磁能发电的制造方法

文档序号:7353990阅读:622来源:国知局
磁能发电的制造方法
【专利摘要】本发明所述一种磁能发电机,采用数组相对应设置的永磁铁形成立体磁场,在立体磁场内,采用将电磁铁固定于转子上,并将永磁铁做为定子的磁体结构,转子旋转使电磁铁正处于一对永磁铁形成的立体磁场磁力线上时,电磁铁的铜线圈切割磁力线产生磁性,该磁性与固定于定子内圆周上的永磁铁磁性相同,从而推动转子旋转,当电磁铁旋转至两对永磁铁的空隙之间时,电磁铁的磁性消失,永磁铁对其的推力及阻力全部消失,转子依靠惯性继续旋转,直至转到下一对永磁铁之间再次切割磁力线产生磁性,如此往复,使得转子在不用外力的情况下可以持续转动,同时转子带动电机轴转动发电供外部使用。本发明结构简便,效果实用,是一种持续的清洁、高效的能源产生装置。
【专利说明】磁能发电机【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发电机,特别是一种利用磁铁同性相斥的原理进行驱动的磁能发电机。
【背景技术】
[0002]目前,国内外所使用的能源大都受到地理条件的限制,并对人类生存环境产生较大的污染,但它却是工业、农业、国防、科技发展不可或缺的能源,同时与人们的日常生活息息相关。随着社会生产的高速发展,人们生存的需求,大量的开采使有限的能源越来越少,总有一天会达到枯竭的地步。然而,我们使用的传统能源如煤、气、油、风力、水力、太阳能、核能等发电都各有缺陷,火力发电严重的污染环境,燃油发电噪音大,汽车燃油排放大量的二氧化碳,水力、风力发电受季节及地域的影响,太阳能光伏发电造价高,同时占地面积很大,核能发电存在放射物泄漏的风险,上述能源都要投入大量的资金,安排大量的运输设备和人员,因此它的成本较高。
[0003]当前,各种节能产品的研究和利用,只能在有限的范围内降低能源的消耗速度,却不能从本质上使能源危机得以缓解。因此,未来能源枯竭和环境污染的阴影严重的笼罩着世人,开发清洁、高效的新型能源以成为世界各国的共同课题。
[0004]众所周知,地球本身就是一个巨大的磁铁,人们就生活在地球的南北极所形成的巨大磁场中,如何利用这种取之不竭,用之不尽的地球磁能发电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发电机,包括磁动部分和发电部分,磁动部分由装有永磁体的转子和定子构成,任务是借助磁斥力驱动转子提取永磁体的磁能并将这些磁能转换为机械能,发电部分由定子电枢和装有永磁体的转子构成,任务是将磁动部分发生的机械能转换为电能向外界输出。但是,这类产品总是存在这样或那样的问题,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于使人接受而无法正式投入使用。

【发明内容】

[0005]本发明目的在于克服现有同类磁能发电机的种种不足,提供一种高效、实用的磁能发电机。
[0006]为实现上述目的,本发明所采取的技术方案为:
[0007]—种磁能发电机,包括底板以及固定于所述底板上的发电部分和磁动部分,所述发电部分包括定子电枢和装有永磁体的转子,所述转子前端伸出形成电机轴,所述电机轴连接至磁动部分,所述磁动部分包括立体磁场部分,定子部分以及转子部分:
[0008]所述立体磁场部分包括与所述电机轴轴接的U型固定座,以及固定于所述U型固定座两侧内壁的第一永磁铁组和第二永磁铁组,所述第一永磁铁组和第二永磁铁组磁极相对在所述U型固定座空腔内形成立体磁场;
[0009]所述定子部分包括固定于所述U型固定座空腔内的定子以及固定于所述定子内壁的第三永磁铁组;
[0010]所述转子部分包括穿装固定于所述电机轴上的转子,以及固定于所述转子上的电磁铁,所述电磁铁线圈根据右手定律绕制,其磁极方向与定子内壁的第三永磁铁组的磁极方向相反;
[0011 ] 所述第三永磁铁组中的永磁铁数目与所述电磁铁的数目相等,且第三永磁铁组中各永磁铁与各电磁铁相对应固定。
[0012]根据以上结构的本发明,其进一步的技术特征还包括,所述U型固定座包括第一固定座、第二固定座,以及连接于所述第一固定座与第二固定座之间的连接板,所述第一固定座内侧壁上固定有第一永磁铁组,所述第二固定座内侧壁上固定有第二永磁铁组,所述第一永磁铁组与第二永磁铁组的磁极相对,所述第一固定座与第二固定座对应开设电机轴孔,所述电机轴穿装于电机轴孔内。
[0013]进一步的,所述第一永磁铁组的永磁铁数目与第二永磁铁组的永磁铁数目相等,且--相对应固定。
[0014]更进一步的,所述转子圆盘面上设有至少一个铜线圈孔,所述铜线圈孔内固定有铜线圈,所述转子圆周壁上设有与所述铜线圈孔数目相同的卡槽,所述卡槽内卡装固定铁块,所述铜线圈两端缠绕于所述铁块表面。
[0015]本发明所述一种磁能发电机,采用数组相对应设置的永磁铁形成立体磁场,在立体磁场内,采用将电磁铁固定于转子上,`并将永磁铁做为定子的磁体结构,转子旋转使电磁铁正处于一对永磁铁形成的立体磁场磁力线上时,电磁铁的铜线圈切割磁力线产生磁性,该磁性与固定于定子内圆周上的永磁铁磁性相同,从而推动转子旋转,当电磁铁旋转至两对永磁铁的空隙之间时,电磁铁的磁性消失,永磁铁对其的推力及阻力全部消失,转子依靠惯性继续旋转,直至转到下一对永磁铁之间再次切割磁力线产生磁性,如此往复,使得转子在不用外力的情况下可以持续转动,同时转子带动电机轴转动,使电机发电供外部使用。本发明具有结构简便,效果实用的优点,解决了现有同类产品投入大于产出的弊病,是一种持续的清洁、高效的能源产生装置。
【专利附图】

【附图说明】[0016]图1为本发明结构分解图;[0017]图2为本发明U型固定座立体结构图[0018]图3为本发明U型固定座侧视结构图[0019]图4为图3的A-A方向剖视结构图;[0020]图5为本发明定子立体结构图;[0021]图6为本发明转子部分结构分解图;[0022]图7为本发明转子立体结构图;[0023]图8为本发明转子主视图。[0024]图例中,[0025]1.电机,11.电机轴;
[0026]21.第一固定座,211.第一永磁铁组,212.电机轴孔;
[0027]22.转子,221.铜线圈,222.卡槽,223.铁块,224.电机轴固定孔,225.铜线圈孔;
[0028]23.定子,231.第三永磁铁组;
[0029]24.第二固定座,241.第二永磁铁组,242.电机轴孔;
[0030]3.底板。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032]如图1所示,本发明所述一种磁能发电机,包括底板3以及固定于所述底板3上的发电部分和磁动部分,所述发电部分为电机I,其包括定子电枢和装有永磁体的转子(图中未示出),所述转子前端伸出形成电机轴11,所述电机轴11连接至磁动部分。
[0033]所述磁动部分包括立体磁场部分,定子部分以及转子部分。
[0034]所述立体磁场部分包括与所述电机轴11轴接的U型固定座,以及固定于所述U型固定座两侧内壁的第一永磁铁组211和第二永磁铁组241。所述U型固定座包括第一固定座21、第二固定座24,以及连接于所述第一固定座21与第二固定座24之间的连接板,所述连接板通过螺钉固定于底板3上。所述第一固定座21面板上设有电机轴孔212,第二固定座24面板上对应开设电机轴孔242,所述电机轴11依次穿装轴接于电机轴孔212及电机轴孔242内。所述第一固定座21内侧壁上固定有第一永磁铁组211,所述第二固定座24内侧壁上固定有第二永磁铁组241,如图2,图3以及图4所示。所述第一永磁铁组211与第二永磁铁组241的磁极相对,如图2及图4所示,本实施例中,将第二永磁铁组241朝向U型固定座空腔一侧设为S磁极,则第一永磁铁组211朝向U型固定座空腔一侧为N磁极,如此,所述第一永磁铁组211和第二永磁铁组241即在U型固定座空腔内形成立体磁场。
[0035]为增强立体磁场的磁通量,所述第一永磁铁组211的永磁铁数目和第二永磁铁组241的永磁铁数目相等,且一一相对应固定。本实施例为第一永磁铁组211和第二永磁铁组241各设置八块永磁铁,且该八块永磁铁分别以电机轴孔212和电机轴孔242为圆心固定于第一固定座21及第二固定座24内侧壁上。
[0036]所述定子部分固定于所述U型固定座空腔内,其包括圆环形的定子23以及固定于所述定子23内壁的第三永磁铁组231,所述第三永磁铁组231的永磁铁数目为至少一个,本实施例为设置八块永磁铁,且该八块永磁铁以定子23的圆心为中心固定于定子23的内侧壁上,如图5。
[0037]如图6、图7及图8所示为转子部分结构图,所述转子部分包括圆盘形的转子22,以及固定于所述转子22上的电磁铁。所述转子22圆盘的圆心设为电机轴固定孔224,电机轴11穿装固定于电机轴固定孔224内,使电机轴11随转子22—同旋转。所述转子22圆盘面上设有至少一个铜线圈孔225,所述铜线圈孔225内固定有铜线圈221,所述转子22圆周壁上设有与所述铜线圈孔225数目相同的卡槽222,所述卡槽222内卡装固定铁块223,所述铜线圈221两端缠绕于所述铁块223表面构成电磁铁。所述电磁铁线圈根据右手定律绕制,其磁极方向与定子内壁的第三永磁铁组231永磁铁的磁极方向相反,如图5所示,本实施例将第三永磁铁组231永磁铁的磁极方向设为朝向定子23的圆心方向为S磁极,则当电磁铁产生磁性时,各电磁铁朝向转子(或定子)圆周方向也为S磁极。所述电磁铁的数目与所述第三永磁铁组231中的永磁铁数目相等,且第三永磁铁组231中各永磁铁之间的夹角角度与各电磁铁之间的夹角角度相等,则,当转子固定时,转子圆周壁上的电磁铁与定子内壁上的永磁铁成--对应。
[0038]本发明所述第一永磁铁组、第二永磁铁组以及第三永磁铁组中的永磁铁均为磁性强度大的钕铁硼磁铁。第一永磁铁组与第二永磁铁组相对应设置形成立体磁场,在该立体磁场内,采用将电磁铁固定于转子上,并将永磁铁做为定子的磁体结构。当外力驱动转子旋转后,转子旋转使电磁铁正处于第一永磁铁组与第二永磁铁组的一对永磁铁形成的立体磁场磁力线上时,铜线圈切割磁力线产生电流,并在铁块两端产生磁性形成电磁铁,由于该电磁铁的磁极方向与固定于定子内圆周上的永磁铁磁极方向相同,同极相斥使转子旋转;当电磁铁旋转至第一永磁铁组与第二永磁铁组的两对永磁铁的空隙之间时,电磁铁的磁性消失,永磁铁对电磁铁的推力及阻力全部消失,转子依靠惯性继续旋转,直至转到下一对永磁铁之间再次切割磁力线产生磁性,如此往复,使得转子在不用外力的情况下可以持续转动,同时转子带动电机轴转动,使电机发电供外部使用。本发明具有结构简便,效果实用的优点,解决了现有同类产品投入大 于产出的弊病,是一种持续的清洁、高效的能源产生装置。
【权利要求】
1.一种磁能发电机,包括底板以及固定于所述底板上的发电部分和磁动部分,所述发电部分包括定子电枢和装有永磁体的转子,所述转子前端伸出形成电机轴,所述电机轴连接至磁动部分,其特征在于,所述磁动部分包括立体磁场部分,定子部分以及转子部分:所述立体磁场部分包括与所述电机轴(11)轴接的U型固定座,以及固定于所述U型固定座两侧内壁的第一永磁铁组(211)和第二永磁铁组(241),所述第一永磁铁组(211)和第二永磁铁组(241)磁极相对在所述U型固定座空腔内形成立体磁场;所述定子部分包括固定于所述U型固定座空腔内的定子(23)以及固定于所述定子(23)内壁的第三永磁铁组(231);所述转子部分包括穿装固定于所述电机轴(11)上的转子(22),以及固定于所述转子(22)上的电磁铁,所述电磁铁线圈根据右手定律绕制,其磁极方向与定子内壁的第三永磁铁组(231)的磁极方向相反;所述第三永磁铁组(231)中的永磁铁数目与所述电磁铁的数目相等,且第三永磁铁组(231)中各永磁铁与各电磁铁 相对应固定。
2.根据权利要求1所述的磁能发电机,其特征在于,所述U型固定座包括第一固定座(21)、第二固定座(24),以及连接于所述第一固定座(21)与第二固定座(24)之间的连接板,所述第一固定座(21)内侧壁上固定有第一永磁铁组(211),所述第二固定座(24)内侧壁上固定有第二永磁铁组(241),所述第一永磁铁组(211)与第二永磁铁组(241)的磁极相对,所述第一固定座(21)与第二固定座(24)对应开设电机轴孔(212,242),所述电机轴(11)穿装于电机轴孔(212,242)内。
3.根据权利要求1或2所述的磁能发电机,其特征在于,所述第一永磁铁组(211)的永磁铁数目与第二永磁铁组(241)的永磁铁数目相等,且一一相对应固定。
4.根据权利要求1所述的磁能发电机,其特征在于,所述转子(22)圆盘面上设有至少一个铜线圈孔(225),所述铜线圈孔(225)内固定有铜线圈(221),所述转子(22)圆周壁上设有与所述铜线圈孔(225)数目相同的卡槽(222),所述卡槽(222)内卡装固定铁块(223),所述铜线圈(221)两端缠绕于所述铁块(223)表面。
【文档编号】H02K53/00GK103441645SQ201310359062
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】王红波 申请人:王红波
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