专利名称：磁感应发电机的制作方法
该发明属物理中的电磁感应知识。
目前使用的发电机都是导体在磁场中做切割磁力线运动，此种发电机输出的最高电压是10.8万伏，而且目前高压送电线是110万伏，它必须经变电站升压后进行输送。那么，可以依据变压器原理，设计一种磁感应发电机，使大型发电机站输出电压达到远距离高压送电要求。
根据物理中的电磁感应理论知识穿过线圈中的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生。如果线圈连接成闭合电路，那么电路中就有感应电流。再根据实际中应用到的收录机磁头原理收录机磁头是一个弓型铁心，铁心上绕有线圈，收录机的磁带上有磁粉层，磁粉层有随音频变化的磁场，也就是各处磁场不尽相同。当磁带运动时，磁头缝隙处便产生变化的磁场，使磁头铁中心产生变化的磁通量。那么，磁头中的线圈就有感应电流产生。依据上述原理，可以设计(
图1)的磁感应发电机。
磁感应发电机，论证较容易。只需一个转盘，上面固定上六根圆柱体磁铁。再在转子四周均匀固定六个如图中那样的铁心，再在铁心上绕上线圈。各线圈串联连接。用电线接通万能表。当拨动转子，即可看到有电流通过。实验宣告达到目的。
磁感应发电机的优点一、大型发电站可把电压设计到数百万伏，这样无须经变电站，可直接进行远距离送电。减少了变压损耗和电力设备投资。
二、交、直变流简单。只需一次性调整磁极便可达到目的，且与外电路相连没有运动触头部位。这样避免了目前的直流发电机(换向器)的火花放电烧坏电机或经常更换等现象。
三、结构简单，制造容易。
四、磁感应发电机的积极意义在于丰富了物理电学中的内容，填补了电机中的一项空白。
图面说明磁感应发电机由转子和定子组成。转子由转动轴杆、轴盘和圆柱形磁铁构成；定子由铁心与线圈构成。
图1轴杆在轴盘中间位置，轴盘周边均匀地固定着六根圆柱形磁铁。间隔距离与圆柱形磁铁横截面直径相等。转子四周均匀地分布(固定不动)着六个圆柱式弓型铁心，铁心的横截面与磁铁横截面相等。各铁心上绕有线圈，各线圈串联连接。
图2图2为转子正面图，中间黑色圆圈为转轴杆，周边六个小圆为磁铁，小圆中“N”字为磁极标志。大圆为轴盘。
图3图3为磁感应发电机的电流变化情况。
注实际中可根据需要任意设计磁铁数量和铁心数量。
磁感应发电机的工作原理当外界提供动力使转子运动时(图1运动前，磁铁与铁心完全错开，不相交)，磁铁与铁心开始接触、相交，相交面积逐步增大(两圆相交，匀速运动时，单位时间内相交面积变化由小到大，直径完全重合，又开始由大变小。每一次变化大小呈抛物线状态)，直至完全重合，接着相交面积又迅速缩小至错位、不相交。由于转子连续运动，错位的瞬间也就是又一次相交的开始。如此形成反复循环，磁铁与铁心相交，必然会在铁心中产生磁通量。转子连续运动时，磁铁与铁心反复地相交、分离，这在每一个铁心接触处形成子一个反复变化的磁场，铁心中就有一个反复变化的磁通量，因这反复变化的磁通量穿过线圈，必然在线圈中产生感应电动势。因为各线圈串联成了一个闭合电路，故电路中有感应电流。电流变化如(图3)所示。
图1中每一处铁心就如是一台变压器，缺口处等于是变压器的原线圈，铁心上的线圈就如同变压器的副线圈。当磁场经过铁心缺口处，即在铁心缺口处产生变化磁场，这就在铁心中引起一个变化的磁通量，使绕在铁心上的线圈产生感应电流。就如变压器原线圈通入变化电流，产生变化磁场，使铁心中有了变化的磁通量，变化的磁通量穿过副线圈使之产生了感应电流。上述两个原理应该是相同的。正因为这一原理，所以磁场感应发电机才可以根据需要任意调节电压。大型发电站才可以把电压设计到数百万伏(提高电压有这样两种一、是增加线圈匝数-这与变压器升压原理相同；二、是各线圈或数台电机进行串联-这与串联电池组原理相同)。
注磁感应发电机还可以设计成交流发电机，只需把(图1)中的转子每隔一根磁铁的磁极倒过来就可以达到目的。例如前一根磁铁的上方是“N”极，下方是“S”极，那么把后面一根磁铁倒过来，上方就是“S”极，下方则是“N”极了。这样，当转子运动时，通过铁心的磁通量就一正一反，线圈中就产生交流电了，如此便是交流发电机了。当然，磁感应发电机同样可以设计成两相、三相，甚至四相、五相，这里不作表述。
权利要求
1．磁感应发电机主要是利用磁铁运动，在铁心中产生变化的磁通量，从而使线圈中产生感应电流。此发电机可以任意设计电压，大型发电站可把电压设计到数百万伏。其利用磁铁运动在铁心中产生变化的磁通量，使线圈产生感应电流的各种型号发电机的发明权。
全文摘要
该项发明属物理中的电磁感应知识。此发电机结构简单,制造成本费不高。交、直变流容易,易于调整电压。并且大型发电站电压可以根据需要设计到百万伏以上,这样可以直接进行远距离高压送电,节省了电力设备投资和变压损耗。主要的技术特征:是利用磁铁运动在铁心中产生变化的磁通量,使铁心上线圈产生感应电流。此发电机主要适用于大型发电站,也适用于各中、小型发电站。
文档编号H02K21/12GK1320996SQ00105240
公开日2001年11月7日 申请日期2000年4月21日 优先权日2000年4月21日
发明者华标 申请人:华标