电磁涡轮发电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电磁涡轮发电机。特别地但并非排他地，本发明涉及用于发电的电磁 涡轮发电机。
【背景技术】
[0002] 物理学的一个基本原理是电与磁之间的关系。此关系首次于19世纪中期观察到， 当时注意到，从简单导体棒通过的电流感应出垂直于电流方向的磁场。作为感应磁场的结 果，导致构成电流的每个移动电荷受力。施加于每个移动电荷的力在导体上产生正比于磁 场的扭矩。
[0003] 上文讨论的电场和磁场之间的基本相互作用是支持电动机和发电机的基本科学 原理。电气发电机最简单形式中的一个首先由迈克尔?法拉第例证，他所使用的设备周知为 法拉第圆盘。法拉第的设备包括铜盘，在永磁体的极间旋转。这产生正比于旋转速度的电 流。法拉第圆盘在本质上是第一个单极发电机。然而，法拉第发电机效率非常低，这是由于 反向电流限制了向集电导线（pickup wires)的电力输出，并且产生寄生热作用在铜盘上。
[0004] 更具体而言，在均匀磁场B中，以旋转速度ω在旋转盘（半径R)的中心与外径之 间产生的电动势（Emf)由下式给出：
[0005]
【主权项】
1. 一种发电机，所述发电机包括： 第一磁性组件以及第二磁性组件，其中，所述第一磁性组件以及第二磁性组件平行布 置，用于产生磁场和无磁场区； 转子，其定位在所述第一磁性组件与所述第二磁性组件之间，所述转子耦合至延伸穿 过所述第一磁性组件和所述第二磁性组件的驱动轴，其中，所述转子的一部分定位在所述 无场区中； 至少一个电流传递机构，其在所述无场区中耦合至所述转子，以及，至少一个电流传递 机构耦合至所述轴； 驱动机构，其附接于所述轴； 从而，由于所述驱动机构的启动，导致所述转子在所述磁场中旋转，以在所述第一电流 传递机构与第二电流传递机构之间产生电动势。
2. 根据权利要求1所述的发电机，其中，各所述磁性组件包括一个或更多个超导材料 的线圈，该线圈容纳在低温保持包封中。
3. 根据权利要求2所述的发电机，其中，连结所述超导线圈以形成螺线管。
4. 根据权利要求2所述的发电机，其中，所述超导线圈在所述磁性组件中布置为特定 的几何结构。
5. 根据权利要求4所述的发电机，其中，所述线圈同心地布置在所述磁性组件内。
6. 根据权利要求4所述的发电机，其中，所述线圈同轴地布置。
7. 根据权利要求2至权利要求6中任一项权利要求所述的发电机，其中，形成各磁性组 件的所述线圈具有交替的极性。
8. 根据权利要求1至权利要求7中任一项权利要求所述的发电机，其中，所述转子由多 个导电层构建而成。
9. 根据权利要求8所述的发电机，其中，相邻的层电气耦合，以形成串联电路通过所述 转子。
10. 根据前述任一项权利要求所述的发电机，其中，所述电流传递机构为液态金属电刷 的形式。
11. 根据前述任一项权利要求所述的发电机，其中，耦合至所述轴的至少一个电流传递 机构定位在所述第一磁性组件或第二磁性组件的外部。
12. 根据权利要求11所述的发电机，其中，至少一个电流传递机构在所述磁场强度低 于0. 2T的区域内耦合至所述轴。
13. 根据前述任一项权利要求所述的发电机，其中，所述驱动机构为低速驱动。
14. 根据权利要求13所述的发电机，其中，所产生的电动势为低电压以及高电流。
15. 根据权利要求1至权利要求12中任一项权利要求所述的发电机，其中，所述驱动机 构为高速驱动。
16. 根据权利要求13所述的发电机，其中，所产生的电动势为高电压以及低电流。
17. 根据前述任一项权利要求所述的发电机，其中，所述发电机进一步包括第三磁性组 件和第四磁性组件，所述第三磁性组件和第四磁性组件平行布置，并同心定位在所述第一 磁性组件和第二磁性组件内。
18. 根据权利要求17所述的发电机，其中，第三磁性组件和第四磁性组件包括一个或 更多个超导材料的线圈，该线圈容纳在低温保持封装内。
19. 一种发电机，包括DC-DC转换级，所述发电机包括： 第一磁性组件以及第二磁性组件，其中，所述第一磁性组件和第二磁性组件平行布置， 用于产生主要驱动场以及无磁场区； 第一转子，其定位在所述第一磁性组件和第二磁性组件之间，所述第一转子适于连接 至驱动轴，其中，所述转子的一部分定位在所述无场区内； 电机，其电气耦合至所述第一转子，所述电机定位在第三磁性组件和第四磁性组件之 间，第三磁性组件和第四磁性组件平行布置，以为所述电机产生驱动场，所述第三磁性组件 和第四磁性组件产生多个次要无场区，其中，所述电机的所述电气耦合定位于所述次要无 场区； 第二转子，其定位在所述第一磁性组件和第二磁性组件之间，并相邻于所述第一转子， 所述第二转子以机械方式耦合至所述电机，其中，所述第二转子的一部分定位在所述无场 区内； 驱动机构，其以机械方式耦合至所述第一转子； 由此，通过所述驱动机构的启动，导致所述第一转子在所述主要驱动场内旋转，以产生 高电流，该高电流穿过所述电机以产生扭矩，从而在所述主要场中驱动所述第二转子，以产 生低电流输出。
20. 根据权利要求19所述的发电机，其中，所述第一转子和第二转子包括内电流传递 机构和外电流传递机构。
21. 根据权利要求20所述的发电机，其中，所述内电流传递机构定位在至少一个由所 述第三磁性组件以及第四磁性组件产生的次要无场区中，以及，所述外电流传递机构定位 在由所述第一磁性组件以及第二磁性组件产生的无场区中。
22. 根据权利要求19至权利要求21中任一项权利要求所述的发电机，其中，用于所述 电机的所述电气耦合能够是内电流传递机构和外电流传递机构的形式。
23. 根