专利名称：一种控制磁通发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械发电装置，特别是采用了控制改变磁感线路径的方法，使通 过线圈磁通量大小、方向发生变化，产生感应电流的机械装置。
技术背景目前的发电机通常采用线圈为定子(转子)，磁体为转子(定子)。具有发电量大， 制造技术成熟等优点。缺点是，转子结构复杂，且质量大，体积大。在工作时，产生的机械阻 力大、能耗高且涡流大、温度高，影响机械效率的提高。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种磁体、电枢固定，特别 是转子结构简单、产生机械阻力较小、涡流较小的控制磁通发电机。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种控制磁通发电机，包括有壳体，壳体内固定设置有磁体、铁芯与线圈，线圈集 中缠绕在铁芯上，线圈接头直接与壳体外部接线柱相连，其特征在于铁芯及线圈至少有上 下两组，磁体至少有左右两磁体，左右磁体分别置于铁芯的左右两端，磁体形成相对的“[” 和“]”形，磁体的上下磁极与上下铁芯相对；在铁芯及线圈间设有转轴或推拉杆，位于壳体 内的转轴或推拉杆上固定有控磁体。本实用新型还可通过以下方案实现采用转轴时，转轴通过轴承固定在壳体上，控磁体至少为2个，2个控磁体分居轴 的左右，两个控磁体垂直固定在轴上。采用推拉杆时，控磁体在推拉杆的带动下作往返运动(如活塞式运动)，以实现线 圈内磁感线的通与断；当推拉杆运动方向与铁芯放置方向(线圈法向方向)平行时，控磁体 至少为1个，控磁体垂直固定于推拉杆上；当推拉杆运动方向与铁芯放置方向垂直时，设置 2个推拉杆，2个推拉杆上分别垂直固定控磁体，2个控磁体先后进、出于上下铁芯凸起部之 间，2个推拉杆的后端分别连接曲轴。其中，若推拉杆运动方向与铁芯放置方向垂直时，控磁体可设置于推拉杆的前端 或中部；当控磁体设置于推拉杆的前端时，控磁体置于导轨(或框架)上；当控磁体设置于 推拉杆的中部时，推拉杆两端活动置于支架上，在壳体外的推拉杆的端部连接连杆及曲轴。所述的两端的磁体为同性磁极相对，即左磁体上部为N或S极，右磁体上部也为N 或S极；左磁体下部为S或N极，右磁体下部也为S或N极。所述的磁体、铁芯和线圈对称设置2组或4组或6组或8组；与之相对应，控磁体 形状为长方形或“十”字形或“*”字形或“米”字形。所述的铁芯两端设置有铁芯凸起，铁芯凸起的截面大小与控磁体截面大小相等或 相近。所述的两端的磁体均为一个U形磁铁；或者，一端的磁体分为上下两个，两个磁体
3之间通过磁轭相连接。所述的控磁体采用多层铁磁性材料叠加制成。本实用新型根据“磁感线(磁通量)总是集中于磁阻最小的路径，自然形成闭合回 路”的原理进行设计。本实用新型中磁体、线圈(含铁芯)固定，形成“定子”；同性磁极相 对于线圈与铁芯的两侧，磁性相抗；两个控磁体相互垂直地固定在转动轴上，形成“转子”； 位于上下铁芯突出部分之间。由于同性磁极相对于铁芯的两侧，磁性相抗使磁感线不能形 成回路。只能在控磁体的引导下磁感线才能形成回路。这样，在磁体与控磁体的共同作用 下，线圈中的磁通量处于变化中，从而产生感生电动势。本实用新型具有以下有益效果由于本实用新型的磁体、线圈与铁芯(电枢)，即 为“定子”，而“转子”(平移时可称为“动子”)就是控磁体，它是由较薄的铁磁性材料叠加 制成的，结构简单、质量轻、体积小、无线圈。在工作时，产生的机械阻力小、涡流小、温度低。 因此，相对于现有发电机笨重的转子而言，本实用新型的转子有明显的优点。而由于线圈和 磁体固定，电流可直接输出，不需用电刷，可确保发电机安全运行。本实用新型突破了磁体 与电枢相对运动的方式，开辟了发电机发展新的技术领域。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型原理示意图；图3为本实用新型 另一实施例示意图。图中1为左磁体，2为右磁体，3为上铁芯，4为上线圈，5为下铁芯，6为下线圈，7 为接线柱，8为左控磁体，9为右控磁体，10为转轴，11为左磁轭滤，12为右磁轭，13为轴承， 14为壳体，15为铁芯凸起，16为推拉杆，17为曲轴。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，并使本实用新型的上述目 的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的 说明。实施例1 如图1、图2所示，控制磁通发电机包括有壳体14，壳体14内固定设置有 左磁体1和右磁体2、上铁芯3与上线圈4、下铁芯5与下线圈6。所述上(下)线圈集中绕 组于上(下)铁芯上，且线圈接头直接通向壳体14外部与接线柱7相连接。所述的左磁体 1、右磁体2分别位于上铁芯3及上线圈4、下铁芯5及下线圈6的左右两侧，磁体形成相对 的“[”和“]”形，且磁极同性相对，即左磁体1上部为N(S)极，右磁体2上部也为N(S)极； 左磁体1下部为S(N)极，右磁体2下部也为S(N)极。所述左磁体或右磁体可以是各设两 个，上磁体与下磁体之间设有磁轭(左磁轭11、右磁轭12)相连接，形成一个N极和一个S 极。左或右磁体也可以各设一个，即左磁体1及左磁轭11、右磁体2及右磁轭12分别用一 个U形磁铁取代。壳体14通过轴承13设有转轴10，转轴10位于上下铁芯之间，转轴10上 固装有长方体形状的左控磁体8和右控磁体9且两控磁体相互垂直。为便于磁感线的聚集，可在铁芯的两端设置铁芯凸起15，线圈则缠绕于两铁芯凸 起之间；铁芯的截面可以是矩形或圆形或其它形状，铁芯凸起15的截面大小与控磁体截面 大小相等或相近。[0022]工作时，转轴10的外端(壳体外)与外部动力连接，通过转轴10转动左右两个控 磁体8、9，交替导通左右磁体与铁芯凸起15间、左右磁体与线圈间的磁感线回路。如图2所 示，当右控磁体9偏离磁路，左控磁体8导通磁感线时左磁体1的磁感线由N极经左控磁 体8到S极，经左磁轭11形成回路；同时右磁体2的磁感线由N极经上铁芯3，进入控磁体 8经下铁芯5到右S极，再经右磁轭12形成回路。图2中的环形线，表示了磁感线的通行路 线。由于转轴10的不断旋转，通过上下线圈4、6的磁通量发生变化，产生感应电动势。图 2中，当转轴10再继续转动90°时，左控磁体8偏离磁路，右控磁体9导通磁感线，这时右 磁体2的磁感线由N极经右控磁体9到右S极形成回路；同时左磁体1的磁感线由N极经 上铁芯3、进入右控磁体9经下铁芯5到S极形成回路。这期间通过上下线圈4、6的磁通量 发生变化，方向也发生了改变，上下线圈4、6产生反方向感应电动势。这样不断地旋转控磁 体，使得通过上、下线圈的磁通量大小和方向随时间不断地发生改变，上、下线圈中产生持 续的感应交变电动势。可通过接线柱7向外输出电流。上、下线圈在工作时，可串联也可并 联。本实施例中，壳体内可以对称设置多组，如2组、4组、6组、8组磁体、铁芯和线圈； 与之相对应，两个控磁体各居一侧，控磁体形状为长方形、“十”字形、“*”字形、“米”字形等； 制作时可采用整体冲压方式实现。实施例2 本实用新型中，转动的控磁体，可以设置为平动。即控磁体不再旋转， 而是在推拉杆上通过一拉一推的活塞式往返运动，以实现磁感线的通与断。采用推拉方式 平移控磁体时，可以有两个方向，其一，沿图1中箭头所指方向，控磁体设置1个，控磁体为 长方体，控磁体竖直固定于推拉杆上，也可以设置2个，设置2个时，2个控磁体为平行；经 推拉分别导通左右铁芯凸起15。从而达到实施例1的效果(见实施例1分析)。其二，垂 直于图1中箭头所指方向，如图3所示，控磁体8控磁体为长方体，控磁体8置于导轨或框 架(本图未画出)上，控磁体8通过推拉杆16连接于曲轴17上，在曲轴17的带动下，控磁 体8在上铁芯3和下铁芯5的铁芯凸起15间做往返运动。一般情况下，推拉杆16设置左 右两个，推拉杆16的前端各固定一个控磁体8，在曲轴的带动下一先一后进行往返运动，控 磁体交替导通左右铁芯凸起15，从而达到实施例1的效果(见实施例1分析)。本实施例 其余结构基本同实施例1，不再累述。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权 利要求所界定的保护范围为准。
权利要求一种控制磁通发电机，包括有壳体，壳体内固定设置有磁体、铁芯与线圈，线圈集中缠绕在铁芯上，线圈接头直接与壳体外部接线柱相连，其特征在于铁芯及线圈至少有上下两组，磁体至少有左右两磁体，左右磁体分别置于铁芯的左右两端，磁体形成相对的“[”和“]”形，磁体的上下磁极与上下铁芯相对；在铁芯及线圈间设有转轴或推拉杆，位于壳体内的转轴或推拉杆上固定有控磁体。
2.根据权利要求1所述的控制磁通发电机，其特征在于采用转轴时，转轴通过轴承固 定在壳体上，控磁体至少为2个，2个控磁体分居轴的左右，两个控磁体垂直固定在轴上。
3.根据权利要求1所述的控制磁通发电机，其特征在于采用推拉杆时，控磁体在推 拉杆的带动下作往返运动；当推拉杆运动方向与铁芯放置方向平行时，控磁体至少为1个， 控磁体垂直固定于推拉杆上；当推拉杆运动方向与铁芯放置方向垂直时，设置2个推拉杆， 2个推拉杆上分别垂直固定控磁体，2个控磁体先后进、出于上下铁芯凸起部之间，2个推拉 杆的后端分别连接曲轴。
4.根据权利要求1所述的控制磁通发电机，其特征在于两端的磁体为同性磁极相对， 即左磁体上部为N或S极，右磁体上部也为N或S极；左磁体下部为S或N极，右磁体下部 也为S或N极。
5.根据权利要求1或2所述的控制磁通发电机，其特征在于磁体、铁芯和线圈对称设 置2组或4组或6组或8组；与之相对应，控磁体形状为长方形或“十”字形或“*”字形或 “米”字形。
6.根据权利要求1或3所述的控制磁通发电机，其特征在于铁芯两端设置有铁芯凸 起，铁芯凸起的截面大小与控磁体截面大小相等或相近。
7.根据权利要求1或4所述的控制磁通发电机，其特征在于两端的磁体均为一个U形 磁铁。
8.根据权利要求1或4所述的控制磁通发电机，其特征在于一端的磁体分为上下两 个，两个磁体之间通过磁轭相连接。
9.根据权利要求1或2或3所述的控制磁通发电机，其特征在于控磁体采用多层铁 磁性材料叠加制成。
专利摘要一种控制磁通发电机，涉及机械发电装置，包括有壳体，壳体内固定设置有磁体、铁芯与线圈，线圈集中缠绕在铁芯上，线圈接头直接与壳体外部接线柱相连，其特征在于铁芯及线圈至少有上下两组，磁体至少有左右两磁体，左右磁体分别置于铁芯的左右两端，磁体形成相对的“[”和“]”形，磁体的上下磁极与上下铁芯相对；在铁芯及线圈间设有转轴或推拉杆，位于壳体内的转轴或推拉杆上固定有控磁体。本实用新型具有以下有益效果由于“转子”就是控磁体，它是由较薄的铁磁性材料叠加制成的长方体，结构简单、质量轻、体积小、无线圈。因此，相对于现有拥有笨重转子的发电机而言，本实用新型有明显的优点。
文档编号H02K1/27GK201750237SQ20102028789
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月8日 优先权日2010年8月8日
发明者张新东 申请人:张新东