專利名稱：發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及能源設(shè)備，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)的工作過程是由線圈與磁體作相對運(yùn)動切割磁力線，使線圈內(nèi)磁通 量發(fā)生變化而產(chǎn)生感生電動勢，此種工作方式產(chǎn)生的“逆變磁場效應(yīng)”始終阻尼磁體與線圈 的相對運(yùn)動。即當(dāng)線圈運(yùn)動接近磁體時線圈內(nèi)的磁通量增加，此時線圈將產(chǎn)生逆向磁場排 斥磁體；當(dāng)線圈離開磁體時線圈內(nèi)的磁通量減少，此時線圈將產(chǎn)生順向磁場吸引磁體阻礙 磁體離開，所以要消耗大量的能量來克服這些阻力。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種發(fā)電機(jī)，改變現(xiàn)有的由電感線圈切割磁力線產(chǎn)生電動勢的發(fā) 電方式，利用“差效磁場效應(yīng)”(后續(xù)詳解)克服了現(xiàn)有技術(shù)逆變磁場效應(yīng)損失能量較多的 缺陷，達(dá)到高效節(jié)能的目的。本實用新型提供的技術(shù)方案是，一種發(fā)電機(jī)，包括柱形機(jī)殼，其中，所述機(jī)殼內(nèi)壁 上均勻設(shè)置有線圈，機(jī)殼內(nèi)部相應(yīng)設(shè)有與所述線圈相對的磁體，所述線圈與所述磁體之間 設(shè)有可轉(zhuǎn)動的磁路開關(guān)，所述磁路開關(guān)控制線圈內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有定子，所述磁體鑲嵌于所述定子中，所述線圈 在所述機(jī)殼內(nèi)壁沿圓周方向設(shè)置，所述磁路開關(guān)包括殼體，設(shè)置在該殼體上接通或斷開線 圈磁路的磁路連通塊以及將漏磁束縛在殼體中的磁屏蔽。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁體均勻設(shè)置在所述機(jī)殼內(nèi)壁上，所述磁體與所述線圈 沿軸向交錯設(shè)置，所述磁路開關(guān)包括殼體，設(shè)置在該殼體上接通或斷開線圈磁路的磁路連 通塊以及將漏磁束縛在殼體中的磁屏蔽。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁體位于所述機(jī)殼內(nèi)壁上與所述線圈沿圓周方向設(shè)置， 所述磁路開關(guān)包括接通或斷開線圈磁路的磁路連通塊。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁體位于所述機(jī)殼內(nèi)壁上與所述線圈沿軸向交錯設(shè)置， 所述磁路開關(guān)包括接通或斷開線圈磁路的磁路連通塊。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁路連通塊為柱形，其橫截面面積與所述磁體及線圈的 橫截面積相當(dāng)，其高度為所述磁體高度的1/3-3倍。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁屏蔽為多層，其厚度為所述磁路連通塊高度的1/10-1倍。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁路連通塊和磁屏蔽均采用鐵磁質(zhì)材料制成，所述殼體 采用絕緣材料制成。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁屏蔽呈底部開孔的桶狀，所述磁路連通塊一端伸出所 述開孔。如上所述的發(fā)電機(jī)，所述磁路開關(guān)上設(shè)有飛輪。[0014]本實用新型通過磁路開關(guān)控制線圈內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感生電動勢完成能量轉(zhuǎn) 換，由于差效磁場效應(yīng)，使得整個能量轉(zhuǎn)換過程中能量損失降到最小，具有超效節(jié)能的特 征，可以減少對煤炭石油等能源的依賴，是一種新型的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，可有效緩解能源危機(jī) 的影響。該實用新型可廣泛應(yīng)用于艦船、汽車、航天器、野外場地等場合，特別是用于風(fēng)力發(fā) 電機(jī)上其意義更加深遠(yuǎn)。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例二結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例三結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例四結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型實施例五結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型實施例六結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖1所示磁路開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7所示A向視圖；圖9為圖2所示磁路開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9所示B向視圖；圖11為鐵塊受靜態(tài)磁場引力作用實驗受力圖；圖12為鐵塊受交變磁場引力作用實驗受力圖。圖中，1、磁體；2、磁屏蔽；3、磁路連通塊；4、殼體；5、線圈；6、機(jī)殼；7、定子；8、磁 路開關(guān)；9、飛輪；η、旋轉(zhuǎn)方向。
具體實施方式
首先解釋差效磁場效應(yīng)，差效磁場效應(yīng)是兩磁體的同名磁極相對立時形成的組合 磁場對鐵磁質(zhì)性材料的吸引力，大于異名磁極相對立時形成的組合磁場的吸引力。為了進(jìn) 一步理解，現(xiàn)做實驗如下實驗一，鐵塊受靜態(tài)磁場弓I力主要工具材料130*110*5mm鋼板1塊，25*50*45mm磁鋼2塊，彈簧秤20kgl支，用
軸承組、轉(zhuǎn)盤、支架制作成簡易實驗器。方法將磁鋼固定在支架上，鋼板安裝在帶軸承組的轉(zhuǎn)盤上，鋼板與磁鋼之間留有 1. 5mm縫隙，鋼板可以轉(zhuǎn)動，磁鋼固定不動，用彈簧秤將鋼板拉出，其最大值即為次吸力，其 受力參考圖11，圖中示出三次實驗受力圖，圖I為普通情況，其中磁鋼為一±夬，圖II中磁鋼 為兩塊，且兩塊磁鐵的異名磁極相對，圖III中磁鋼也為兩塊，兩塊磁鐵的同名磁極相對。實驗結(jié)果如下F1= 7. 7kg F2 = 3. 9kg F3 = 16. 3kg所以F3>F1>F2[0035]Fl = 2F2 ；F3 = 2F1 ；F3 = 4F2 ；圖II中由于異名磁極相吸使磁場強(qiáng)度減弱，所以對鐵塊的吸引力F2減小，圖III 中兩塊磁鐵的同性磁極相對，磁場強(qiáng)度增強(qiáng)，所以對鐵塊的吸引力F3增大。實驗二、鐵塊受交變磁場弓I力如圖12所示，圖中左圖為鐵塊剛進(jìn)入磁場時受力圖，右圖為鐵塊離開磁場時受力 圖，當(dāng)鐵塊向右移動被吸入磁場時，由于鐵塊的磁導(dǎo)率大于空氣的磁導(dǎo)率，此時線圈內(nèi)的磁 通量增加，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，線圈隨即產(chǎn)生逆變磁場，如左圖所示同名磁極相 對，磁場強(qiáng)度增強(qiáng)，對鐵塊的吸力增大；當(dāng)鐵塊向右繼續(xù)移動離開磁場，此時因線圈內(nèi)磁通 量減少產(chǎn)生的逆變磁場，當(dāng)異名磁極相對時，磁場強(qiáng)度減弱，對鐵塊的吸引力減小，運(yùn)動阻 力減小。從實驗二中可以得出當(dāng)線圈加上負(fù)載或閉合時就能產(chǎn)生差效磁場效應(yīng)，那么Fl >F2。由此原理設(shè)計的發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)電量越多，負(fù)載越大，“差效磁場效應(yīng)”越強(qiáng)，發(fā)電機(jī)愈 省力。為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施 例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護(hù)的范圍。參考圖1，本實用新型發(fā)電機(jī)包括機(jī)殼6，所述機(jī)殼6內(nèi)壁上均勻設(shè)置有線圈5，機(jī) 殼6內(nèi)部相應(yīng)設(shè)有與所述線圈5相對的磁體1，所述線圈5與所述磁體1之間設(shè)有可轉(zhuǎn)動的 磁路開關(guān)8，所述磁路開關(guān)8控制線圈5內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。本實用新型通過磁路開關(guān)控制線圈內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感生電動勢完成能量轉(zhuǎn) 換，由于差效磁場效應(yīng)，使得整個能量轉(zhuǎn)換過程中能量損失降到最小，從而極大地節(jié)省了能 源。需要說明的是，發(fā)電機(jī)必然包括用于機(jī)器降溫的冷卻系統(tǒng)，用于控制線圈繞組輸 出能量和控制轉(zhuǎn)速、電壓頻率的控制系統(tǒng)以及其他常規(guī)部件，由于本實用新型未對上述部 件做出改進(jìn)，故此處沒有提及，也不做詳述。具體地講，圖1-圖5給出了五種實施方式，下面逐一介紹。實施例一，本實施例機(jī)殼6內(nèi)設(shè)有定子7，磁體1鑲嵌于定子中，線圈在所述機(jī)殼6 內(nèi)壁沿圓周方向設(shè)置，即每個線圈5對應(yīng)一個磁體1，兩者相對靜止，在定子7與機(jī)殼6之間 設(shè)有磁路開關(guān)8，所述磁路開關(guān)通過動力系統(tǒng)帶動起旋轉(zhuǎn)，其中動力系統(tǒng)圖中未示出，磁路 開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖7、圖8所示，包括殼體4，設(shè)置在該殼體4上接通或斷開線圈磁路的磁路連通 塊3以及將漏磁束縛在殼體中的磁屏蔽2，磁路連通塊3連通塊3沿殼體4圓周方向設(shè)置， 其中一部分鑲嵌于殼體4中，一部分突出磁屏蔽2，磁路連通塊3的與磁體及線圈之間的氣 息不易過大，為了提高能量轉(zhuǎn)換效率，所述磁路連通塊3為柱體，其橫截面面積與所述磁體 及線圈的橫截面積相當(dāng)，其高度為所述磁體高度的1/3-3倍，如此可保證磁路閉合后N極與 S極導(dǎo)通，且閉合磁路后的氣隙趨向于零。所述磁屏蔽2為多層，其厚度為所述磁路連通塊 高度的1/10-1倍。為了儲存能量，可在磁路開關(guān)上設(shè)有飛輪。每塊磁體對應(yīng)1個線圈為1個工作組，每1個工作層面為1個單元，每一個單元可以有1個至多個工作組，每臺機(jī)器可以有1個至多個單元，各單元之間要有相位差，第一、使 其自身受力均勻。第二、能夠產(chǎn)生相差電動勢，輸出多項電源。工作過程如下磁路開關(guān)8轉(zhuǎn)動，當(dāng)磁路連通塊3移動至磁體1與線圈5繞組的氣 隙空間位置時，將線圈5內(nèi)的磁路接通；當(dāng)磁路連通塊3離開磁體1及線圈時，將線圈5內(nèi) 的磁路斷開，同時由于磁屏蔽4的作用將線圈內(nèi)的磁力線完全阻斷。如此，使得穿過線圈的 磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感生電動勢。本實施例機(jī)殼6用于支撐零部件或形成磁路回路，由金屬材料制成；定子7用于支 撐磁體1及磁路開關(guān)8等部件；線圈5為由鐵芯和線圈及接線端子組成的線圈繞組；磁體1 為永磁體或勵磁體，所述磁路連通塊3和磁屏蔽2均采用鐵磁質(zhì)材料(如鋼、鐵等合金) 制成，所述殼體4采用塑料等絕緣材料制成。由于鐵磁質(zhì)材料進(jìn)入磁場時受到的正向吸引力和離開磁場時受到的反向吸引力 是近乎平衡，并且由于磁體與線圈形成了 ‘差效磁場’使磁路連通塊進(jìn)入磁場時受到的吸引 力作用大于離開磁場時的阻力，由此實現(xiàn)高效節(jié)能的效果。為證明本實施例發(fā)電機(jī)節(jié)能效果的可行性，試驗如下按實施例一制作一部實驗樣機(jī)，用一部電機(jī)帶動該發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，測試在各狀態(tài)下， 電動機(jī)的電流大小，觀測其節(jié)能性能。該樣機(jī)參數(shù)如下單元數(shù)量=2 ；每單元工作組數(shù)量=4 ；磁體尺寸25*50*50 (高度)；連通塊尺寸 26*50*33(高度)；連通塊橫截面為矩形；磁路開關(guān)為單體型(無磁屏蔽)；線圈繞組匝數(shù) 450 ；線圈連接為各對稱面兩組串聯(lián)，共輸出4路；動力電機(jī)1臺，ρ = 180w ；電動機(jī)調(diào)速器 1件；無飛輪。測試結(jié)果如下表所述
權(quán)利要求一種發(fā)電機(jī)，包括柱形機(jī)殼，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)壁上均勻設(shè)置有線圈，機(jī)殼內(nèi)部相應(yīng)設(shè)有與所述線圈相對的磁體，所述線圈與所述磁體之間設(shè)有可轉(zhuǎn)動的磁路開關(guān)，所述磁路開關(guān)控制線圈內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有定子，所述磁體鑲嵌于 所述定子中，所述線圈在所述機(jī)殼內(nèi)壁沿圓周方向設(shè)置，所述磁路開關(guān)包括殼體、設(shè)置在該 殼體上接通或斷開線圈磁路的磁路連通塊以及將漏磁束縛在殼體中的磁屏蔽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁體均勻設(shè)置在所述機(jī)殼內(nèi)壁上， 所述磁體與所述線圈沿軸向交錯設(shè)置，所述磁路開關(guān)包括殼體，設(shè)置在該殼體上接通或斷 開線圈磁路的磁路連通塊以及將漏磁束縛在殼體中的磁屏蔽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁體位于所述機(jī)殼內(nèi)壁上與所述 線圈沿圓周方向設(shè)置，所述磁路開關(guān)包括接通或斷開線圈磁路的磁路連通塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁體位于所述機(jī)殼內(nèi)壁上與所述 線圈沿軸向交錯設(shè)置，所述磁路開關(guān)包括接通或斷開線圈磁路的磁路連通塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁路連通塊為柱體，其橫 截面面積與所述磁體及線圈的橫截面積相當(dāng)，其高度為所述磁體高度的1/3-3倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁屏蔽為多層，其厚度為所述 磁路連通塊高度的1/10-1倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁路連通塊和磁屏蔽均采用鐵磁 質(zhì)材料制成，所述殼體采用絕緣材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁屏蔽呈底部開孔的桶狀，所述磁 路連通塊一端伸出所述開孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于所述磁路開關(guān)上設(shè)有飛輪。
專利摘要本實用新型提供一種發(fā)電機(jī)，包括柱形機(jī)殼，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)壁上均勻設(shè)置有線圈，機(jī)殼內(nèi)部相應(yīng)設(shè)有與所述線圈相對的磁體，所述線圈與所述磁體之間設(shè)有可轉(zhuǎn)動的磁路開關(guān)，所述磁路開關(guān)控制線圈內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。本實用新型通過磁路開關(guān)控制線圈內(nèi)的磁通量變化產(chǎn)生感生電動勢完成能量轉(zhuǎn)換，由于差效磁場效應(yīng)，使得整個能量轉(zhuǎn)換過程中能量損失降到最小，具有超效節(jié)能的特征，可以減少對煤炭石油等能源的依賴，是一種新型的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，可有效緩解能源危機(jī)的影響。該實用新型可廣泛應(yīng)用于艦船、汽車、航天器、野外場地等場合，特別是用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上其意義更加深遠(yuǎn)。
文檔編號H02N11/00GK201699624SQ20102018451
公開日2011年1月5日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者臺培昌 申請人:臺培昌