一种高效发电机的制作方法

本发明涉及一种高效发电机。

背景技术

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

发电机效率是指发电机组通过内燃机将柴油燃烧所产生的热能转化为动能，再通过电球（康明斯、斯坦福等）将动能转化为电能的过程中能源的转化效率。现有的发电机，发电机效率整体不高于50%，发热量又大。

因此，有必要设计一种高效率的发电机，来提高能源利用效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种高效发电机，该发电机所发电能的电压波形是带有副波型和脉冲的高频脉冲波，能有效提高发电机的效能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高效发电机，由若干组发电单元串联组合而成，所述发电单元，包括：两块对向排列设置的定子板，以及在所述两块定子板组成空间内旋转的四个动子磁铁组；

所述两块定子板上对向对称设置有八个双铁芯的发电线圈；所述四个个动子磁铁组切割所述八个双铁芯的发电线圈发电；

所述双铁芯的发电线圈中，所述两片铁芯的间距大于所述动子磁铁组的宽度。

其中，所述定子板，包括：两片铁芯，以及缠绕在所述铁芯上的发电线圈；所述铁芯和所述发电线圈均是扇形，且所述铁芯的质量为所述动子磁铁组的1%。

其中，所述动子磁铁组的扇形磁铁片只能同时停在所述两片铁芯之一的位置。

其中，所述动子磁铁组，包括：若干片扇形磁铁片，所述扇形磁铁片的两两之间由非磁性物质隔开。

其中，所述非磁性物质的厚度是所述扇形磁铁片厚度的一半。

其中，所述非磁性物质是与所述扇形磁铁片同形状的塑料片。

其中，所述发电机所发电能的电压波形是高频脉冲波；所述高频脉冲波包括：主波型，以及所述主波型中间部分的一个副波型；所述主波型和所述副波型的波峰都有一个脉冲。

其中，所述铁芯的厚度与所述高频脉冲波的脉冲宽度成正比。

本发明由于发电线圈是双铁芯的设计，其发电的电压波形中，高频脉冲波的宽度与铁芯的厚度成比。由于动子磁铁组在同一时间只割切一个铁芯，从而产生一个有特殊输出波形的高效率电能。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的结构原理示意图；

图3是图1所示动子磁铁组（l）的结构示意图；

图4是图1所示定子板（b）的结构示意图；

图5是本发明的发电机所发电能的波形图；

图中，1-定子板（b），2-发电线圈（c），3-动子磁铁组（l），4-铁芯（p），5-磁铁组（r），50-扇形磁铁片，51-非磁性物质。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

如图1所示的实施例中，本发明一种高效发电机，由四组发电单元串联组合而成，形成一台电压2000v，电流6a的发电机。

上述的每组发电单元，包括：两块对向排列设置的定子板（b）1，以及在上述两块定子板（b）1组成空间内旋转的4个动子磁铁组（l）3。

上述两块定子板（b）1上对向对称设置有8个双铁芯的发电线圈（c）2，4个动子磁铁组（l）3切割上述8个双铁芯的发电线圈（c）2发电。上述定子板（b）1上的每一个双铁芯的发电线圈（c）2都可视为一个独立发电机，所以，任意双铁芯的发电线圈（c）2进行串联或并联，从而达到设定的发电电压和电流｡

如图2及图3所示，本发明一种高效发电机的原理是，动子磁铁组（l）3会停在双铁芯的发电线圈（c）2的其中一片铁芯（p）4的位置。因为动子磁铁组（l）3上的扇形磁铁片50同一时间只受到两片铁芯（p）4的其中一片吸引，所以动子磁铁组（l）3上的扇形磁铁片50会停在其中一片铁芯（p）4的位置。因为，铁芯（p）4对着扇形磁铁片50方向的切面面积很小，所以，本发明的一种高效发电机，其起动能量不太高。

如图3所示，本发明的一种高效发电机的动子磁铁组（l）3，包括：若干片扇形磁铁片50组成的磁铁组（r）5，上述的若干片扇形磁铁片50之间是由非磁性物质51隔开的，上述的非磁性物质51可以是扇形的塑料片；该非磁性物质51的厚度优选的是上述扇形磁铁片50的一半。

如图4所示，本发明的一种高效发电机的定子板（b）1，包括两片铁芯（p）4，以及缠绕在上述铁芯（p）4上的发电线圈（c）2；可选的，上述与铁芯（p）4和发电线圈（c）2均是扇形的，当然，铁芯（p）4的形状也可以选择其他的形状，两片铁芯（p）4厚度与图5所示的脉冲波的脉冲（pi）成正比，即铁芯（p）4的厚度越厚，则图5所示脉冲波的脉冲（pi）的宽度越大。

上述两片铁芯（p）4相距大于扇形磁铁片50所组成的磁铁组（r）5宽度，从而保证动子磁铁组（l）3上的扇形磁铁片50不会同时割切两片铁芯（p）4。

扇形磁铁片50的磁力线同一时间只割切一片铁芯（p）4，由于铁芯（p）4的体积不大，是约为动子磁铁组（l）3体积的1%左右的铁片，扇形磁铁片50割切铁芯（p）4的磁力线容易饱和，因此产生出的电压波形是一种高频脉冲波，产生出的总体波形如图5所示。

如图5所示，上述高频脉冲波的主波型的中间部分有一个副波型；主波型和副波型的波峰都有一个脉冲（pi）。

动子磁铁组（l）3采用以上的设计，从而使得电机输出的电压波形中产生如图5所示的副波型。上述副波型对电容性生产工艺，如电导工业非常有用。在电导工业中，阳极加工零件上开始产生氧化层后，因氧化层是不导电的，阳极加工零件与阴极间便形成一个很大的电容。如果只用直流正弦波电能进行工作，放电时间一定不足，其原因在于电容特性是放电时间比充电时间长。

本发明的高效发电机，其所发电能的电压波形上的副波，有效解决了电导工业中的上述技术问题，使阳极加工零件和阴极间的电容有足够的放电时间，副波上的高频脉冲更令己成形的氧化层产生更加稳固作用。

本发明的一种高效发电机，由于发电线圈是双铁芯的设计，其发电的电压波形中，高频脉冲波的宽度与铁芯的厚度成正比。由于动子磁铁组在同一时间只割切一个铁芯，从而产生一个有特殊输出波形的高效率电能。以发电机系统输入能量跟输出能量比较计算，术发明的发电效率高于80%。在一些工业领域效率特别高，以产生电弧为例，在真室中产生电弧少于1a电流，电压在60v左右。而现有技术的耗电则在150a至200a以上，因此耗电量非常大。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。