永磁体磁场节能发电装置的制作方法

文档序号:11593556阅读:564来源:国知局

本发明涉及新能源领域,尤其涉及一种永磁体磁场节能发电装置。



背景技术:

目前的各种动力装置,包括电动机、内燃机均是消耗能源的动力机械。电力需要由煤炭为燃料的火力发电厂供应,消耗煤炭资源,柴油、汽油等燃油需要用石油原料加工制成,煤、石油均是不可再生能源,面临枯竭的问题。内燃机的效率大概是百分之十几,就是说燃料80%的能量被浪费到环境中去了,理论上来说只能是热机效率,但不可能做到太高。此外,内燃机燃烧作业噪音和排放尾气造成严重的环境污染。随着科技的进步,动力装置从水力、火力发展至风力、太阳能等能源形式。石油、天然气等资源是有限的,同时还有环境污染对人类产生负作用。目前车、船等有利用电池驱动,但电池重量大,充电慢,电池报废的处理成本也很高。因此,研发一种经济、环保的新能源,新结构的发电装置已是迫在眉睫。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种永磁体磁场节能发电装置,本发电装置可以使稀土钕铁硼合金永磁体的磁能转变为机械能,使初始电机功率通过磁场的作用增加发电功率1~10倍。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

一种永磁体磁场节能发电装置,包括电动机,所述电动机的电机轴通过联轴器与永磁体磁轮连接,所述永磁体磁轮与齿轮箱连接,所述齿轮箱通过联轴器与发电机连接,所述发电机发出的电能通过充电机向蓄电池充电,所述蓄电池输出的直流电通过逆变器变为交流电输入配电箱,所述配电箱的电能一部分输出至电动机,另一部分向外供电。

依照本发明的一个方面,还包括一个控制系统,所述永磁体磁轮的输入端和所述齿轮箱的输出端分别安装有转速测量装置,所述充电机的输入端和所述蓄电池的输出端分别安装有功率测量装置,所述转速测量装置和所述功率测量装置连接控制系统输入端,将测量得到的数据发至所述控制系统,所述控制系统的输出端连接所述电动机,对所述电动机的转速进行无级控制。

依照本发明的一个方面,所述永磁体磁轮包括一个大磁轮和设置在所述大磁轮周边的六个小磁星;所述大磁轮的周边分为十等分,在各等分处设置有磁块,所述磁块中的s极面向逆时针方向,n极面向顺时针方向;所述小磁星的n极面向外,s极面向内,所述小磁星的外部产生n极一致的磁力线。

依照本发明的一个方面,所述大磁轮通过钢轴安装在轴承座上,所述轴承座安装在机座上,所述小磁星安装在机架上。

依照本发明的一个方面,所述小磁星的结构为:包括一个四方的铝块,所述铝块的两端装有单向轴承,钢轴穿过所述单向轴承并与所述铝块紧固,在所述铝块的面上包有钢片,永磁块通过螺丝紧固在所述钢片上,所述永磁块的n极面向外,s极面向内。

依照本发明的一个方面,所述的小磁星的位置为:处于所述大磁轮上的磁块上方10mm处。

本发明实施的优点:

本发明占地面积少;比太阳能,风力发电的成本低一半;安全性能好,避免了台风、水灾等自然灾害;无噪音,无污染,零排放;可把本发电装置设置在车、船上作为动力和发电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的永磁体磁场结构图。

图2是本发明的大磁轮结构图。

图3是本发明的小磁星结构图。

图4是本发明的发电装置的总体原理图。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅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。

永磁体是个能量储能器,在两个永磁体设置互动中,通过n,s极产生斥、吸磁力,磁力有大、有小,具有可交换变化的动量和能量。

在本装置中,利用电动机为初始动力,通过磁场的磁力,增加机械动能,达到增加功率的目的,增加电动机带动发电力发电的能量,可达1~10倍。

在永磁体磁场设置中,必须掌握如下四要素:

一、以动磁路思路设计磁场运转。

二、必须把若干个永磁体互动产生的斥力、引力朝一个方向给力,消除正、反之间的阻力。

三、在两磁块抵近过面时,克服由于n,s两极的相互作用而产生的阻力和“死点”。

四、永磁体的磁能要大,互动时产生的磁力强度达到最大量化,每块磁铁的磁力线保持开放式而不是封闭式。磁场避免被导磁性物质所屏蔽。

为达到以上所述四大要素,本发明的具体做法如下:

一、在磁场周围的机械构件中,必须是以不锈钢制作。

二、如图1所示,在电动机的传动轴上设置一个大磁轮1(不锈钢),大磁轮的周边设置六个小磁轮(简称“小磁星”2),形成大磁轮1在电动机推动下运转时与六个小磁星2产生互动。大磁轮1通过钢轴5安装在轴承座3上,轴承座3安装在机座4上。小磁星2安装在机架6上。大磁轮1的结构参见图2。小磁星2的结构参见图3。

三、永磁体磁块设置:

1、大磁轮如图2所示,其直径为1米,在大磁轮1周边分十等分(分割线为图2中①~⑩),垂直树立磁块7,并把磁块7中s极面向逆时针方向(简称“左向”),n极面向顺时针方向(简称“右向”)。磁块7和大磁轮之间设置钢片8。磁块7外部设置有不锈钢圈体9。

2、小磁星如图3所示,制作一个四方铝块3-1,铝块3-1的两端装上单向轴承3-2,钢轴3-3穿过单向轴承3-2并与铝块3-1紧固。在铝块1纵向上包上钢片3-4,永磁块3-5通过螺丝3-6紧固在钢片3-4上。永磁块3-5的n极面向外,s极面向内,使小磁星外部产生n极一致的磁力线。

磁场运转态势分析:

电动机设置向逆时针方向(简称“左向”)运转。大磁轮在电动机带动下,向左运转,在运转过程中,与周边6个小磁星产生不间断的s、n极磁力线的互动,产生吸、斥力。该吸、斥力表现为三种基本状态:

1、大磁轮运转过程中,与6个小磁星产生6个小磁场。在第一磁场中,由于小磁星四周都是n极磁力线,对迎面而来的磁体s极面产生拉力,从而把大磁轮拉向左方运转。小磁星后面又与大磁轮磁块n极相向而产生斥力,同样把大磁轮推向左向运转。

2、在第二磁场中,小磁星位置在大磁轮上的两个磁块的中间(参见图1),产生效果是前吸后推,与第一磁场近似。

3、在第三磁场中,小磁星刚好在大磁轮的一个磁块的正上方(参见图1),这时大磁轮磁块的s,n极同时与小磁星的n极磁力线产生吸、斥力,由于小磁星内设置有单向左转的作用,在大磁轮磁块的n极磁力线推动下,小磁星自然向左转,致使大磁轮磁块顺利通过。在此时大磁轮的磁块两极s,n在同时受到小磁星的n极磁力线作用下,该n极面磁力(斥力)大于s极面的磁力(磁力线分子引力与距离6次方成反比,分子斥力与距离12次方成反比),因此也是小磁星把大磁轮推向左转的依据。

其他各3个小磁场产生的态势都具备以上三种情况,相互吸、斥力都用在大磁轮左转方。

磁场运转中能量分析:

1、磁块选择“钕铁硼”(nd-fe-b)强力磁块,规格为80*60*17(mm),经测试:两磁块n,s极相距10mm,垂直拉力为50kg。

2、大磁轮直径为1000mm,分十等分设置一个永磁体,(为增加能量把2块永磁体相并为1块,吸、斥力为100kg)。在与小磁星互动中,由于距离远近不同,平均以50kg计),6个小磁场给大磁轮产生的推力为300kg。

3、大磁轮直径为1000mm,轴距为0.5米,该扭矩为:300kg/2=150kg。

在大磁轮转速为300r/min时,功率为4.71kw,

在大磁轮转速为400r/min时,功率为6.28kw,

在大磁轮转速为500r/min时,功率为7.85kw,

化到发电机转速时(1500r/min),它们分别是:0.94kw,1.67kw,2.61kw。

4、以电动机1.5kw为初始动力(电动机在拉动发电机有效功率为70%),电机发电能量为1.19kw。以上三项转速与电机互动为:2.13kw,2.86kw,3.8kw。

永磁体磁场节能发电装置的整体结构:

1、整体结构如图4所示:设置一个电动机,功率为1.5kw,转速:1500r/min。电机轴通过联轴器与永磁体磁轮轴连接,转速化为300r/min。

2、永磁体磁轮与齿轮箱连接,转速变为1500-1600r/min。

3、齿轮箱通过联轴器与发电机连接。发电机转速为1400r/min。

4、发电机发出的电能通过充电器向蓄电池充电,并通过逆变器把蓄电池的直流电能,转化为交流电,并把交流电输入配电箱。

5、配电箱的电能输出:1)给电动机输电,2)把多余电能向外供电(注:电动机的功能通过磁场能增加一倍以上的功率)。

6、本发电装置可以进行能量升级,方法是:在永磁体磁场后面设置一个液压系统。液压泵在磁轮的机械能推动下产生液压能。液压能通过液压马达。液压马达再推动下个比第一磁轮大一倍的磁轮,使他发出的能量又再增加一倍以上。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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