专利名称：磁能发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电机，具体涉及的是一种磁能发电机。
背景技术：
利用磁能发电，即用永磁体做成发电机是人们长期以来利用新能源的一种理念， 设计制造出高效能的磁能发电机是人们一直努力的目标。多年来人们设计出了许多磁能动 力机，但是制造出的产品总是不能如愿，其中重要的一点是未能解决感生电流所产生的磁 场与永磁体磁场之间相互干涉的技术问题，在发电机运转过程中，线圈感生电流所产生的 磁场始终阻碍着作为永磁体的转子转动，大多的结果是提供给发电机的机械能总是要大 于发电机所产生的电能，即使部分发电机所产生的电能大于提供给它的机械能，也因发电 机的投入与产出比难以使人接受。时至今日，磁能发电机还在研究设计阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁能发电机，它能克服发电过程中线圈感生电流所产 生的磁场与永磁体磁场之间相互干涉，使发电机仅消耗其运转时克服摩擦力所需要的机械 能，并充分利用永磁体的磁能高效发电。实现上述目的的技术方案是一种磁能发电机，包括转子和定子，其特征在于，所 述转子由η个相同形状、相当磁通量的永磁块和一个带有中心轴孔的圆形托板组成，η(η = 4、6、8···、30)个永磁块以“N-S-N-S···”顺序间隔排列并固定在所述托板的一个面上；所述 定子由m(m= 1、2、3···、20)个电枢组成，每个电枢的铁芯由矩形闭合硅钢片叠合而成，每个 铁芯上绕有一个电枢绕组和一个闭合线圈，所述电枢绕组缠绕在铁芯的三个边框上，形成 三段串联线圈，该串联线圈的中段线圈是A线圈(感应线圈)，两边两个线圈是B线圈(磁 动力线圈)，Α线圈与B线圈的匝数相等，所述闭合线圈绕在铁芯的另一边框上，闭合线圈的 匝数与A线圈或B线圈的匝数相匹配，即闭合线圈所感生的磁场强度与电枢线圈感生的磁 场强度相匹配，所有电枢以A线圈为近端，闭合线圈为远端，并列间隔围绕转子转轴中心线 外围的同一圆周排列组成定子；所述转子有两个，同轴，分别位于定子两侧并与定子之间有 转动间隙，两个转子上位置对应的两个磁块的磁极分别为N和S极，并且其磁力线垂直穿过 电枢绕组的A线圈；机架或机座及机壳组成发电机的外部结构，转子轴与外部动力机构连 接。根据上述方案，所述转子上磁块的形状以扇形面为最佳。根据上述方案，所述转子上磁块的排列间距为l_2mm。根据上述方案，所述定子上电枢排列的形式可以是平行间隔，也可以是星形分布。本发明发电机的工作原理如下所述1.发电机的电枢线圈处在磁场中，随着转子转动，定子上的感应线圈切割磁力线， 感生电势，当电枢线圈与外接电路形成回路时，感生电势形成电流，感应线圈就有感应磁 场，该磁场方向与转子磁场方向相反，并产生磁滞效应阻碍转子转动。这一现象是现有磁能发电机一直未解决的技术问题。本发明由于在铁芯的两个边框上有两个相同磁动力线圈， 这两个线圈在流入感生电流时也会产生磁场，该磁场和感应线圈产生的磁场一起在闭合铁 芯上形成闭合磁场回路，这种闭合磁场回路不会对转子上的磁场造成干涉，也就不会对转 子产生阻力。因此，本发明发电机不需要多大的外力就可驱动转子转动，发电机所消耗的能 量仅是其转子运转时克服摩擦力所需要的机械能。2.虽然闭合磁场回路对转子无阻力，但此时感应线圈和磁动力线圈会有自感作 用，该自感作用使感应电流减弱，其结果使发电机发出的电流很微弱。本发明发电机的电枢 中由于有闭合线圈，当铁芯中的闭合磁场穿过闭合线圈时，根据楞次定律，该线圈会产生感 生电流，而此感生电流所产生的磁场方向与电枢线圈所产生的磁场方向相反，由于闭合线 圈所感生的磁场强度与电枢线圈感生的磁场强度相匹配，两者磁场的磁势将不断抵消，消 失的磁势不断地转化为电能。因此，本发明发电机能高效发电。3.转子的转动过程中，对应于定子上电枢线圈的转子磁极交替变动，电枢线圈切 割磁力线所产生的感生电势方向就交替改变，这样就形成了交流电。本发明发电机的工作原理可结合本说明书后面的原理附图来理解。本发明磁能发电机耗能小，发电效率高，结构也很简单。
图1是本发明一个实施例中的转子部件正面示意图。图2是图1所示转子部件的侧面视图。图3是电枢示意图。图4是本发明一个实施例的主体构造示意图。图5是图4所示实施例的整体结构示意图。图6是本发明另一个实施例的整体结构示意图。图7是本发明的工作原理图。图中1.磁块，2.托板，3.铁芯，4. A线圈，5. B线圈，6.封闭线圈，7.转轴，8.横 担，9.机架，10，机座，11.机壳，12.外动力及传动机构。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1、2所示，本发明磁能发电机中的转子由多个相同形状、相当磁通量的永磁 块1和一个带有中心轴孔的圆形托板2组成，永磁块1以“N-S-N-S···”顺序间隔(间距为 l-2mm)排列并固定在所述托板2的一个面上。永磁块1的数量视发电机的装机容量而定， 本实施例中是6个扇形永磁块。发电机中的定子由多个电枢组成，每个电枢的铁芯3由矩形闭合硅钢片叠合而 成，每个铁芯3上绕有一个电枢绕组和一个闭合线圈6，电枢绕组缠绕在铁芯3的三个边框 上，形成三段串联线圈，该串联线圈的中段线圈为A线圈4，两边两个线圈为B线圈5，A线 圈与B线圈的匝数相等，闭合线圈6绕在铁芯的另一边框上，如图3所示。本实施例中电枢 有6个，它们对称排列。定子中电枢排列时，所有电枢以A线圈为近端，闭合线圈6为远端，并列间隔围绕转子转轴7中心线外围的同一圆周排列，然后将各电枢绕组的输出线并联与外接电路联 通。遵从这一规则，电枢可以是平行间隔排列(如图4所示)，也可以成星形分布形式排列 (如图6所示)。本发明磁能发电机，转子有两个，同轴，分别位于定子两侧并与定子之间有转动间 隙，两个转子上位置对应的两个磁块的磁极分别为N和S极，并且其磁力线垂直穿过电枢绕 组的A线圈，如图7所示；转自转轴7安装在机架9的横担8上(如图5所示)，或安装在 机壳11的端盖上(如图6所示)。机架9和横担8或机座10和机壳11及机壳端盖组成发 电机的外部结构，转子轴7与外部动力机构12连接，如图5和图6所示。下面是本发明一个实验样机的构造及其实验数据实验样机的构造如图4和图5所示，其中每个电枢绕组中的A线圈与B线圈的匝 数相等，各有500匝；闭合线圈6的匝数是200匝，当用300W电机带动转子转动时，发电机 的输出功率达到1440W，而且转子在整个运转过程中所受到的阻力很小。
权利要求
一种磁能发电机，包括转子和定子，其特征在于，所述转子由n个相同形状、相当磁通量的永磁块和一个带有中心轴孔的圆形托板组成，n(n＝4、6、8…、30)个永磁块以“N S N S…”顺序间隔排列并固定在所述托板的一个面上；所述定子由m(m＝1、2、3…、20)个电枢组成，每个电枢的铁芯由矩形闭合硅钢片叠合而成，每个铁芯上绕有一个电枢绕组和一个闭合线圈，所述电枢绕组缠绕在铁芯的三个边框上，形成三段串联线圈，该串联线圈的中段线圈是A线圈(感应线圈)，两边两个线圈是B线圈(磁应力线圈)，A线圈与B线圈的匝数相等，所述闭合线圈绕在铁芯的另一边框上，闭合线圈的匝数与A线圈或B线圈的匝数相匹配，即闭合线圈所感生的磁场强度与电枢线圈感生的磁场强度相匹配，所有电枢以A线圈为近端，闭合线圈为远端，并列间隔围绕转子转轴中心线外围的同一圆周排列组成定子；所述转子有两个，同轴，分别位于定子两侧并与定子之间有转动间隙，两个转子上位置对应的两个磁块的磁极分别为N和S极，并且其磁力线垂直穿过电枢绕组的A线圈；机架或机座及机壳组成发电机的外部结构，转子轴与外部动力机构连接。
2.根据权利要求1所述的磁能发电机，所述转子上磁块的形状为扇形面。
3.根据权利要求1或2所述的磁能发电机，所述转子上磁块的排列间距为l_2mm。
4.根据权利要求1所述的磁能发电机，所述定子上电枢排列的形式是平行间隔分布。
5.根据权利要求1所述的磁能发电机，所述定子上电枢排列的形式是星形分布。
全文摘要
本发明公开了一种磁能发电机，包括转子和定子，转子由n个永磁块和一个圆形托板组成，定子由m个电枢组成，每个铁芯上绕有一个电枢绕组和一个闭合线圈，电枢绕组缠绕在铁芯的三个边框上，中段是感应线圈，两边两个是磁动力线圈，铁芯的另一边框上绕有闭合线圈，所有电枢以A线圈为近端，闭合线圈为远端，并列间隔围同一圆周排列组成定子；转子有两个，同轴，分别位于定子两侧，其磁力线垂直穿过电枢绕组的A线圈；转子轴与外部动力机构连接。本发明发电机所消耗的能量仅是转子运转时克服摩擦力所需要的机械能，能高效发电，结构也很简单。
文档编号H02K53/00GK101951127SQ20101027747
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者苏瑞轩 申请人:苏瑞轩