一种用于电动机的发电装置的制作方法

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种用于电动机的发电装置。

背景技术：

电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在定子绕组有效边中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。根据电机可逆性原则，如果电动机在其结构上没有发生任何改变，电机即电动机使用，也可作发电机使用。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机，电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。

现有的电动机在使用过程中需要消耗电能，其不具备在正常运行过程中通过将自身动能转化为电能来为外部电池充电，无法实现节约能源、提高电动机续航功能的目的。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于电动机的发电装置，通过电磁感应，让电场能和磁能不断交替转化，能够不断地产生电能进而能够产生更多的电量对外输出。

本发明所采用的技术方案为：一种用于电动机的发电装置，包括外环体和内环体，所述内环体设置在外环体内部且能够与外环体发生相对转动；所述外环体的内侧沿圆周方向设有多个磁体，所述内环体的外侧沿圆周方向设有至少一个铁芯，所述铁芯的端面与磁体的端面相对，所述铁芯上缠绕有第一线圈l1和第二线圈l2，且第一线圈l1通电后能够使第二线圈l2产生感应电流；还包括充电放电电路，所述充电放电电路分别与第一线圈l1和第二线圈l2电连接。

作为优选方式，所述充电放电电路包括放电电源e1、充电电源e2、二极管d1、二极管d2、三极管q1和偏置电路，所述放电电源e1的正极与第一线圈l1的一端连接，第一线圈l1的另一端分别与三极管q1的集电极和二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极与充电电源e2的正极连接；所述第二线圈l2的一端分别与放电电源e1的负极、充电电源e2的负极、二极管d2的阳极和三极管q1的发射极连接，第二线圈l2的另一端连接有偏置电路，偏置电路的输出端分别与二极管d2的阴极和三极管q1的基极连接。

作为优选方式，所述充电放电电路包括放电电源e1、充电电源e2、二极管d1、二极管d2、三极管q1和偏置电路，所述放电电源e1与充电电源e2串联，放电电源e1的正极与第一线圈l1的一端连接，第一线圈l1的另一端分别与三极管q1的集电极和二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极与充电电源e2的正极连接；所述第二线圈l2的一端分别与放电电源e1的负极、二极管d2的阳极和三极管q1的发射极连接，第二线圈l2的另一端连接有偏置电路，偏置电路的输出端分别与二极管d2的阴极和三极管q1的基极连接。

作为优选方式，所述偏置电路包括至少一个电阻，且其中至少一个电阻为可变电阻。

作为优选方式，所述放电电源e1设置有充电接口。

作为优选方式，所述放电电源e1和充电电源e2均为可充电电池。

作为优选方式，所述第一线圈l1和第二线圈l2采用双线并绕的方式缠绕在铁芯上。

作为优选方式，多个磁体靠近外环体中心的一端磁极均相同。

作为优选方式，所述铁芯与磁体相对的一面形状和大小均相同。

作为优选方式，所述铁芯与磁体均为长方体形或者圆柱形。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种用于电动机的发电装置，利用了电动机和发电机的工作原理、电感的储能特性及三极管的放大特性，通过电磁振荡，让电场能和磁能不断交替转化，并产生磁极交换的现象，第一线圈l1和第二线圈l2的匝与匝之间，层与层之间都会产生大量电能，这几种电能结合在发电装置上，就能够实现对外的电能输出，具有结构简单，节约能源，能够产生较多电量的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例1的电路原理；

图3是本发明实施例2的电路原理；

图中：1-外环体；2-内环体；3-磁体；4-铁芯。

具体实施方式

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种用于电动机的发电装置，包括外环体1和内环体2，所述内环体2设置在外环体1内部且能够与外环体1发生相对转动。具体使用时，可以将外环体1固定，控制内环体2相对于外环体1转动；也可以将内环体2固定，控制外环体1相对于内环体2转动。所述外环体1的内侧沿圆周方向设有多个磁体3，优选地，所述磁体3为永磁铁，永磁铁沿着外环体1的内壁均匀设置。

所述内环体2的外侧沿圆周方向设有至少一个铁芯4，铁芯4的端面与磁体3的端面相对，使铁芯4能够与磁体3发生相互作用力，使内环体2能够与外环体1发生相对转动，对外输出做功。所述铁芯4上缠绕有第一线圈l1和第二线圈l2，且第一线圈l1通电后能够使第二线圈l2产生感应电流。第二线圈l2产生感应电流的大小与第一线圈l1和第二线圈l2的缠绕比例有关，同时和铁芯4的横截面大小有关。还包括充电放电电路，所述充电放电电路分别与第一线圈l1和第二线圈l2电连接。优选地，内环体2的表面上沿圆周方向设有三个铁芯4，三个铁芯4均匀设置在内环体2的表面上。三个铁芯4上缠绕的第一线圈l1相互并联，三个铁芯4上缠绕的第二线圈l2相互并联。

充电放电电路可以为第一线圈l1提供电能，第一线圈l1通电后，由于第一线圈l1缠绕在铁芯4表面上，铁芯4两端可以产生磁极，从而形成电磁场，第二线圈l2在电磁场的作用下产生感应电流，第二线圈l2产生的感应电流通过充电放电电路向外输出储存起来，储存的电能则可以为第一线圈l1提供电能，从而提高电动机的续航功能，达到节约能源的目的。

如图2所示，具体地，所述充电放电电路包括放电电源e1、充电电源e2、二极管d1、二极管d2、三极管q1和偏置电路，所述放电电源e1的正极与第一线圈l1的一端连接，第一线圈l1的另一端分别与三极管q1的集电极和二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极与充电电源e2的正极连接；所述第二线圈l2的一端分别与放电电源e1的负极、充电电源e2的负极、二极管d2的阳极和三极管q1的发射极连接，第二线圈l2的另一端连接有偏置电路，偏置电路的输出端分别与二极管d2的阴极和三极管q1的基极连接。放电电源e1与第一线圈l1之间串联有开关s1，通过开关s1控制第一线圈l1的通断电。

这样，开关s1闭合后，放电电源e1的电流通过第一线圈l1，第一线圈l1上形成第一电流，第一线圈l1和第二线圈l2互感使第二线圈l2上产生第二电流，第二电流经过三极管q1放大后从三极管q1的集电极流出，并与第一电流相互叠加输出到充电电源e2进而实现对充电电源e2的充电。

优选地，所述偏置电路包括电阻r1和可变电阻r2，电阻r1与可变电阻r2相互串联，电阻r1的一端与第二线圈l2的一端连接，可变电阻r2的一端与三极管q1的基极连接，通过电阻r1和可变电阻r2可以保证三极管q1在放大区正常工作。

进一步地，所述放电电源e1设置有充电接口。当放电电源e1的电量不足时，可以通过充电接口对放电电源e1进行充电以补充电量，当然也可以在充电电源e2上也设置充电接口，对充电电源e2进行充电以补充电量。

在本实施方式中，所述放电电源e1和充电电源e2均为可充电电池，放电电源e1和充电电源e2的位置可以更换进行交替充放电使用，有效的节约了能源，提高了资源利用率。

在本实施方式中，所述第一线圈l1和第二线圈l2采用双线并绕的方式缠绕在铁芯4表面上，使第二线圈l2产生感应电流。

在本实施方式中，相邻两个磁体3之间的间隙大于铁芯4的宽度，便于铁芯4产生的电磁场与各个磁体3产生相互作用，从而使外环体1与内环体2发生相对转动。

在本实施方式中，多个磁体3靠近外环体1中心的一端磁极均相同。多个磁体3与铁芯4发生连续作用，使外环体1与内环体2发生相对转动，实现对外做功。

在本实施方式中，所述铁芯4与磁体3相对的一面形状和大小均相同。优选地，所述铁芯4与磁体3均为长方体形。

本发明的工作原理具体为：

开关s1闭合后，放电电源e1的电流通过第一线圈l1，第一线圈l1上形成第一电流，第一电流使铁芯4产生电磁场，同时第一线圈l1和第二线圈l2互感使第二线圈l2上产生第二电流，第二电流经过三极管q1放大后从三极管q1的集电极流出，并与第一电流相互叠加；与此同时，铁芯4产生的电磁场与外环体1内壁的磁体3发生相互作用，使外环体1与内环体2发生相对转动，外环体1与内环体2发生相对转动时，第一线圈l1和第二线圈l2在磁场中进行切割磁感线运动使第一线圈l1和第二线圈l2产生电动势形成感应电流，第一线圈l1产生的感应电流与三极管q1的集电极输出的电流再次叠加，第二线圈l2的产生的感应电流经过三极管q1放大后由三极管q1的集电极输出再次叠加，叠加后的电流通过二极管d1整流后给充电电源e2充电。

本发明提供了一种用于电动机的发电装置，利用了电动机和发电机的工作原理、电感的储能特性及三极管的放大特性，通过电磁振荡，让电场能和磁能不断交替转化，并产生磁极交换的现象，第一线圈l1和第二线圈l2的匝与匝之间，层与层之间都会产生大量电能，这几种电能结合在发电装置上，就能够实现对外的电能输出，具有结构简单，节约能源，能够产生较多电量的优点。

实施例2

如图1所示，本实施例提供了一种用于电动机的发电装置，包括外环体1和内环体2，所述内环体2设置在外环体1内部且能够与外环体1发生相对转动。在本实施方式中，将内环体2固定，控制外环体1相对于内环体2转动。所述外环体1的内侧沿圆周方向设有多个磁体3，优选地，所述磁体3为永磁铁，永磁铁沿着外环体1的内壁均匀设置。

所述内环体2的外侧沿圆周方向设有至少一个铁芯4，铁芯4的端面与磁体3的端面相对，使铁芯4能够与磁体3发生相互作用力，使内环体2能够与外环体1发生相对转动，对外输出做功。所述铁芯4上缠绕有第一线圈l1和第二线圈l2，且第一线圈l1通电后能够使第二线圈l2产生感应电流。还包括充电放电电路，所述充电放电电路分别与第一线圈l1和第二线圈l2电连接。优选地，内环体2的表面上沿圆周方向设有三个铁芯4，三个铁芯4均匀设置在内环体2的表面上。三个铁芯4上缠绕的第一线圈l1相互并联，三个铁芯4上缠绕的第二线圈l2相互并联。

充电放电电路可以为第一线圈l1提供电能，第一线圈l1通电后，由于第一线圈l1缠绕在铁芯4表面上，铁芯4两端可以产生磁极，从而形成电磁场，第二线圈l2在电磁场的作用下产生感应电流，第二线圈l2产生的感应电流通过充电放电电路向外输出储存起来，储存的电能则可以为第一线圈l1提供电能，从而提高电动机的续航功能，达到节约能源的目的。

如图3所示，具体地，所述充电放电电路包括放电电源e1、充电电源e2、二极管d1、二极管d2、三极管q1和偏置电路，所述放电电源e1与充电电源e2串联，放电电源e1的正极与充电电源e2的负极连接，放电电源e1的正极与第一线圈l1的一端连接，第一线圈l1的另一端分别与三极管q1的集电极和二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极与充电电源e2的正极连接；所述第二线圈l2的一端分别与放电电源e1的负极、二极管d2的阳极和三极管q1的发射极连接，第二线圈l2的另一端连接有偏置电路，偏置电路的输出端分别与二极管d2的阴极和三极管q1的基极连接。放电电源e1与第一线圈l1之间串联有开关s1，通过开关s1控制第一线圈l1的通断电。

优选地，所述偏置电路包括电阻r1和可变电阻r2，电阻r1与可变电阻r2相互串联，电阻r1的一端与第二线圈l2的一端连接，可变电阻r2的一端与三极管q1的基极连接，通过电阻r1和可变电阻r2可以保证三极管q1在放大区正常工作。

进一步地，所述放电电源e1设置有充电接口。当放电电源e1的电量不足时，可以通过充电接口对放电电源e1进行充电以补充电量。

在本实施方式中，所述放电电源e1和充电电源e2均为可充电电池，放电电源e1和充电电源e2的位置可以更换进行交替充放电使用，有效的节约了能源，提高了资源利用率。

在本实施方式中，所述第一线圈l1和第二线圈l2采用双线并绕的方式缠绕在铁芯4表面上，使第二线圈l2产生感应电流。

在本实施方式中，相邻两个磁体3之间的间隙大于铁芯4的宽度，便于铁芯4产生的电磁场与各个磁体3产生相互作用，从而使外环体1与内环体2发生相对转动。

在本实施方式中，多个磁体3靠近外环体1中心的一端磁极均相同。多个磁体3与铁芯4发生连续作用，使外环体1与内环体2发生相对转动，实现对外做功。

在本实施方式中，所述铁芯4与磁体3相对的一面形状和大小均相同。优选地，所述铁芯4与磁体3均为长方体形。

本发明的工作原理具体为：

开关s1闭合后，放电电源e1的电流通过第一线圈l1，第一线圈l1上形成第一电流，第一电流使铁芯4产生电磁场，同时第一线圈l1和第二线圈l2互感使第二线圈l2上产生第二电流，第二电流经过三极管q1放大后从三极管q1的集电极流出，并与第一电流相互叠加；与此同时，铁芯4产生的电磁场与外环体1内壁的磁体3发生相互作用，使外环体1与内环体2发生相对转动，外环体1与内环体2发生相对转动时，第一线圈l1和第二线圈l2在磁场中进行切割磁感线运动使第一线圈l1和第二线圈l2产生电动势形成感应电流，第一线圈l1产生的感应电流与三极管q1的集电极输出的电流再次叠加，第二线圈l2的产生的感应电流经过三极管q1放大后由三极管q1的集电极输出再次叠加，叠加后的电流通过二极管d1整流后给放电电源e1和充电电源e2同时充电。

采用本实施例的技术方案做成电动机进行实验，其中，放电电源e1和充电电源e2完全相同，且均为12v12a的可充电电池，铁芯4的尺寸为12x12x6omm，第一线圈l1和第二线圈l2均为320匝，第一线圈l1和第二线圈l2的线径均为0.5mm。三极管q1为npn型20a的中频三极管，电阻r1为5瓦200欧的水泥电阻，可变电阻r2为5瓦2000欧的变阻器，二极管d1为12a的快速恢复管，二极管d2为整流管。

实验组采用本实施例的技术方案，通过外环体1转动对外做功，并计算出对外做功的时间。

对照组的技术方案为：对照组采用现有的电动机，电动机的电源为放电电源e1和充电电源e2，放电电源e1和充电电源e2串联后给电动机提供电能。其中，实验组与对照组的电动机输出功率相同，两者的电动机连接相同的负载，电动机转动时对外做功，并计算出两者对外做功的时间。

实验结果：对照组的电动机对外做功的时间为3小时，实验组的电动机对外做功的时间为9小时。通过对比实验组和对照组的结果数据，实验组的对外做功时间远大于对照组的对外做功时间，即实验组的电动机续航能力远大于对照组。由此可知，通过本发明可以有效的节约能源，能够提高资源利用率。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。