專利名稱：一種發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，尤指一種通過磁性元件的適當(dāng)排列，減少轉(zhuǎn)子與定子之間磁力相互推拉干擾所耗廢的能量，并增加感磁件效率，使發(fā)電裝置效率提高的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
提高發(fā)電機(jī)或馬達(dá)效率的方法有許多種，包括磁鐵部分的調(diào)整改善、感磁件部分的調(diào)整改善、以及電流控制線路的調(diào)整改善，這三部分的調(diào)整改善內(nèi)容，大致如下A.磁鐵調(diào)整改善內(nèi)容包括1.如何增加磁力線密度(magnetic flux density) 0 2.如何充磁(magnetization force)。3.如何決定在B-H曲線上選適當(dāng)?shù)腍值 (coercivity)。4.如何放置磁鐵。5.如何選用磁鐵材料。6.如何決定磁鐵形狀。7.如何決定磁鐵間的距離。B.感磁件一般由導(dǎo)電線圈及磁芯所構(gòu)成，其調(diào)整改善內(nèi)容包括1.如何增加磁力線密度。2.如何利用霍耳組件(HALL ELEMENT)調(diào)整進(jìn)入導(dǎo)電線圈(磁芯)內(nèi)的磁力線方向及時間。3.如何決定感磁件材料。4.如何決定感磁件形狀。C.電流控制線路調(diào)整改善內(nèi)容為如何利用電子組件以配合機(jī)構(gòu)取得較高效率。上述調(diào)整改善內(nèi)容都未涉及如何消除發(fā)電裝置內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間磁力相互推拉干擾所耗廢的能量。前述各種調(diào)整方法不僅費(fèi)時費(fèi)力，且礙于本身尺寸結(jié)構(gòu)或物理性質(zhì)而成效有限。 此對于業(yè)界的使用上以及能源的有效運(yùn)用上，都產(chǎn)生了不便及不利的結(jié)果。故如何在現(xiàn)有發(fā)電機(jī)或馬達(dá)架構(gòu)下，以最簡便方式使其效率提高，是業(yè)界亟待改善的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一發(fā)電裝置，其通過磁性元件的設(shè)置及其特殊排列，可消除轉(zhuǎn)子與定子之間磁力相互推拉的干擾力并提高通過感磁件的磁力線密度。因而減少驅(qū)動轉(zhuǎn)子所需的能量并增加感磁件的效率。在發(fā)電機(jī)的應(yīng)用上，由于驅(qū)動轉(zhuǎn)子所需能量減少，故可使輸入能量轉(zhuǎn)換成更多的電能。在馬達(dá)的應(yīng)用上，也因驅(qū)動轉(zhuǎn)子所需能量減少，而使輸出能量增加，因而達(dá)到增加效率的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種發(fā)電裝置，包括有多個間隔設(shè)置的固定板，一樞設(shè)于固定板的轉(zhuǎn)軸105以及分別位于相鄰固定板之間的至少一旋轉(zhuǎn)板，其特征在于各相鄰固定板上具有相同數(shù)目的第一磁性元件103A及感磁件104，且各相鄰固定板上的第一磁性元件103A，都位于以轉(zhuǎn)軸105中心為中心的半徑相等的圓周上，其中固定板同一面上第一磁性元件103A的磁極都相同；而所述感磁件104裝設(shè)于該多個固定板上相對于第一磁性元件103A的另一面；至少一旋轉(zhuǎn)板固設(shè)于該轉(zhuǎn)軸105上，分別位于二相鄰固定板之間，其具有多個第二磁性元件1(X3B，該多個第二磁性元件1(X3B分別布設(shè)于旋轉(zhuǎn)板兩面上，且均位于以轉(zhuǎn)軸105中心為中心與相鄰固定板上第一磁性元件103A分布半徑相等的圓周上；其中旋轉(zhuǎn)板同一面上的相鄰第二磁性元件103B，其磁極都以NS交叉方式排列。 本發(fā)明的有益效果在于藉由上述適當(dāng)?shù)呐帕写判栽上D(zhuǎn)子與定子之間磁力相互推拉的干擾力，增加通過感磁件的磁力線密度，從而提高發(fā)電裝置的發(fā)電效率。


圖1為本發(fā)明一種發(fā)電裝置的側(cè)面剖視圖。 圖2為本發(fā)明一種發(fā)電裝置的各參考面?zhèn)纫暿疽鈭D。 圖3為本發(fā)明一種發(fā)電裝置的構(gòu)件位置示意圖。 圖4-圖13為本發(fā)明一種發(fā)電裝置的磁性元件位置視圖, 圖14為磁力線分布示意圖。 圖15為磁力線分布另一示意圖。 圖16為磁力線分布又一示意圖。 圖17為磁力分布示意圖。 圖18為磁力分布另一示意圖。 附圖標(biāo)記 100A 底座 100B 外殼上蓋 IOlA 第一旋轉(zhuǎn)板 IOlB 第二旋轉(zhuǎn)板 102A 第一固定板 102B 第二固定板 102C 第三固定板 103A 第一磁性元件 103B 第二磁性元件
104感磁件
105轉(zhuǎn)軸
106軸承
107電路控制板
108電線
109A 第一空氣對流孔 109B 第二空氣對流孔 109C 第三空氣對流孔 110 定位部 Ml 第一固定板的左面 M2 第一固定板的右面 M3 第一旋轉(zhuǎn)板的左面 M4 第一旋轉(zhuǎn)板的右面 M5 第二固定板的左面
M6 第二固定板的右面M7 第二旋轉(zhuǎn)板的左面M8 第二旋轉(zhuǎn)板的右面M9 第三固定板的左面M10:第三固定板的右面Fl 第1組磁力Π1第1組磁力的第1磁力X軸向分力Π2第1組磁力的第2磁力X軸向分力Π3第1組磁力的第3磁力X軸向分力Π4第1組磁力的第4磁力X軸向分力F2 第2組磁力f21第2組磁力的第1磁力f22第2組磁力的第2磁力f23第2組磁力的第3磁力
f M第2組磁力的第4磁力f2IX第2組磁力的第1磁力X軸向分力f2IY第2組磁力的第1磁力Y軸向分力f22X第2組磁力的第2磁力X軸向分力f22Y第2組磁力的第2磁力Y軸向分力f23X第2組磁力的第3磁力X軸向分力f23Y第2組磁力的第3磁力Y軸向分力f24X第2組磁力的第4磁力X軸向分力f24Y第2組磁力的第4磁力Y軸向分力F3 第3組磁力f31第3組磁力的第1磁力f32第3組磁力的第2磁力f33第3組磁力的第3磁力f34第3組磁力的第4磁力f3IX第3組磁力的第1磁力X軸向分力f3IY第3組磁力的第1磁力Y軸向分力f32X第3組磁力的第2磁力X軸向分
f32Y第3組磁力的第2磁力Y軸向分力f33X第3組磁力的第3磁力X軸向分力f33Y第3組磁力的第3磁力Y軸向分力
f34X第3組磁力的第4磁力X軸向分力f34Y第3組磁力的第4磁力Y軸向分力F4 第4組磁力F5 第5組磁力F6 第6組磁力
F7 第7組磁力F8 第8組磁力F9 第9組磁力FlO 第10組磁力Fll:第11組磁力Fl2:第I2組磁力
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例。如圖1-圖3所示，本發(fā)明的發(fā)電裝置包括有一外殼上蓋100B、一底座100A、二旋轉(zhuǎn)板 101A，101B、三固定板 102A，102B, 102C、一轉(zhuǎn)軸 105 及二軸承 106。所述三固定板102A，102B, 102C包括第一固定板102A、第二固定板102B及第三固定板102C，其皆固設(shè)于該底座100A上，且頂部蓋設(shè)有該外殼上蓋100B。前述二軸承106分別嵌入第一固定板102A與第三固定板102C中心部位。前述轉(zhuǎn)軸105樞穿于該二軸承106，其一端或二端為入力端(若此結(jié)構(gòu)應(yīng)用于馬達(dá)等動力裝置則為出力端)。前述二旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB包括第一旋轉(zhuǎn)板IOlA與第二旋轉(zhuǎn)板101B，磁性元件的磁極安置相同且皆以定位部110固定于轉(zhuǎn)軸105上，確保在轉(zhuǎn)動時，不會有移動的現(xiàn)象。第一旋轉(zhuǎn)板IOlA位于第一固定板102A與第二固定板102B之間，而第二旋轉(zhuǎn)板IOlB位于第二固定板102B與第三固定板102C之間。另，請配合參看圖4-圖13所示，本發(fā)明的發(fā)電裝置包括了多個第一磁性元件 103A、多個感磁件104以及多個第二磁性元件103B，其中每片固定板102A，102B, 102C上分別嵌入四枚第一磁性元件103A，所述第一磁性元件103A可為永久磁鐵(PERMANENT MAGNET)，也可為電磁鐵(ELECTROMAGNET)，其中各電磁鐵由導(dǎo)電線圈及磁芯所構(gòu)成。每片固定板102A，102B, 102C上的第一磁性元件103A，都位于以轉(zhuǎn)軸105中心為中心的半徑相等的圓周上，且各相鄰第一磁性元件103A在該圓周上分布的間距相等。三片固定板102A，102B, 102C上位置相應(yīng)的第一磁性元件103A都分別排列在同一平行于轉(zhuǎn)軸105中心線的軸線上。所述裝設(shè)于第一固定板102A的第一磁性元件103A，其磁極在第一固定板102A的右面M2全部為N極(如圖5所示)。所述裝設(shè)于第二固定板102B的第一磁性元件103A，其磁極在第二固定板102B的左面M5全部為S極(如圖8所示)，而其磁極在第二固定板102B的右面M6全部為N極(如圖9所示)。所述裝設(shè)于第三固定板102C的第一磁性元件103A，其磁極在第三固定板102C 的左面M9全部為S極(如圖12所示)。所述多個感磁件104，一般由導(dǎo)電線圈及磁芯所構(gòu)成，裝設(shè)于每片固定板102A， 102B, 102C上相對于第一磁性元件103A的另一面，從而分別位于軸線上位置相應(yīng)的第一磁性元件103A之間。每片旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB上分別嵌入八枚第二磁性元件1(X3B。每片旋轉(zhuǎn)板101A， IOlB上的第二磁性元件103B，都位于以轉(zhuǎn)軸105中心為中心與固定板102A，102B，102C上第一磁性元件103A分布半徑相等的圓周上，且各相鄰第二磁性元件1(X3B在該圓周上分布的間距相等。旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB同一面上的相鄰第二磁性元件10!3B，其磁極都以NS交叉方式排列。而各旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB上磁極相同的第二磁性元件10 都排列在同一平行于轉(zhuǎn)軸105 中心線的軸線上。在本較佳實(shí)施例中，第一旋轉(zhuǎn)板IOlA的左面M3磁極為SN交叉排列，S在 12點(diǎn)方向(如圖6所示)。第一旋轉(zhuǎn)板IOlA的右面M4磁極為NS交叉排列，N在12點(diǎn)方向 (如圖7所示)。第二旋轉(zhuǎn)板IOlB的左面M7磁極為SN交叉排列，S在12點(diǎn)方向(如圖10 所示)。第二旋轉(zhuǎn)板IOlB的右面M8磁極為NS交叉排列，N在12點(diǎn)方向(如圖11所示)。 兩片旋轉(zhuǎn)板101A，101B以定位部110固定于轉(zhuǎn)軸105上，形似兩片磁極分布完全相同的旋轉(zhuǎn)板101A，101B,固定于轉(zhuǎn)軸105上。如圖14所示，旋轉(zhuǎn)板101A，101B轉(zhuǎn)動時，當(dāng)固定板102A，102B，102C與旋轉(zhuǎn)板 101A, IOlB上位置相應(yīng)的第一磁性元件103A及第二磁性元件10 的磁極為N-S或S-N時， 磁力線通過感磁件104的中心。反之，當(dāng)固定板102A，102B, 102C與旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB上位置相應(yīng)的第一磁性元件103A及第二磁性元件10 的磁極為N-N或S-S時，沒有磁力線通過感磁件104的中心(如圖15所示)。由于旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB上的第二磁性元件10 的數(shù)量是固定板102A上第一磁性元件103A的兩倍，當(dāng)固定板102A，102B, 102C與旋轉(zhuǎn)板101A， IOlB上位置相應(yīng)的第一磁性元件103A及第二磁性元件10 的磁極為N-S或S-N時，鄰近第一磁性元件103A及第二磁性元件10 的磁力作用，會將較多的磁力線推向通過感磁件 104的中心(如圖16所示)。如圖17所示，此處將第一固定板102A、第一旋轉(zhuǎn)板101A、第二固定板102B、第二旋轉(zhuǎn)板IOlB與第三固定板102C上位置相應(yīng)的第一磁性元件103A及第二磁性元件10 磁力作用定為第1組磁力(Fl)SNSNSNSNSN
第2組磁力(F2)NSNS
第3組磁力(F3)SNSNSNSNSN
第4組磁力(F4)NSNS
第5組磁力(F5)SNSNSNSNSN
第6組磁力(F6)NSNS
第7組磁力(F7)SNSNSNSNSN
第8組磁力(F8)NSNS固定板102A，102B, 102C與旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB上的第一磁性元件103A及第二磁性元件103B，左右相應(yīng)的水平磁力為F1，F(xiàn)4，F(xiàn)7及FlO共四組。固定板102A，102B，102C上的第一磁性元件103A與旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB上相鄰上下第二磁性元件10 的交叉磁力為F2， F3，F(xiàn)5，F(xiàn)6，F(xiàn)8，F(xiàn)9及Fll，F(xiàn)12等共八組。其中每組水平磁力互相抵消后作用力為零(如圖 18所示)。即因 Π1Χ =-Π2Χ = Π3Χ =-Π4Χ，Σ f (Fl) = fllX+fl2X+fl3X+fl4X = 0，同理Σ f (F4) = 0，Σ f (F7) = 0，Σ f (FlO) = 0八組交叉磁力可歸納為四組相同的組合。即(F2，F(xiàn)3)、(F5，F(xiàn)6)、(F8，F(xiàn)9)、(F11，
7F12)。其中磁力計算如下因 f21X = f23X = -f22X = -f24X = f31X = f33X = -f32X = -f34X及-f21Y= -f22Y = -f23Y = -f24Y = f31Y = f32Y = f33Y = f34YΣ f(F2)+ Σ f (F3) = f2ΙΧ+f21Y+f22X+f22Y+f23X+f23Y+f24X+f24Y+f3lX+f31Y+f32X+f32Y+f33X+f33Y+f34X+f34Y = 0。由上述之例，當(dāng)?shù)谝淮判栽c第二磁性元件在每一組磁力中其磁極的排列如圖 17所示時，此裝置內(nèi)所有水平及交叉磁力全部互相抵消。因此本發(fā)明的發(fā)電裝置內(nèi)所有磁力之間相互推拉的干擾力都互相抵消，因而減少驅(qū)動轉(zhuǎn)子所需的能量并增加感磁件的效率，使發(fā)電裝置的效率提高。此外，旋轉(zhuǎn)板101A，101B在固定板102A，102B，102C間轉(zhuǎn)動時，在各旋轉(zhuǎn)板間產(chǎn)生離心力?？稍谕舛硕潭ò?02A，102C靠近中心部位開第一空氣對流孔109A，在二片旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB及第二固定板102B靠近中心部位開第二空氣對流孔109B，及在發(fā)電裝置外殼上蓋100B靠近二片旋轉(zhuǎn)板101A，IOlB邊緣處開第三空氣對流孔109C。當(dāng)旋轉(zhuǎn)板101A， IOlB轉(zhuǎn)動時，空氣將從第一空氣對流孔109A處流入，經(jīng)過內(nèi)部機(jī)構(gòu)從第三空氣對流孔109C 處流出，從而提供散熱的作用。由上述較佳實(shí)施例可知，本發(fā)明通過適當(dāng)?shù)呐帕写判栽?，可消除磁力之間相互推拉的干擾力并提高通過感磁件的磁力線密度。因而減少驅(qū)動轉(zhuǎn)子所需的能量，并使發(fā)電裝置的發(fā)電效率提高。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種之更動與潤飾，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視后附之權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電裝置，包括有多個間隔設(shè)置的固定板，一樞設(shè)于固定板的轉(zhuǎn)軸(105)以及分別位于相鄰固定板之間的至少一旋轉(zhuǎn)板，其特征在于各相鄰固定板上具有相同數(shù)目的第一磁性元件(103A)及感磁件(104)，且各相鄰固定板上的第一磁性元件(103A)，都位于以轉(zhuǎn)軸(10 中心為中心的半徑相等的圓周上，其中固定板同一面上第一磁性元件(103A)的磁極都相同；而所述感磁件(104)裝設(shè)于該多個固定板上相對于第一磁性元件(103A)的另一面；至少一旋轉(zhuǎn)板固設(shè)于該轉(zhuǎn)軸(105)上，分別位于二相鄰固定板之間，其具有多個第二磁性元件(10 )，該多個第二磁性元件(103B)分別布設(shè)于旋轉(zhuǎn)板兩面上，且均位于以轉(zhuǎn)軸(105)中心為中心與相鄰固定板上第一磁性元件(103A)分布半徑相等的圓周上；其中旋轉(zhuǎn)板同一面上的相鄰第二磁性元件(10 )，其磁極都以NS交叉方式排列。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于其中相鄰固定板同一面上的相鄰第一磁性元件(103A)分別排列在同一平行于轉(zhuǎn)軸(105)中心線的軸線上；所述感磁件(104)分別位于相鄰二固定板上位置相應(yīng)的第一磁性元件(103A)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于所述發(fā)電裝置各固定板上的第一磁性元件(103A)與各旋轉(zhuǎn)板上的第二磁性元件(103B)之間相互推拉的磁力全部抵消。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于其中各感磁件(104)由導(dǎo)電線圈及磁芯構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1-3之一所述的發(fā)電裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括有多個軸承(106)，該軸承分別嵌入固定板中心部位；且所述轉(zhuǎn)軸(10 樞穿于該軸承(106)。
6.如權(quán)利要求1-3之一所述的發(fā)電裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括一底座(100A)及一外殼上蓋(100B)，所述固定板固設(shè)于該底座(100A)上，且頂部設(shè)有該外殼上蓋(100B)。
7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)電裝置，其特征在于所述固定板及旋轉(zhuǎn)板靠近中心部位進(jìn)一步形成有第一空氣對流孔(109A)以及第二空氣對流孔(109B)。
8.如權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其特征在于所述外殼上蓋(100B)靠近旋轉(zhuǎn)板邊緣處進(jìn)一步形成有第三空氣對流孔(109C)。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于其中各固定板上的第一磁性元件 (103A)為永久磁鐵。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于其中各固定板上的第一磁性元件 (103A)為由導(dǎo)電線圈及磁芯所構(gòu)成的電磁鐵。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其特征在于控制分配輸入電流至感磁件(104) 時，轉(zhuǎn)軸(105)即旋轉(zhuǎn)并輸出扭力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括有轉(zhuǎn)子及定子。該定子上裝設(shè)有多個第一磁性元件(103A)、感磁件(104)。轉(zhuǎn)子上裝有第二磁性元件(103B)。本發(fā)明通過適當(dāng)?shù)呐帕写判栽D(zhuǎn)子與定子之間磁力相互推拉干擾所耗廢的能量，因而減少驅(qū)動轉(zhuǎn)子所需要的能量，同時增加通過感磁件的磁力線密度，使發(fā)電裝置的效率提高。
文檔編號H02K1/06GK102447317SQ201010297389
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉復(fù)建 申請人:劉復(fù)建