专利名称：一种交错耦合感应式磁能发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能源、电力系统，特别是一种交错耦合感应式磁能发电机。
背景技术：
1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，发明了永磁电机。1857年英国的 惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，发明了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电 机都只是能量转换的工具。现有技术本人申请的“感应式磁能发电机”、“一种感应式磁能发电机”和“双磁环 感应式磁能发电机”，利用特定拓扑结构中定子磁铁作用于转子磁铁的磁力绕组对称抵消 的原理，用机械的方法使转子磁铁相对于定子磁铁是一个交变的磁场，转子磁铁(环)的S 极与N极交替对定子磁铁(环)产生吸力和斥力，定子磁铁和转子磁铁的磁通发生交替变 化，定子磁铁和转子磁铁的恒定磁场变成脉动磁场，磁桥作为定子磁铁和/或转子磁铁的 磁路，经过磁桥的磁通交替发生改变，设在磁桥上的感应绕组感应到电动势且产生电流。由 于转子转动时，转子的磁对极有一极与定子磁铁相斥、则另一极与定子磁铁相吸，定子的磁 对极中的一极与转子磁铁相吸、则另一极与转子磁铁相斥，因此以上感应式磁能发电机产 生的电流是非正弦波波形的电流。本发明采用交错耦合的双段式磁环结构，磁桥及感应绕组设在两段交错耦合的磁 环之间，使转子的磁对极的两极同时与定子磁铁相吸或相斥、定子的磁对极的两极同时与 转子磁铁相斥或相斥，可以获得正弦波或接近正弦波波形的电流。
发明内容
本发明是这样实现的一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环(1、 1. 1、1. 2)、转子磁桥(2)、转子感应绕组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、定子磁环(6、6. 1、6. 2)、 定子磁桥(7)、定子轭(8)、定子感应绕组(9)、机壳(10)、端盖(14)、轴承(15)、接线盒(16) 和电动机(11、12、17)，其特征是a.转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的磁环组 成，定子磁环由两段空回上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极以上的磁环组成，转 子磁环的磁极数量是定子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍或4倍或4. 5 倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的 磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极 以上的磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的 磁环组成，定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍 或4倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量 与定子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的2极磁环组成， 定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；或者，定子磁环由两段 空间上错开一极的2极磁环组成，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；两段转子磁环之间间隔一定的距离，一段转子磁环的S极与另一段转子磁环的N 极在空间上对齐，反之亦然；两段定子磁环之间间隔一定的距离，一段定子磁环的S极与另 一段定子磁环的N极在空间上对齐，反之亦然；b.两段转子磁环之间和/或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组，感应绕 组设在磁桥上；一段磁环的一个S极与一个磁桥的一端连接，则在空间上与之对齐的另一 段磁环的一个N极与该磁桥的另一端连接，反之亦然；c.转子磁环固定在转子轭上，或者，转子磁环通过转子磁桥固定在转子轭上，转子 轭固定在转轴上；转轴通过轴承定位于端盖；接线盒设在机壳或端盖上；定子磁环固定在 定子轭上，或者，定子磁环通过磁桥固定在定子轭上，或者，定子磁环直接固定在机壳上；电 动机与转轴的输入端联接，或者，电动机的传动轴与转轴共轴。工 作原理电动机带动转子转动时，转动的转子磁环相对于定子磁环是一个交变 的磁场，定子磁环的S极与N极交替对转子磁环产生吸力和斥力，转子磁环和定子磁环的磁 通发生交替变化，转子磁铁和定子磁铁的恒定磁场变成脉动磁场，通过两段磁环之间的磁 桥的磁通量交替发生改变，感应绕组感应到电动势且产生电流。由于组成转子磁环的两段 磁环在空间上错开一极，组成定子磁环的两段磁环在空间上也错开一极，两段磁环之间设 有磁桥，转子的两段磁环在空间上组成若干轴向磁对极，定子的两段磁环在空间上也组成 若干轴向磁对极，而且定子的轴向磁对极与转子的轴向磁对极在空间上对称，因此设在两 段磁环之间的磁桥感应电动势产生的电流的波形为正弦波或接近正弦波。由于定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5 倍或4倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，或者，转子磁环的磁极数量是 定子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍或4倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或 8倍或8. 5倍或10倍，而且磁环S极与N极相间排列，无论转子转到哪个角度，定子磁环作 用于转子磁环的吸力和斥力是相互对称抵消的，理论上转子磁环受到的吸力和斥力的合力 为零。因此转子转动所需克服的只是磨擦力。但实际上定子磁环和转子磁环的各个磁极的 磁通量难以做到完全一致，因此转子仍会受到少量来自转子磁环与定子磁环的不能相互抵 消的吸力和斥力的影响。从总体上看，转子转动所需克服的阻力是很小的，而磁桥绕组感应电动势所输出 的能量远远大于转子转动所需消耗的能量，从而实现能量的放大。转子磁环与定子磁环或定子磁环与转子磁环的磁极数比例为4/3倍的有8 6、 16 12等，比例为1.5倍的有6 4、12 8、18 12等，比例为2倍的有4 2、8 4、 16 8等，比例为2. 5倍的有10 4,20 8等，比例为4. 5倍的有18 4等。转、定子磁 极数比例超过10倍的会增加制造难度，不建议采用。转、定子磁极数比例为奇数倍时(如 3倍)，定子磁环作用于转子磁环的磁力会有很大部分不能对称抵消，因此不宜采用。无论 是定子磁环还是转子磁环，磁环的磁极数都是偶数，如2极、4极、6极、8极、10极等等。2极时磁环相当于磁环有1个S极向外、1个N极向外和1个S极向内、1个N极向 内；4极的磁环相当于磁环有2个S极向外、2个N极向外和2个S极向内、2个N极向内；6 极的磁环相当于磁环有3个S极向外、3个N极向外和3个S极向内、3个N极向内。余此 类推。所述磁环为永磁体磁环或电磁铁磁环或混励式磁环。磁环的磁极方向为径向或切向或轴向。 磁环的磁极既可以S极与N极相间排列，也可以参照步进电机磁铁磁极的排列组 合方式，按一定的规则排列组合。磁环的S极与N极的排列组合方式有=S-N-S-N或S-S-N-N 或S-S-S-N-N或S-S-N-S-N-N或S-S-N-S-N-N-S-N等多种方式。以上排列组合方式的定 子磁环作用于相同排列组合方式的转子磁环的吸力和斥力，理论上也可以相互对称抵消。 比如，一个由4块磁钢组成的磁环按S-N-S-N的组合方式排列，则成为一个4极磁环，若按 S-S-N-N的组合方式排列，则可视为一个2极磁环。电磁铁磁环是由2个或2个以上电磁铁组成的、磁极设定为S极与N极相间排列 的磁极数量为偶数的2极或2极以上的磁环，如2极、4极、6极、8极等，其公约数是2。电 磁铁由铁芯和励磁绕组组成，铁芯一般由硅钢片叠压而成，励磁绕组为绕线型绕组或鼠笼 型绕组。磁环的各个励磁绕组可以用串联或并联的方法接线。电磁铁磁环也包括普通阵列磁环和基于Halbach阵列的磁环。普通阵列磁环包括径向阵列磁环、切向阵列磁环和轴向阵列磁环，磁极方向分别为径向、切向 和轴向。Halbach阵列电磁铁磁环由径向电磁铁与切向电磁铁和/或三角形电磁铁组成。电磁铁磁环预先设定了磁极的方向，接入电磁铁绕组的电源都是直流电，电磁铁 磁环产生的磁场是恒定磁场。正如普通发电机的励磁绕组并不需要消耗太多的电能一样， 电磁铁磁环需要消耗的电能也并不多。永磁体磁环是由2块或2块以上的磁钢组成的S极与N极相间排列的磁极数量为 偶数的2极或2极以上的磁环；或者，用充模或压模的方法制造一个完整的磁环，然后在一 个特制的夹具中进行充磁，采用该方法加工出的磁极数量为偶数的2极或2极以上的永磁 体磁环。 永磁体磁环包括普通阵列磁环和基于Halbach阵列的磁环。普通阵列磁环包括径 向阵列磁环、切向阵列磁环和轴向阵列磁环，磁极方向分别为径向、切向和轴向。Halbach 阵列永磁体磁环是由径向永磁体与切向和/或斜向永磁体组成的磁极数为偶数的磁环，磁 环的S极和N极相间排列。根据Halbach阵列，4极或4极以上的的Halbach阵列磁环由8 块或8块以上的磁钢组成，6极或6极以上的Halbach阵列由12块或12块以上的磁钢组 成，8极或8极以上的Halbach阵列磁环由16块或16块以上的磁钢组成，余此类推。这种 Halbach阵列磁环，磁场增强的一边对着气隙或磁桥，这样工作磁通得到增加，非工作磁通 减少，使磁能发电机的功率密度相对得到了提高。Halbach阵列磁环同样可以利用充模或压 模的方法制造成一个完整的磁环。无论永磁体磁环是一个完整的磁环还是由多块磁钢组成的磁环，都适宜事先将磁 环固定在机壳或定子轭或转子轭上再用特制的夹具进行充磁。其充磁方法与永磁电机的充 磁方法相同。混励式磁环是由径向和/或切向和/或轴向电磁铁与径向和/或切向和/或斜向 和/或轴向磁钢组成的磁极数量为偶数的2极或2极以上S极与N极相间排列的磁环，磁 环中的磁钢与电磁铁相间而设。混励式磁环也分为混励式普通阵列结构的磁环和混励式Halbach阵列结构的磁 环两类。磁钢与电磁铁在混励式普通阵列磁环中的组合模式为径向磁钢+径向电磁铁或轴向磁钢+轴向电磁铁。 磁钢与电磁铁在混励式Halbach阵列磁环中要有以下5种组合(1)径向磁钢+切向电磁铁(2)切向磁钢+径向电磁铁(3)径向电磁铁+切向磁钢+切向电磁铁+切向磁钢(4)径向电磁铁+斜向磁钢+切向电磁铁+斜向磁钢 (5)径向电磁铁+斜向磁钢+切向电磁铁+径向磁钢+切向电磁铁+斜向磁钢磁能发电机为交错耦合感应式永磁能发电机或交错耦合感应式电磁能发电机或 交错耦合感应式混合励磁磁能发电机或交错耦合感应式多段磁能发电机或交错耦合感应 式并列混合励磁磁能发电机。交错耦合感应式永磁能发电机的定子磁环和转子磁环是永 磁体磁环；交错耦合感应式电磁能发电机的定子磁环和转子磁环是电磁铁磁环；交错耦合 感应式混合励磁磁能发电机中的定子磁环为永磁体磁环、转子磁环为电磁铁磁环，或者，定 子磁环为电磁铁磁环、转子磁环为永磁体磁环，或者，定子磁环为混励式磁环、转子磁环为 永磁体磁或电磁铁磁环，或者，定子磁环为混励式磁环、转子磁环为电磁铁磁环或永磁体磁 环；交错耦合感应式多段磁能发电机的定子磁环有4段或4段以上，转子磁环有4段或4 段以上，定子磁环为永磁体磁环或电磁铁磁环或混励式磁环，转子磁环为永磁体磁环或电 磁铁磁环或混励式磁环；交错耦合感应式并列混合励磁磁能发电机的定子磁环为永磁体磁 环和电磁铁磁环并列的多段式磁环，转子磁环为永磁体磁环和电磁铁磁环并列的多段式磁 环。磁桥作为磁环的主要磁通路，架设在两段磁环之间，磁桥的一端与一段磁环的S 极连接，磁桥的另一端与在空间上与之对齐的另一段磁环的N极连接。转子磁桥的数量与 两段转子磁环的磁对极数量相同，定子磁桥的数量与两段定子磁环的磁对极数量相同磁桥 的数量与一个磁环的磁极数量相同。设在磁桥上的感应绕组为绕线型绕组。由于Halbach阵列结构的磁环的磁场是单边磁场，所以两段Halbach阵列结构的 磁环之间不设磁桥和感应绕组。磁桥用导磁性材料制成，一般用硅钢片叠压而成。机壳用非导磁材料或导磁材料 制成，当机壳作为主磁路的一部分时，机壳用软铁材料制成。转子轭和定子轭用非导磁性材 料制成。电动机设置在发电机的机壳内，与发电机的主体部分共用转轴和机壳，或者，电动 机设置在发电机的机壳外，与转轴的输入端联接。电动机的电源由蓄电池(18)或外部电源 提供，或者，在转轴上设置人力启动杆(17)，磁能发电机启动后产生的电能输送给电动机。与普通的发电机一样，电励磁及电能的输出需要有接线盒。与普通的发电机一样， 磁能发电机的电磁铁和感应绕组在工作的过程中会产生热能，发电机需要加设风扇或液体 冷却装置，或者，在机壳上设散热片。与普通发电机一样，磁能发电机的电励磁需要用整流 二极管或单向可控硅整流，将交流电转换成直流电输出也需要用整流二极管或单向可控 硅整流。磁能发电机为输出直流电或交流电的单相或三相发电机。单相与三相交流发电机 的区别在于接线方法的不同。
图1、图2、图3为本发明第一实施例结构示意图。图4、图5为本发明第二实施例结构示意图。图6、图7为本发明第三实施例结构示意图。图8为本发明第四实施例结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图1，电机整体结构轴向平面示意图，图2，电机主体结构三维示意图，图3，电 机主体结构剖视图。一种交错耦合感应式永磁能发电机，主要包括转子永磁体磁环(1)、转 子磁桥(2)、转子感应绕组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、定子永磁体磁环(6)、定子磁桥(7)、 定子轭(8)、定子感应绕组(9)、机壳(10)、电动机定子(11)、电动机转子(12)、风扇(13)、 端盖(14)、轴承(15)和接线盒(16)。定子永磁体磁环由两段空间上错开一极的8极磁环 组成，转子永磁体磁环由两段空间上错开一极的4极磁环组成；一段定子永磁体磁环是由8 块S极与N极相间排列的磁钢组成的完整磁环，一块磁钢在空间上占45° ；—段转子永磁体 磁环是由4块S极与N极相间排列的磁钢组成的磁环，一块磁钢在空间上占90°。两段转 子磁环之间间隔一定的距离，一段转子磁环的S极与另一段转子磁环的N极在空间上对齐， 反之亦然；两段定子磁环之间间隔一定的距离，一段定子磁环的S极与另一段定子磁环的N 极在空间上对齐，反之亦然。两段定子永磁体磁环之间架设有8个定子磁桥，定子磁桥的一 端与一段定子永磁体磁环的一个S极连接，定子磁桥的另一端与在空间上与之对齐的另一 段定子永磁体磁环的一个N极连接；两段转子永磁体磁环之间架设有4个转子磁桥，转子磁 桥的一端与一段转子永磁体磁环的一个S极连接，转子磁桥的另一端与在空间上与之对齐 的另一段转子永磁体磁环的一个N极连接；定子磁桥和转子磁桥用硅钢片叠压而成，定子 磁桥上设有定子感应绕组，转子磁桥上设有转子感应绕组。转子永磁体磁环通过磁桥固定 于转子轭，转子轭固定在转轴上，转轴通过轴承定位于前端盖和后端盖。定子永磁体磁环通 过磁桥固定在定子轭和机壳上。电动机内置在机箱内，电动机的转子固定在转轴上，电动机 的定子固定在机壳上。风扇设在转轴上。接线盒设在机壳上。电动机带动转子转动时，转 动的转子磁环相对于定子磁环是一个交变的磁场，定子磁环的S极与N极交替对转子磁环 产生吸力和斥力，转子磁环和定子磁环的磁通发生交替变化，转子磁环和定子磁环的恒定 磁场变成脉动磁场，经过转子磁桥和定子磁桥的磁通交替发生改变，设在定子磁桥和转子 磁桥上的感应绕组感应到电动势且产生电流。感应绕组产生的电流通过接线盒向外输出。第二实施例参见图4，电机整体结构轴向平面示意图，图5，电机主体结构三维示意图。一种交 错耦合感应式电磁能发电机，主要包括转子电磁铁磁环(1. 1)、转子磁桥(2)、转子感应绕 组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、定子电磁铁磁环(6. 1)、定子磁桥(7)、定子轭(8)、定子感应 绕组(9)、机壳(10)、风扇(13)、端盖(14)、轴承(15)、接线盒(16)、电动机(17)和蓄电池 (18)。转子电磁铁磁环由两段空间上错开一极的8极电磁铁磁环组成，定子电磁铁磁环由 两段空间上错开一极的16极电磁铁磁环组成；一段转子电磁铁磁环是由8个设定为S极与N极相间排列的电磁铁组成的磁环，一个电磁铁在空间上占45° ；—段定子电磁铁磁环 是由16个设定为S极与N极相间排列的电磁铁组成的磁环，一个定子电磁铁在空间上占 22.5°。电磁铁由铁芯和励磁绕组组成，接入励磁绕组的电流是直流电，电磁铁产生的磁场 是恒定磁场。两段转子电磁铁磁环之间架设有8个转子磁桥，转子磁桥的两端作为电磁铁 的铁芯亦是转子电磁铁磁环的一部分，转子磁桥的腰部设有感应绕组；两段定子电磁铁磁 环之间架设有16个转子磁桥，转子磁桥的两端作为电磁铁的铁芯亦是定子电磁铁磁环的 一部分，转子磁桥的腰部设有感应绕组；定子磁桥和转子磁桥用硅钢片叠压而成。转子电磁 铁磁环通过转子磁桥固定于转 子轭，转子轭固定在转轴上，转轴通过轴承定位于前端盖和 后端盖。定子电磁铁磁环通过定子磁桥固定在定子轭和机壳上。电动机设在机箱外，电动 机与转轴的输入端联接，电动机启动所需的电能由蓄电池提供。其余未述部分同第一实施 例，不再重复。第三实施例参见图6，电机整体结构轴向平面示意图，图7电机主体结构三维示意图。一种 基于混励式Halbach阵列磁环的交错耦合感应式永磁能发电机，主要包括转子永磁体磁 环(1)、转子磁桥(2)、转子感应绕组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、混励式Halbach阵列磁环 (6. 2)、机壳(10)、电动机定子(11)、电动机转子(12)、风扇(13)、端盖(14)、轴承(15)、接 线盒(16)和人工辅助启动杆(19)。定子混励式Halbach阵列磁环由两段空间上错开一极 的8极混励式Halbach阵列磁环组成，转子永磁体磁环由两段空间上错开一极的4极永磁 体磁环组成；一段定子混励式Halbach阵列磁环由8块切向磁钢和8个径向电磁铁组成；转 子永磁体磁环是用压模的方法制造2个完整的磁环，然后在一个特制的夹具中进行充磁， 采用该方法加工出的2个4极永磁体磁环。两段转子永磁体磁环之间架设有4个转子磁桥， 转子磁桥的一端与一段转子永磁体磁环的一个S极连接，转子磁桥的另一端与在空间上与 之对齐的另一段转子永磁体磁环的一个N极连接；转子磁桥用硅钢片叠压而成，转子磁桥 上设有转子感应绕组。由于定子混励式Halbach阵列磁环的磁场是单边磁场，磁场增强的 一边对着转子，所以不设定子磁桥和定子感应绕组。转子永磁体磁环通过转子磁桥固定于 转子轭，转子轭固定在转轴上，转轴通过轴承定位于前端盖和后端盖。定子混励式Halbach 阵列磁环固定机壳上。电动机内置在机箱内，电动机的转子固定在转轴上，电动机的定子固 定在机壳上。风扇设在转轴上。接线盒设在机壳上。转轴延伸至端盖外的一端设有人工辅 助启动杆，当电动机无启动电源时，用人力启动磁能发电机，磁能发电机产生的电能输送给 电动机，实现机器的持续循环运转。其余未述部分同第一实施例，不再重复。第四实施例参见图8，电机主体结构三维示意图。一种交错耦合感应式永磁能发电机，主要包 括转子永磁体磁环(1.2)、转子磁桥(2)、转子感应绕组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、定子永 磁体磁环(6)、定子磁桥(8)、定子感应绕组(9)、机壳(10)、电动机、风扇、端盖、轴承和接线 盒。定子永磁体磁环是由2段8极永磁体磁环组成，一段永磁体磁环由8块磁钢组成，转子 永磁体磁环由2段6极永磁体磁环组成。定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的 4/3倍。其余未述部分同第一实施例，不再重复。
权利要求
1.一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环(1、1. 1、1.2)、转子磁桥O)、 转子感应绕组(3)、转子轭、转轴(5)、定子磁环(6、6. 1、6. 2)、定子磁桥(7)、定子轭 (8)、定子感应绕组(9)、机壳(10)、端盖(14)、轴承(15)、接线盒(16)和电动机(11、12、 17)，其特征是a.转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的磁环组成， 定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极以上的磁环组成，转子磁 环的磁极数量是定子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍或4倍或4. 5倍或 6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的磁极 数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极以上 的磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的磁环 组成，定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的4/3倍或1. 5倍或2倍或2. 5倍或4 倍或4. 5倍或6倍或6. 5倍或8倍或8. 5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量与定 子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的2极磁环组成，定子 磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；或者，定子磁环由两段空间 上错开一极的2极磁环组成，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环 组成；两段转子磁环之间间隔一定的距离，一段转子磁环的S极与另一段转子磁环的N极在 空间上对齐，反之亦然；两段定子磁环之间间隔一定的距离，一段定子磁环的S极与另一段 定子磁环的N极在空间上对齐，反之亦然；b.两段转子磁环之间和/或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组，感应绕组设 在磁桥上；一段磁环的一个S极与一个磁桥的一端连接，则在空间上与之对齐的另一段磁 环的一个N极与该磁桥的另一端连接，反之亦然；c.转子磁环固定在转子轭上，或者，转子磁环通过转子磁桥固定在转子轭上，转子轭固 定在转轴上；转轴通过轴承定位于端盖；接线盒设在机壳或端盖上；定子磁环固定在定子 轭上，或者，定子磁环通过磁桥固定在定子轭上，或者，定子磁环直接固定在机壳上；电动机 与转轴的输入端联接，或者，电动机的传动轴与转轴共轴。
2.根据权利要求1所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是所述转子磁环和定子磁 环为永磁体磁环或电磁铁磁环或混励式磁环；转子磁环和定子磁环的磁极方向为径向或切 向或轴向。
3.根据权利要求2所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是磁环的S极与N极相间 排列，或者，参照步进电机磁铁磁极的排列组合方式，按一定的规则排列组合。
4.根据权利要求2所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是永磁体磁环是由2块或 2块以上的磁钢组成的S极与N极相间排列的2极或2极以上的磁极数为偶数的磁环；或 者，用充模或压模的方法制造一个完整的磁环，然后在一个特制的夹具中进行充磁，采用该 方法加工出的2极或2极以上的磁极数为偶数的永磁体磁环；或者，永磁体磁环是由径向永 磁体与切向和/或斜向永磁体组合而成的2极或2极以上磁极数为偶数的Halbach阵列磁 环；或者，用充模或压模的方法制造一个完整的磁环，然后在一个特制的夹具中进行充磁， 采用该方法加工出的2极或2极以上磁极数为偶数的Halbach阵列磁环。
5.根据权利要求2所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是电磁铁磁环是由2个或 2个以上电磁铁组成的、磁极设定为S极与N极相间排列的2极或2极以上的磁极数为偶数的磁环；或者，电磁铁磁环是由径向电磁铁与切向电磁铁和/或三角形电磁铁组成的2极或 2极以上的Halbach阵列电磁铁磁环，磁环的磁极数为偶数。
6.根据权利要求2所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是混励式磁环是由径向和 /或切向和/或轴向电磁铁与径向和/或切向和/或斜向和/或轴向磁钢组成的2极或2 极以上S极与N极相间排列的普通阵列结构的磁环或Halbach阵列结构的磁环，磁环中的 磁钢与电磁铁相间而设，磁环的磁极数为偶数。
7.根据权利要求1所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是磁桥用硅钢片叠压而 成，转子磁桥的数量与两段转子磁环的磁对极数量相同，定子磁桥的数量与两段定子磁环 的磁对极数量相同。
8.根据权利要求1所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是磁能发电机为交错耦合 感应式永磁能发电机或交错耦合感应式电磁能发电机或交错耦合感应式混合励磁磁能发 电机或交错耦合感应式多段磁能发电机或交错耦合感应式并列混合励磁磁能发电机。
9.根据权利要求1所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是电动机设置在机壳内， 与发电机的主体部分共用转轴和机壳，或者，设置在机壳外，与转轴的输入端联接；电动机 的电源由蓄电池(18)或外部电源提供，或者，在转轴上设置人力启动杆(19)，磁能发电机 启动后产生的电能输送给电动机。
10.根据权利要求1所述交错耦合感应式磁能发电机，其特征是电机设有整流器，输出 直流电或交流电；电机设有风扇或散热片或液体冷却装置。
全文摘要
本发明涉及一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环、转子磁桥、转子感应绕组、转子轭、转轴、定子磁环、定子磁桥、定子轭、定子感应绕组和电动机。转子磁环和定子磁环都是由两段空间上错开一极的2极或2极以上的磁极数为偶数的磁环组成，定、转子磁环或转、定子磁环的磁极数的比例为4/3倍或1.5倍或2倍或2.5倍或4倍或4.5倍或6倍或6.5倍或8倍或8.5倍或10倍。两段转子磁环之间和/或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组。电动机带动转子转动时，转动的转子磁环相对于定子磁环是一个交变的磁场，转子磁环和定子磁环的恒定磁场变成脉动磁场，通过磁桥铁芯的磁通量交替发生改变，感应绕组感应到电动势且产生电流。
文档编号H02N11/00GK102130635SQ20101051829
公开日2011年7月20日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者李贵祥 申请人:李贵祥