述第二鏈輪傳動(dòng)裝置一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條。
[0012]如上所述的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)為永磁鐵。
[0013]如上所述的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)同軸設(shè)置。
[0014]如上所述的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，兩個(gè)第二鏈輪傳動(dòng)裝置大小相同。[0015]本發(fā)明提供的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，采用磁懸浮原理固定的磁環(huán)作為轉(zhuǎn)子，用線圈作為定子，由于轉(zhuǎn)子磁環(huán)一直朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)子磁環(huán)各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，線圈的長(zhǎng)度為一定值，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁環(huán)的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，就會(huì)在線圈中產(chǎn)生穩(wěn)壓的直流電。而且由于轉(zhuǎn)子磁環(huán)不與其它部件接觸，大大減小了摩擦力，降低了部件磨損，因而提高了直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，并能夠延長(zhǎng)使用壽命，降低了維護(hù)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，如圖1和圖2所示，該磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)包括底座1、外磁環(huán)2、內(nèi)磁環(huán)3、繞組線圈4、線圈支架
5、輪軸支撐裝置6、轉(zhuǎn)軸7、第一鏈輪傳動(dòng)裝置8、第二鏈輪傳動(dòng)裝置9，以及轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條10。具體地，底座1的上表面上設(shè)置其他部件,其中，外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3的結(jié)構(gòu)均為中空的圓柱體，外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3的磁極分別分布在圓柱體的外表面和內(nèi)表面上。以外磁環(huán)2為例，外磁環(huán)2的圓柱體具有外表面和內(nèi)表面,外磁環(huán)2的一個(gè)磁極設(shè)置在外表面上，則另一個(gè)磁極相應(yīng)地設(shè)置在其內(nèi)表面上。內(nèi)磁環(huán)3的磁極方向分布與外磁環(huán)2完全相同，即若外磁環(huán)2外表面為N極，內(nèi)表面為S極，則內(nèi)磁環(huán)3的外表面也同樣為N極，內(nèi)表面同樣為S極。夕卜磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3均為中空的圓柱體，因此各自均具有內(nèi)半徑和外半徑，所述的內(nèi)半徑即為圓柱體的中心點(diǎn)到內(nèi)表面的距離，所述外半徑即為圓柱體的中心點(diǎn)到外表面的距離。由于本發(fā)明是要將內(nèi)磁環(huán)3設(shè)置在外磁環(huán)2內(nèi)，因此不但要保持內(nèi)磁環(huán)3和外磁環(huán)2的磁極方向相同，當(dāng)然還要規(guī)定內(nèi)磁環(huán)3的外半徑小于外磁環(huán)2的內(nèi)半徑，這樣在內(nèi)磁環(huán)3和外磁環(huán)2之間的磁場(chǎng)相互作用力下，內(nèi)磁環(huán)3能夠懸浮設(shè)置在外磁環(huán)2的空腔內(nèi)，且二者相互不接觸。
[0019]為了保持外磁環(huán)2的穩(wěn)定，本發(fā)明將外磁環(huán)2固定設(shè)置在底座1上，且外磁環(huán)2的中心軸與底座1平行。具體可以將外磁環(huán)2的外表面通過粘貼等方式固定在底座1即可。內(nèi)磁環(huán)3與外磁環(huán)2的設(shè)置方向相同，同樣是內(nèi)磁環(huán)3的中心軸與底座1平行。在本發(fā)明中內(nèi)磁環(huán)3由于是懸浮于外磁環(huán)2內(nèi)，因此內(nèi)磁環(huán)3是可以繞其軸線旋轉(zhuǎn)的，因此本發(fā)明將內(nèi)磁環(huán)3作為直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，而且由于內(nèi)磁環(huán)3不與其它部件接觸，大大減小了摩擦力，降低了部件磨損，因而提高了直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，并能夠延長(zhǎng)使用壽命，降低了維護(hù)成本。
[0020]本發(fā)明中可以將繞組線圈4作為定子，具體地，如圖1所示在內(nèi)磁環(huán)3的內(nèi)表面形成第一空間，外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3之間形成第二空間，本發(fā)明中導(dǎo)線可以通過反復(fù)穿設(shè)于第一空間和第二空間以形成繞組線圈4，繞組線圈4將內(nèi)磁環(huán)3圍設(shè)在內(nèi)，但并不與內(nèi)磁環(huán)3接觸，當(dāng)然也不與外磁環(huán)2接觸。繞組線圈4的兩端分別位于外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3的兩端即開口位置，為了固定繞組線圈4在外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3之間的空間位置，本發(fā)明在外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3的兩端還分別設(shè)置有一線圈支架5，繞組線圈4的兩端便分別固定設(shè)置在對(duì)應(yīng)的線圈支架5上。線圈支架5也同樣固定設(shè)置在底座1上。[0021]本發(fā)明中，在底座1上、位于外磁環(huán)2的側(cè)面還設(shè)置有一輪軸支撐裝置6。在輪軸支撐裝置6上設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸7，該轉(zhuǎn)軸7可以與渦輪機(jī)等為本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)提供用于發(fā)電的動(dòng)力來源的設(shè)備的輸出軸連接，并隨輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)軸7上還固定設(shè)置有兩個(gè)第一鏈輪傳動(dòng)裝置8，第一鏈輪傳動(dòng)裝置8上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條10。
[0022]為了讓作為轉(zhuǎn)子的內(nèi)磁環(huán)3轉(zhuǎn)動(dòng)起來，本發(fā)明在內(nèi)磁環(huán)3的兩端還分別固定設(shè)置了一個(gè)第二鏈輪傳動(dòng)裝置9，且第二鏈輪傳動(dòng)裝置9與第一鏈輪傳動(dòng)裝置8相對(duì)設(shè)置。轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條10 —端連在第一鏈輪傳動(dòng)裝置8上，另一端則連在第二鏈輪傳動(dòng)裝置9上，這樣當(dāng)轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一鏈輪傳動(dòng)裝置8能夠隨轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，第一鏈輪傳動(dòng)裝置8便可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條10轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條10隨之帶動(dòng)第二鏈輪傳動(dòng)裝置9，第二鏈輪傳動(dòng)裝置9便帶動(dòng)內(nèi)磁環(huán)3 —同轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。
[0023]在上述實(shí)施例中，優(yōu)選地兩個(gè)第二鏈輪傳動(dòng)裝置9的大小相同，這樣能夠較好地保證內(nèi)磁環(huán)3兩側(cè)的受力平衡，保證內(nèi)磁環(huán)3在變速轉(zhuǎn)動(dòng)或以任意速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)離開外磁環(huán)2磁場(chǎng)的控制，解決了向內(nèi)磁環(huán)3傳動(dòng)的問題。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以獲知的是，若兩個(gè)第二鏈輪傳動(dòng)裝置9的大小不相同，也可以通過其他方式的解決方案例如設(shè)置對(duì)應(yīng)大小的第一鏈輪傳動(dòng)裝置8也是可以的，只要保證內(nèi)磁環(huán)3兩端的受力相同，轉(zhuǎn)速一致即可。
[0024]在上述實(shí)施例中，優(yōu)選地本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以獲知的是，外磁環(huán)2和內(nèi)磁環(huán)3可以為永磁鐵，且可以同軸設(shè)置。
[0025]以下介紹一下本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)的工作過程和原理。首先需要開啟渦輪機(jī)等為本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)提供用于發(fā)電的動(dòng)力來源的設(shè)備，通過其輸出軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)后，便可以依次帶動(dòng)第一鏈輪傳動(dòng)裝置8、轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條10、第二鏈輪傳動(dòng)裝置9轉(zhuǎn)動(dòng)，最終作為轉(zhuǎn)子的內(nèi)磁環(huán)3隨之在外磁環(huán)2內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。由于作為定子的繞組線圈4固定不動(dòng)，內(nèi)磁環(huán)3的轉(zhuǎn)動(dòng)引起了磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)被繞組線圈4切割，繞組線圈4內(nèi)便產(chǎn)生了電流。由于內(nèi)磁環(huán)3始終朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且內(nèi)磁環(huán)3與外磁環(huán)2之間各個(gè)位置上的磁場(chǎng)強(qiáng)度均相等，繞組線圈4的長(zhǎng)度也為一定值，因此當(dāng)內(nèi)磁環(huán)3轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，就會(huì)在繞組線圈4中產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)壓的直流電。產(chǎn)生的直流電可以通過繞組線圈4的兩個(gè)端子輸出到外部設(shè)備上。
[0026]本發(fā)明提供的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，采用磁懸浮原理固定的磁環(huán)作為轉(zhuǎn)子，用線圈作為定子，由于轉(zhuǎn)子磁環(huán)一直朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)子磁環(huán)各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等，線圈的長(zhǎng)度為一定值，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁環(huán)的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，就會(huì)在線圈中產(chǎn)生穩(wěn)壓的直流電。而且由于轉(zhuǎn)子磁環(huán)不與其它部件接觸，大大減小了摩擦力，降低了部件磨損，因而提高了直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，并能夠延長(zhǎng)使用壽命，降低了維護(hù)成本。
[0027]最后應(yīng)說明的是:以上各僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括:底座；外磁環(huán)，所述外磁環(huán)為中空的圓柱體，所述外磁環(huán)固定設(shè)置在所述底座上，且所述外磁環(huán)的中心軸與所述底座平行；所述外磁環(huán)的磁極分別分布在所述圓柱體的外表面和內(nèi)表面上；內(nèi)磁環(huán)，所述內(nèi)磁環(huán)為中空的圓柱體，所述內(nèi)磁環(huán)的中心軸與所述底座平行；所述內(nèi)磁環(huán)的磁極分別分布在所述圓柱體的外表面和內(nèi)表面上，且磁極方向與所述外磁環(huán)的磁極方向相同；所述內(nèi)磁環(huán)的外半徑小于所述外磁環(huán)的內(nèi)半徑，所述內(nèi)磁環(huán)在所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)之間的磁場(chǎng)作用力下懸浮設(shè)置在所述外磁環(huán)內(nèi)；繞組線圈，穿設(shè)于所述內(nèi)磁環(huán)內(nèi)表面形成的第一空間以及所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)之間的第二空間內(nèi)，且不與所述內(nèi)磁環(huán)接觸；所述繞組線圈的兩端分別固定設(shè)置在線圈支架上，所述線圈支架固定設(shè)置在所述底座上；所述底座上、位于所述外磁環(huán)的側(cè)面設(shè)置有一輪軸支撐裝置，輪軸支撐裝置上設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有兩個(gè)第一鏈輪傳動(dòng)裝置；所述內(nèi)磁環(huán)的兩個(gè)端部分別固定設(shè)置有一第二鏈輪傳動(dòng)裝置，所述第一鏈輪傳動(dòng)裝置與所述第二鏈輪傳動(dòng)裝置相對(duì)設(shè)置，且所述第一鏈輪傳動(dòng)裝置上還設(shè)置有能夠帶動(dòng)所述第二鏈輪傳動(dòng)裝置一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)為永磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述外磁環(huán)和所述內(nèi)磁環(huán)同軸設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮式直流發(fā)電機(jī)，其特征在于，兩個(gè)第二鏈輪傳動(dòng)裝置大小相同。
【文檔編號(hào)】H02N15/00GK103633883SQ201210573016
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】張政陽 申請(qǐng)人:張政陽