專利名稱：磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同時(shí)利用逆向發(fā)電的發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
電是由能源轉(zhuǎn)化來的，電是人類文明社會(huì)越來越不可或缺的能源表現(xiàn)形式，因此 人們?yōu)榱藵M足越來越高漲的用電需要，千方百計(jì)地開發(fā)各種能源進(jìn)行發(fā)電，如煤電、火電、 水電、核電、風(fēng)能發(fā)電等，其中水電和風(fēng)能發(fā)電都要通過發(fā)電機(jī)將水力和風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能， 但是現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)都是采用定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)結(jié)構(gòu)形式、根據(jù)切割磁力線原理進(jìn)行發(fā)電， 轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)要么單純采用風(fēng)力、要么單純采用水力；且采用定子和轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)在同等環(huán) 境中不能達(dá)到最佳發(fā)電效果。在福建的東海之濱，臺(tái)灣海峽西側(cè)，是中國近海大風(fēng)日數(shù)最多 的海域。那里有兩個(gè)口小腹大的海灣，通過狹長的水道與太平洋相連，水道兩側(cè)都是幾百米 的高山，風(fēng)力的峽管效應(yīng)使那里的風(fēng)力極為強(qiáng)勁。 海水的潮漲潮落，蘊(yùn)藏著巨大的能量。這種廉價(jià)的能源周而復(fù)始，經(jīng)久不息。海灣 的巨大納潮量一天四次經(jīng)過那狹長的水道，使那里潮高流急，水力資源異常豐富，在那里同 時(shí)兼具風(fēng)力潮汐洋流資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、發(fā)電效率高的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電 機(jī)。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下它是由正反旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別通過磁懸浮無摩擦裝置驅(qū) 動(dòng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子做逆向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。 本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的上下兩個(gè)渦輪可同時(shí)充分利用大自然的風(fēng)力和水力資源，帶動(dòng) 發(fā)電機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電。內(nèi)外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)具有增能效應(yīng)，將產(chǎn) 生1 + 1 > 2的發(fā)電效果。國家的能源普查留下了大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)算出各地風(fēng)能、水能的 能源密度，各地的能源總量都有一個(gè)測(cè)定值，利用本發(fā)明風(fēng)力洋流發(fā)電機(jī)組進(jìn)行能源的綜 合開發(fā)，將出現(xiàn)本發(fā)明的輸出功率+損失功率>測(cè)定總功率的現(xiàn)象。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、制備 工藝相對(duì)簡單。渦輪機(jī)及發(fā)電平臺(tái)的建造，大量使用了特種復(fù)合材料，特別是玄武巖纖維的 出現(xiàn)，使復(fù)合材料的生產(chǎn)成本大幅下降，玄武巖復(fù)合纖維的拉力強(qiáng)度是鋼絲的io倍以上， 且耐腐蝕，抗紫外線，可以確保風(fēng)力洋流發(fā)電機(jī)組經(jīng)久耐用。 設(shè)計(jì)要求渦輪機(jī)在各自的媒介中懸浮，在整個(gè)發(fā)電裝置中大量使用了磁懸器、磁 軸承，使整個(gè)系統(tǒng)中有接觸摩擦的地方都被分離，因此諸如磨損維修之類艱難復(fù)雜問題就 變得簡單，整個(gè)發(fā)電裝置運(yùn)行效率將大幅度地得到提高，運(yùn)行維修成本將大幅度地下降，它 利用風(fēng)力發(fā)電時(shí)可以在1. 5米/秒的微風(fēng)下啟動(dòng)，也可以抗得住40米/秒的狂風(fēng)吹襲，本 發(fā)明風(fēng)力洋流發(fā)電裝置必須在任何艱巨復(fù)雜的環(huán)境下經(jīng)受考驗(yàn)，這是成功的關(guān)鍵。
發(fā)電機(jī)可大可小，它可以單獨(dú)使用，也可以有多個(gè)組合進(jìn)行陣列式開發(fā)，可以是固 定式的，也可以是半潛船漂浮移動(dòng)式的，它可以建立在任何有風(fēng)能、有水流的江河湖海等地，甚至它也可以矗立在大漠風(fēng)暴之中。它可以制式化地大規(guī)模生產(chǎn)，使大規(guī)模開發(fā)利用風(fēng) 能和水能成為可能。本發(fā)明對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響非常有限，由于立式渦輪機(jī)自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)， 獲取能量不受方向影響，抗疲勞性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于水平式渦輪機(jī)，因此可以制成超級(jí)巨型的發(fā) 電裝置，它利用洋流發(fā)電，由于洋流流速緩慢，不對(duì)海洋生物產(chǎn)生負(fù)面影響，而且可以預(yù)見 它的發(fā)電效率和綜合性價(jià)比將遠(yuǎn)高于當(dāng)前流行的各種風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等模式，它的建 設(shè)成本，發(fā)電運(yùn)行成本將是非常低的。


圖1是本發(fā)明發(fā)電機(jī)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖中內(nèi)外磁環(huán)放大的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖3中的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖3中的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖3中的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖3中的D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明發(fā)電機(jī)陣列分布的示意圖。 標(biāo)號(hào)說明1風(fēng)力渦輪機(jī)、2上蓋平臺(tái)、3變速制動(dòng)裝置、4懸浮磁盤、5平臺(tái)磁盤、6 受力支撐平臺(tái)、7內(nèi)轉(zhuǎn)子、8外轉(zhuǎn)子、9渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、10水輪渦輪機(jī)、11內(nèi)磁環(huán)、12外磁環(huán)、 13外套筒、14支撐平臺(tái)、15固定盤、16內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸、17外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸、18外齒輪、19內(nèi)齒 傳動(dòng)大齒輪、20殼體、21發(fā)電平臺(tái)中心軸。 如圖1所示，本發(fā)明由正反旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別通過磁懸浮無摩擦裝置驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī) 的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子做逆向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。 如圖1、所示，所述的磁懸浮無摩擦裝置由帶磁環(huán)的受力支撐平臺(tái)6、平臺(tái)磁盤5、 懸浮磁盤4、上蓋平臺(tái)2及帶磁環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸構(gòu)成，它們均設(shè)有中心孔，并依序至下而上套在 外轉(zhuǎn)子或內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸17或18外；其中，受力支撐平臺(tái)、平臺(tái)磁盤和上蓋平臺(tái)與轉(zhuǎn)動(dòng) 軸之間存在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而它們不轉(zhuǎn)動(dòng)；如圖2所示，為了增強(qiáng)整體發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定 性，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上對(duì)應(yīng)受力支撐平臺(tái)及上蓋平臺(tái)的位置處固定套設(shè)有內(nèi)磁環(huán)ll，在受力支撐 平臺(tái)及上蓋平臺(tái)的軸孔內(nèi)固定套設(shè)有外磁環(huán)12，外磁環(huán)的內(nèi)徑大于內(nèi)磁環(huán)的外徑，內(nèi)磁環(huán) 和外磁環(huán)之間產(chǎn)生相斥作用，形成無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)；懸浮磁盤固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸17或18上，與轉(zhuǎn)動(dòng) 軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在受力支撐平臺(tái)與上蓋平臺(tái)的外邊緣設(shè)有外套筒13，將帶磁環(huán)的受力支撐平 臺(tái)、平臺(tái)磁盤、懸浮磁盤和上蓋平臺(tái)構(gòu)成可磁屏蔽的磁懸浮無摩擦裝置。
如圖1、2所示，為了能對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行制動(dòng)，在上蓋平臺(tái)的下方設(shè)有與上蓋平臺(tái)固 定連接可控制轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的變速制動(dòng)裝置3，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)應(yīng)于變速制動(dòng)裝置的位置處固 定套設(shè)有內(nèi)磁環(huán)，在變速制動(dòng)裝置的軸孔內(nèi)固定套設(shè)有外磁環(huán)，外磁環(huán)的內(nèi)徑大于內(nèi)磁環(huán) 的外徑，內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)之間產(chǎn)生相斥作用。 如圖l所示，將發(fā)電機(jī)的線圈固定在下面的磁懸浮無摩擦裝置上方，構(gòu)成發(fā)電機(jī) 的外轉(zhuǎn)子8，外轉(zhuǎn)子的下方設(shè)置固定盤15，外轉(zhuǎn)子通過固定盤與外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸17連接，將 發(fā)電機(jī)的磁芯固定在上面的磁懸浮無摩擦裝置的下方，構(gòu)成發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子7，將發(fā)電機(jī)的
4內(nèi)轉(zhuǎn)子放置在發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子之內(nèi)，發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子放置于外套筒13內(nèi)，由下磁
懸浮無摩擦裝置、發(fā)電機(jī)內(nèi)外轉(zhuǎn)子以及上磁懸浮無摩擦裝置構(gòu)成發(fā)電機(jī)單體。 如圖3所示，為了達(dá)到更好的發(fā)電效果，本發(fā)明還由發(fā)電平臺(tái)中心軸21，風(fēng)力渦輪
機(jī)l，水輪渦輪機(jī)io三個(gè)部分組成，發(fā)電平臺(tái)中心軸由水泥樁固定，它被牢牢地打入深深的
海底巖層，可作為大橋的橋墩；將兩個(gè)渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸豎直放置，如圖7、8所示，這兩個(gè)渦 輪機(jī)的葉片安裝方向相反，在風(fēng)力、水力的作用下繞軸逆向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn) 子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電。由此構(gòu)成風(fēng)力洋流發(fā)電機(jī)組。 風(fēng)力渦輪機(jī)和水輪渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸9為空心軸，分別套在發(fā)電平臺(tái)中心軸21夕卜，在 風(fēng)力渦輪機(jī)和水輪渦輪機(jī)之間是發(fā)電機(jī)房，在風(fēng)力渦輪機(jī)空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方和水輪渦輪機(jī)空 心轉(zhuǎn)動(dòng)軸上方分別設(shè)有內(nèi)齒傳動(dòng)大齒輪19，如圖4、5、6所示，在上下兩個(gè)內(nèi)齒傳動(dòng)大齒輪 之間并聯(lián)安裝四臺(tái)以上發(fā)電機(jī)單體，在發(fā)電機(jī)單體的內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸和外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有 均設(shè)有外齒輪18，與上下兩個(gè)渦輪機(jī)的內(nèi)齒傳動(dòng)大齒輪耦合連接，構(gòu)成發(fā)電機(jī)房；這兩個(gè) 渦輪機(jī)的葉片安裝方向相反，在風(fēng)力、水力的作用下繞發(fā)電平臺(tái)中心軸做相互逆向旋轉(zhuǎn)，帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)單體中的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電。形成一個(gè)渦輪機(jī)帶動(dòng)多個(gè)小發(fā)電機(jī)的內(nèi) 轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)；由此構(gòu)成本發(fā)明的發(fā)電機(jī)；將它們?cè)O(shè)置于一個(gè)殼體20內(nèi)。
如圖9所示，為了能充分利用自然界取之不盡用之不完風(fēng)力和水力，可將本發(fā)明 的發(fā)電機(jī)進(jìn)行陣列式分布。將每一個(gè)發(fā)電機(jī)組與支撐平臺(tái)14固定，在橫向和縱向分別設(shè)有 多行和多列的發(fā)電機(jī)組，每行和每列又均設(shè)有多臺(tái)發(fā)電機(jī)組，相鄰行的發(fā)電機(jī)組錯(cuò)開放置。
在可作為大橋的橋墩的發(fā)電平臺(tái)中心軸向上延伸的端部建造橋梁。
本發(fā)明的不局限于上述具體的實(shí)施方式，也可以是由風(fēng)力渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 動(dòng)，水力渦輪發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
一種磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于它是由正反旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別通過磁懸浮無摩擦裝置驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子做逆向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的磁懸浮無 摩擦裝置由帶磁環(huán)的受力支撐平臺(tái)、平臺(tái)磁盤、懸浮磁盤、上蓋平臺(tái)及帶磁環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸構(gòu) 成，它們均設(shè)有中心孔，并依序至下而上套在轉(zhuǎn)動(dòng)軸外；其中，受力支撐平臺(tái)、平臺(tái)磁盤和上 蓋平臺(tái)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間存在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而它們不轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上對(duì)應(yīng)受力支撐 平臺(tái)及上蓋平臺(tái)的位置處固定套設(shè)有內(nèi)磁環(huán)，在受力支撐平臺(tái)及上蓋平臺(tái)的軸孔內(nèi)固定套 設(shè)有外磁環(huán)，外磁環(huán)的內(nèi)徑大于內(nèi)磁環(huán)的外徑，內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)之間產(chǎn)生相斥作用，形成無 摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)；懸浮磁盤固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在受力支撐平臺(tái)與上蓋平臺(tái)的 外邊緣設(shè)有外套筒，將帶磁環(huán)的受力支撐平臺(tái)、平臺(tái)磁盤、懸浮磁盤和上蓋平臺(tái)構(gòu)成可磁屏 蔽的磁懸浮無摩擦裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于將發(fā)電機(jī)的線圈 固定在下面的磁懸浮無摩擦裝置上方，構(gòu)成發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子的下方設(shè)置固定盤，外 轉(zhuǎn)子通過固定盤與外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，將發(fā)電機(jī)的磁芯固定在上面的磁懸浮無摩擦裝置 的下方，構(gòu)成發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子，將發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子放置在發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子之內(nèi)，發(fā)電機(jī)的內(nèi) 轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子放置于外套筒內(nèi)，由下磁懸浮無摩擦裝置、發(fā)電機(jī)內(nèi)外轉(zhuǎn)子以及上磁懸浮無 摩擦裝置構(gòu)成發(fā)電機(jī)單體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于它還由發(fā)電平臺(tái) 中心軸，風(fēng)力渦輪機(jī)，水輪渦輪機(jī)三個(gè)部分組成，發(fā)電平臺(tái)中心軸由水泥樁固定，它被牢牢 地打入深深的海底巖層，可作為大橋的橋墩；風(fēng)力渦輪機(jī)和水輪渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸為空心軸， 分別套在發(fā)電平臺(tái)中心軸外，在風(fēng)力渦輪機(jī)和水輪渦輪機(jī)之間是發(fā)電機(jī)房，在風(fēng)力渦輪機(jī) 空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方和水輪渦輪機(jī)空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸上方分別設(shè)有內(nèi)齒傳動(dòng)大齒輪，在上下兩個(gè)內(nèi)齒 傳動(dòng)大齒輪之間并聯(lián)安裝四臺(tái)以上發(fā)電機(jī)單體，發(fā)電機(jī)單體的兩個(gè)軸上設(shè)有外齒輪，與上 下兩個(gè)渦輪機(jī)的內(nèi)齒傳動(dòng)大齒輪耦合連接，構(gòu)成發(fā)電機(jī)房；這兩個(gè)渦輪機(jī)的葉片安裝方向 相反，在風(fēng)力、水力的作用下繞發(fā)電平臺(tái)中心軸做相互逆向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)單體中的內(nèi)轉(zhuǎn) 子和外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于在上蓋平臺(tái)的下 方設(shè)有與上蓋平臺(tái)固定連接可控制轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的變速制動(dòng)裝置，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)應(yīng)于變速制 動(dòng)裝置的位置處固定套設(shè)有內(nèi)磁環(huán)，在變速制動(dòng)裝置的軸孔內(nèi)固定套設(shè)有外磁環(huán)，外磁環(huán) 的內(nèi)徑大于內(nèi)磁環(huán)的外徑，內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)之間產(chǎn)生相斥作用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于將發(fā)電機(jī)進(jìn)行陣 列式分布。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于將每一個(gè)發(fā)電機(jī) 組與支撐平臺(tái)固定，在橫向和縱向分別設(shè)有多行和多列的發(fā)電機(jī)組，每行和每列又均設(shè)有 多臺(tái)發(fā)電機(jī)組，相鄰行或列的發(fā)電機(jī)組錯(cuò)開放置，形成陣列式分布。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3-6所述的磁懸浮無摩擦雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，其特征在于在可作為大橋 的橋墩的發(fā)電平臺(tái)中心軸向上延伸的端部建造橋梁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立式磁懸浮無摩擦風(fēng)力洋流發(fā)電機(jī)組。它是由發(fā)電平臺(tái)中心軸，風(fēng)力渦輪機(jī)，水輪渦輪機(jī)三個(gè)部分組成，風(fēng)力渦輪機(jī)耦合連接發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子，水輪渦輪機(jī)耦合連接發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子，在風(fēng)力、水力的作用下，這兩個(gè)渦輪機(jī)繞發(fā)電平臺(tái)中心軸做相互逆向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，將產(chǎn)生1+1＞2的發(fā)電效果。本發(fā)明發(fā)電機(jī)組可大可小、可單獨(dú)使用，也可有多個(gè)組合進(jìn)行陣列式開發(fā)、可固定式的、也可半潛船漂浮移動(dòng)式的、可建立在任何有風(fēng)能、有水流的江河湖海等地，也可矗立在大漠風(fēng)暴之中。它可以制式化地大規(guī)模生產(chǎn)，使大規(guī)模開發(fā)利用風(fēng)能和水能成為可能。
文檔編號(hào)F03B13/00GK101771371SQ20091030377
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者古業(yè) 申請(qǐng)人:嵇琳