自转永磁发电机的制作方法

专利名称：自转永磁发电机的制作方法
技术领域：
本发明属于发电机械，为能源电力科学开创了新的领域。
现在社会上应用的永磁单相交流发电机和永磁直流发电机，都是用两个瓦片形永久磁铁为定子，转子为电枢线圈。三相交流发电机定子为电枢线圈，转子为永久磁铁或电磁铁，它们都要配用其它动力机械带动，才能转动发电，而发电机的作用只是把其它能量转换成电能，它单独自身并不能创生电源。
本发明的目的是，创造一种不需要任何动力机械带动、也不消耗任何其它能量，而能够自动旋转发电的“自转永磁发电机”。
权利要求1所述的“自转永磁发电机”，就是把磁动机原理和发电机原理巧妙的结合在一起，利用电磁线圈切割磁力线产生的电能，激发铁芯磁场，再利用转子电磁铁和定子永久磁铁磁极面积上的“侧向作用力”，推动电磁线圈切割磁力线，在电磁线圈和外电路闭合的情况下，电磁线圈和用电器中就会有电流产生，由于电磁线圈本身就是一个电磁铁，并且在切割磁力线的运动中，所产生的电流和磁场不断换向，正巧合了磁动机转动原理，在定子永久磁铁和转子电磁铁的侧向作用力推动下，转子电磁线圈就能不断的自转发电。本系列“自转直流发电机”和“自转单向交流发电机”。各有四块扇形永久磁铁，组成定子推动磁场。本系列“自转三相交流发电机”。定子磁场也是由六块永久磁铁组成，但它没有推动磁铁和切割磁铁之分，它是由六块瓦形磁铁间隔的组成一园，共同承担着切割磁力线和推动电磁转子的任务。
权利要求2所述的“自转直流发电机”的结构，见附

图1。图中a为电磁铁转子，(1)-铁芯。(2)-磁极。(3)-电磁线圈。(4)-转轴。图中b为定子永久磁场。(1)扇形推动磁场。(2)-瓦片形切割磁铁。图中c为转子与定子的组装图。(1)-转子铁芯。(2)-转子磁极。(3)-转子电磁线圈。(4)-定子瓦片形切割磁铁。(5)-定子扇形推动磁铁。转子电磁线圈的两端，分别连接转轴上的两个半园滑环，当顺时针方向手摇起动转子时，转子电磁线圈切割了定子两瓦片磁铁的磁力线，在转子电磁线圈中就会产生感生电流，根据发电机右手定则和螺线管右手定则，可知转子电磁铁上端是s极，下端是N极，上端s极排斥左边扇形磁铁的S极，吸引右边扇形磁铁的N极，下端N极，排斥右边扇形磁铁的N极，吸引左边扇形磁铁的S极，转子电磁铁四个极受到的共同作用力，都在推动转子顺时针方向转动。当转子转完半周后，根据发电机右手定则和螺线管右手定则可知，转子电磁线圈的电流和磁场都变换了方向，使转子产生了新的顺时针方向的转动力距，由于直流发电机转子电磁线圈电流方向，每半周变换一次，与四块扇形推动磁铁相作用，正巧合了磁动机转动原理，所以，它能自动旋转发电，虽然转子电磁线圈中的感应电流是交变的，但通过转轴上的两个铜半环整流，电刷输出为直流电。
权利要求3所述的“自转单相交流发电机”的结构，见附图1。它和“自转直流发电机”的机械机构基本相同，所不同的是，由于它输出为交流电，不需要整流器。所以，必须把两个半园滑环改装成两个园圈滑环。转子电磁线圈的两端，分别连接两个园圈滑环。“自转单相交流发电机”和“自转直流发电机”的自转原理完全相同。
权利要求4所述的“自转三相交流发电机”的结构，见附图2。图中(1)-瓦片形固定磁铁。(2)-转子电磁铁铁芯。(3)-转子电磁铁磁极。(4)-线槽。(5)-线圈。(6)-铁芯绝缘翅。电磁线圈的两端，分别连接转轴上的两电刷，六个固定滑环与固定磁铁相对的组成一园，三个负极互相接通，作为零线，与三相火线一并接入用电器。当顺时针方向手摇起动转子时，每转一周，转子电磁线圈要切割三对定子磁场，所以，转子电磁线圈中的感生电流方向，每转一周要改变三次，三次脉冲电流通过三对滑环输出，便形成了三相交流电。由于每转一周转子电磁线圈中的感生电流方向要改变三次，从而使转子铁芯磁场方向也要改变三次，转子磁极磁场方向的变换，与三对定子永久磁极的侧向作用力，正好巧合了磁动机转动原理。根据发电机右手定测和螺线管右手定测或知，当每个定子磁极和转子磁极吸力正对时，转子电磁线圈中的感应电流和铁芯磁场，就立即变换方向，从而使死点吸引力又变换成顺时针方向的排斥力，推动转子正常运行，虽然楞次定律和电动机左手测定则说明了切割磁力线所产生的感生电流，在磁场中所受到的作用力，总是阻碍线圈切割磁力线。但是，电磁线圈切割磁力线所产生的三相感应电流，激发的铁芯磁场，与定子磁场相作用，却能推动线圈切割磁力线，而且是电流越大，推动力越大，所以，它能随用电设备的用电量大小而自动调速，如果不接用电器，电磁线圈中就没有电流产生，发电机也就不会自转，转子铁芯的推动磁力，靠电磁线圈切割磁力线产生的感生电流来激发，而电磁线圈要切割磁力线，又要靠铁芯的磁力来推动。
只于功率设计，可以用磁场强度乘以磁极面积。
高斯×平方厘米＝厘高再结合样机的实际输出电功率，换算出一千瓦等于多少厘高。自转发电机的转速一般用电量越大，转速越高，用电量越小，转速越低。但为了保护用电设备，在电流变化以前，必须先调节变阻器。
以上三种类型的发电机，不需要任何动力机械带动，也不消耗其它能量，能自转发电，所以，能大量节约能源，减少环境污染，简化发电设备，减轻交通负担，优期适用边远地区和零星用电，并能免除架设长途输电线路的负担，使各用电工厂及单位能自由独立用电，并且最适合作磁动机电源，由于自转发电机发电设备简单，而且不消耗任何能源，免除了能源消费，所以，电费可以大幅度降低，并且能将煤碳和石油从燃料领域逐步解放出来，大量提取工业原料。由于自转发电机无需配用动力机械，所以，可以大量制造和使用，以满足各行各业无限增长的电力消费，自转发电机的实施，能大量降低生产成本，提高生产量，使经济效益能成倍增长。
只于永磁材料的磁性消耗，完全取决于所用磁材的矫顽力高低和使用条件，只要选用矫顽力较高的磁材，并在使用过程中避免高温，强烈振动，强磁场干扰，酸碱等化学因素，是完全可以避免退磁的，各种磁材的退磁因素有所不同，只要掌握了各自的退磁因素，并严格避免，在长期使用过程中，一般是不会退磁的。如果因某种原因磁场减弱了，充磁也是很容易的事。
自转发电机所用主要零部件，就是永磁材料和电磁铁，永磁材料可以到各地磁性材料厂去加工，也可以自办磁性材料厂，电磁铁所用铁芯，主要是纯铁和超波莫合金，电磁线圈一般用线径较细的铜漆包线，其它零部件，凡有一般机械加工能力的企业都能生产。本产品比较对口的生产企业，可算是各磁性材料厂、电动机厂，以及生产电磁铁的厂家，但本产品市场需求量大，单靠这些对口企业是难以满足市场需要的，凡有中等机械加工能力的企业，设备略加改进，都能实现本发明。
自转发电机的实施，牵扯到国家的重大经济利益，希望专利局和党政领导干部、及能源部，在普及推广中能积极指导，对涉外专利必须慎重办理。
权利要求
1.本系列“自转永磁发电机”的特征在于定子磁场各是由六块永久磁铁组成，转子为电磁铁，利用自发电流的电磁铁转子和永久磁铁磁极面积上的侧向作用力，推动电磁铁转子自转发电。
2.根据权力要求1所述的基本构思，本发明可以设计成“自转直流发电机”，其特征在于定子永磁场是由两块瓦形磁铁和四块扇形磁铁所组成。两块瓦形磁铁内园相对组成一个吸引场，四块扇形永磁体相对的安装在瓦形磁铁内园轴向的两端。转子电磁铁的铁芯由两个蹄形组成一体，使一个铁芯具有四个磁极，极面朝向轴向两端，线圈绕在蹄形中间，线圈端连接转轴上的两个半园滑环。
3.根据权利要求1和2所述的方法，本发明可以设计成“自转单相交流发电机”。其特征在于把“自转直流发电机”转轴上的两个半园滑环，改装成两个园圈滑环。
4.根据权利要求1所述的方法，本发明可以设计成“自转三相交流发电机”。其特征在于定子磁场由六个瓦片形磁铁间格均匀的组成一个园，每个磁铁和空格各占30度，转子电磁铁大体成椭园形，线圈两端连接两电刷，电刷安装在转轴上，六个滑环间隔均匀的组成一园，滑环不动，电刷随轴转动。
全文摘要
本发明“自转永磁发电机”，其定子磁场各由六块永久磁铁组成，转子为电磁铁，利用自发电流的电磁铁转子和永久磁铁磁极面上的侧向作用力，推动转子电磁线圈切割磁力线发电。
文档编号H02K21/00GK1058865SQ9110354
公开日1992年2月19日 申请日期1991年5月23日 优先权日1991年5月23日
发明者刘科峰 申请人:刘科峰