一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述磁粒流發(fā)電系統(tǒng)與原動機直接耦合，所述磁粒流發(fā)電系統(tǒng)包括導(dǎo)流管、調(diào)制磁路、發(fā)電磁路和磁粒；所述導(dǎo)流管一端設(shè)置有所述調(diào)制磁路，所述導(dǎo)流管另一端設(shè)置有所述發(fā)電磁路；在所述導(dǎo)流管內(nèi)部設(shè)置有所述磁粒，所述磁粒通過磁力和原動機內(nèi)燃燒后膨脹氣體的作用在所述導(dǎo)流管內(nèi)部運動形成磁粒流，所述發(fā)電磁路利用所述磁粒流磁阻的變化實現(xiàn)磁路磁阻的變化，進而發(fā)電或電動；所述調(diào)制磁路沿垂直于所述導(dǎo)流管截面的方向做水平移動；所述發(fā)電磁路位置相對于所述導(dǎo)流管固定不動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能有效提高能量利用效率，并且無旋轉(zhuǎn)部件，可以在發(fā)電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
【專利說明】一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]燃氣輪機以連續(xù)流動的氣體作為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)換為機械能，是一種旋轉(zhuǎn)式動力機械。燃氣輪機由壓氣機、燃燒室和燃氣透平三大部件組成，壓氣機從外界吸入空氣，空氣經(jīng)過壓氣機的多級壓縮增壓后，溫度、壓力都增大。壓縮后的空氣送入燃燒室與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的燃氣。燃氣進入透平中膨脹做功，帶動透平，同時透平驅(qū)動壓氣機和轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)氣體或液體燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，最終輸出電能。上述過程連續(xù)進行形成循環(huán)，稱為燃氣輪機循環(huán)，大多數(shù)燃氣輪機均采用這樣的燃氣輪機循環(huán)。
[0003]由于燃氣輪機中有高速旋轉(zhuǎn)部件，因此包含有燃氣輪機的發(fā)電裝置會產(chǎn)生噪聲和震動。燃機輪機的渦輪葉片需要耐高溫，材料要求較高，因此渦輪葉片的制造成本高，難度大。原動機的旋轉(zhuǎn)運動，尤其是高速的旋轉(zhuǎn)運動，給原動機帶來了很大的限制，增大的原動機的制造難度，如果能夠消除發(fā)電機對原動機的旋轉(zhuǎn)需要，將給發(fā)電機制造帶來極大的好處。
[0004]另外，現(xiàn)有電機的磁路米用鐵心構(gòu)成磁路，具有固定的形狀，固定的形狀對其運動形式有限制作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能有效提高能量利用效率，并且無旋轉(zhuǎn)部件的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述磁粒流發(fā)電系統(tǒng)與原動機直接耦合，所述磁粒流發(fā)電系統(tǒng)包括導(dǎo)流管、調(diào)制磁路、發(fā)電磁路和磁粒；所述導(dǎo)流管一端設(shè)置有所述調(diào)制磁路，所述導(dǎo)流管另一端設(shè)置有所述發(fā)電磁路；在所述導(dǎo)流管內(nèi)部設(shè)置有所述磁粒，所述磁粒通過磁力和原動機內(nèi)燃燒后膨脹氣體的作用在所述導(dǎo)流管內(nèi)部運動形成磁粒流，所述發(fā)電磁路利用所述磁粒流磁阻的變化實現(xiàn)磁路磁阻的變化，進而發(fā)電或電動；所述調(diào)制磁路能沿垂直于所述導(dǎo)流管截面的方向做水平移動；所述發(fā)電磁路位置相對于所述導(dǎo)流管固定不動。
[0007]所述調(diào)制磁路包括第一調(diào)制磁路、第二調(diào)制磁路、第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈；所述第一調(diào)制磁路和第二調(diào)制磁路分別位于所述導(dǎo)流管管壁兩側(cè)，所述第一調(diào)制磁路上繞設(shè)有通電的所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第二調(diào)制磁路上繞設(shè)有通電的所述第二調(diào)制磁路勵磁線圈。
[0008]所述調(diào)制磁路只由一個調(diào)制磁路構(gòu)成，該調(diào)制磁路沿垂直于所述導(dǎo)流管截面的方向做水平來回移動起到調(diào)制作用。
[0009]所述調(diào)制磁路由第一調(diào)制磁路、第二調(diào)制磁路構(gòu)成、第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈構(gòu)成，所述第一調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第二調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第二調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第一調(diào)制磁路和第二調(diào)制磁路都相對于所述導(dǎo)流管靜止不動；所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈中通入相位相差90度的交流電。
[0010]所述調(diào)制磁路由第一調(diào)制磁路、第二調(diào)制磁路構(gòu)成、第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈構(gòu)成，所述第一調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第二調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第二調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第一調(diào)制磁路和第二調(diào)制磁路都相對于所述導(dǎo)流管靜止不動；所述第一、第二兩個調(diào)制磁路勵磁線圈中采用一個調(diào)制磁路勵磁線圈通入直流電，而另一個調(diào)制磁路勵磁線圈不通電。
[0011 ] 所述發(fā)電磁路包括第一發(fā)電磁路、第二發(fā)電磁路、第一發(fā)電磁路勵磁線圈、第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈、第二發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈；所述第一發(fā)電磁路上繞設(shè)有所述第一發(fā)電磁路勵磁線圈和第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈，所述第二發(fā)電磁路上繞設(shè)有所述第二發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈；所述第一發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路勵磁線圈中通入直流電，在所述第一發(fā)電磁路中產(chǎn)生發(fā)電磁通，在所述第二發(fā)電磁路中產(chǎn)生發(fā)電磁通；當(dāng)所述導(dǎo)流管中有或沒有所述磁粒經(jīng)過發(fā)電磁通的磁回路時，磁通經(jīng)過的磁回路的磁阻發(fā)生變化，導(dǎo)致磁通變化，線圈交鏈的磁鏈發(fā)生變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即發(fā)出電，且集中的所述磁粒經(jīng)過一次發(fā)電磁通回路，所述第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈的感應(yīng)電動勢就會交變一次，即得到的是交流電。
[0012]所述第一發(fā)電磁路勵磁線圈和第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈能采用一個線圈實現(xiàn)勵磁和發(fā)電，所述第二發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈也能采用一個線圈實現(xiàn)勵磁和發(fā)電。
[0013]所述磁粒采用具有導(dǎo)磁性質(zhì)的顆粒、導(dǎo)磁材料原子或具有導(dǎo)磁性質(zhì)的液體、流體。
[0014]所述原動機采用燃氣機、蒸汽機或柴油機。
[0015]所述發(fā)電系統(tǒng)能作為電動機運行，與機械負載連接。
[0016]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明采用導(dǎo)磁的磁?；蛘邔?dǎo)磁的流體形成電機的磁路，取消了固定形狀的鐵心給電機磁路帶來的限制，使發(fā)電機、電動機可以具有更為靈活的結(jié)構(gòu)和布置，可以與原動機或機械負載更完美的結(jié)合。2、本發(fā)明由于無旋轉(zhuǎn)運動，沒有高速旋轉(zhuǎn)部件，只有磁粒的直線運動，因此，使燃氣輪機等原動機的結(jié)構(gòu)變得簡單、緊湊，不需要渦輪機等旋轉(zhuǎn)部件，只需要燃氣機等燃燒部件。3、本發(fā)明由于采用原動機與磁粒流發(fā)電系統(tǒng)直接耦合的方式進行發(fā)電，省去了以往燃氣輪機-發(fā)電機系統(tǒng)中必須的渦輪機，該渦輪機是制約我國燃氣輪機發(fā)展的瓶頸技術(shù)。沒有制造難度高的渦輪機，也沒有渦輪機葉片，因此降低了制造難度。4、本發(fā)明由于不需要將氣體膨脹帶動葉片旋轉(zhuǎn)，能量轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)減少，因此，可以提高能量利用效率。5、本發(fā)明由于利用電磁鐵對磁性物質(zhì)的吸引力，對磁粒進行調(diào)制，因此可以實現(xiàn)磁阻的變化。6、本發(fā)明由于可以實現(xiàn)微粒發(fā)電，因此，可以將發(fā)電系統(tǒng)做到微型化。7、本發(fā)明由于沒有高速旋轉(zhuǎn)部件，只有磁粒的直線運動，因此可以大幅降低發(fā)電系統(tǒng)的噪聲和振動。8、本發(fā)明由于省去了渦輪機等旋轉(zhuǎn)部件，因此可以實現(xiàn)燃氣機與發(fā)電機的緊密完美結(jié)合。本發(fā)明可以在發(fā)電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明磁粒流發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1的C向視圖；
[0019]圖3是圖1的俯視圖；
[0020]圖4是本發(fā)明磁阻效應(yīng)調(diào)制磁路第一位置不意圖，是圖1的A-A截面圖；
[0021]圖5是本發(fā)明磁阻效應(yīng)調(diào)制磁路第二位置不意圖，是圖1的A-A截面圖；
[0022]圖6是本發(fā)明磁阻效應(yīng)調(diào)制段的一種實施例；
[0023]圖7是本發(fā)明磁阻效應(yīng)調(diào)制段的另一種實施例；
[0024]圖8是本發(fā)明磁粒流發(fā)電過程示意圖，是圖1的B-B截面圖；
[0025]圖9是本發(fā)明燃氣機部分的示意圖；
[0026]圖10是本發(fā)明磁粒在導(dǎo)流管中調(diào)制示意圖。

【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明涉及一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用原動機與磁粒流發(fā)電系統(tǒng)直接耦合的方式進行發(fā)電，省去了渦輪機等旋轉(zhuǎn)部件。原動機可以是燃氣機、蒸汽機或柴油機等，以燃氣機為例說明，其燃氣機結(jié)構(gòu)與以往燃氣機類似，空氣經(jīng)過壓氣機壓縮后進入燃氣機的燃燒室與燃料混合燃燒，氣體受熱急劇膨脹。此時在燃燒室中噴入本發(fā)明中的磁粒，磁粒與氣體混合，被氣體帶動高速運動，攜帶動能。大量磁粒形成磁粒流，在導(dǎo)管中高速運動，利用電磁鐵對磁性物質(zhì)的吸引力，對磁粒進行調(diào)制，使其進行集中，形成磁粒密集區(qū)和稀疏區(qū)，稀疏區(qū)可近似看成空氣區(qū)。磁粒密集區(qū)和稀疏區(qū)的導(dǎo)磁效果具有差別，磁粒密集區(qū)導(dǎo)磁物質(zhì)密集，磁阻??；而稀疏區(qū)近似為空氣，磁阻大。當(dāng)磁粒密集區(qū)和稀疏區(qū)經(jīng)過發(fā)電段磁路時，引起發(fā)電段磁路磁通的變化，從而在交鏈該磁通的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，發(fā)出交流電，實現(xiàn)發(fā)電的目的。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0028]如圖1?圖3所示，本發(fā)明提供一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，該無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)與原動機直接耦合進行發(fā)電，該系統(tǒng)無旋轉(zhuǎn)運動。以燃氣機與無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)直接耦合的方式為例對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明包括導(dǎo)流管1、調(diào)制磁路2、發(fā)電磁路3和磁粒4。導(dǎo)流管I 一端設(shè)置有調(diào)制磁路2，導(dǎo)流管I另一端設(shè)置有發(fā)電磁路3 ;在導(dǎo)流管I內(nèi)部設(shè)置有磁粒4，磁粒4通過磁力和原動機內(nèi)燃燒后膨脹氣體的作用可以在導(dǎo)流管I內(nèi)部運動形成磁粒流，磁粒流作為發(fā)電磁路3的組成部分，發(fā)電磁路3利用磁粒流磁阻的變化實現(xiàn)磁路磁阻的變化，進而發(fā)電或電動。其中，調(diào)制磁路2可以沿與導(dǎo)流管I截面垂直的方向做水平移動；發(fā)電磁路3位置相對于導(dǎo)流管I固定不動。
[0029]上述實施例中，導(dǎo)流管I可以采用任何形狀的管狀結(jié)構(gòu)，本發(fā)明優(yōu)選矩形管狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流管1，僅以此為例，并不限于此。
[0030]上述各實施例中，如圖4、圖5所示，調(diào)制磁路2包括半環(huán)狀第一調(diào)制磁路21、半環(huán)狀第二調(diào)制磁路22、第一調(diào)制磁路勵磁線圈23和第二調(diào)制磁路勵磁線圈24。第一調(diào)制磁路21和第二調(diào)制磁路22分別位于導(dǎo)流管I管壁兩側(cè)，第一調(diào)制磁路21上繞設(shè)有能通電的第一調(diào)制磁路勵磁線圈23，第二調(diào)制磁路22上繞設(shè)有能通電的第二調(diào)制磁路勵磁線圈24。第一調(diào)制磁路勵磁線圈23和第二調(diào)制磁路勵磁線圈24之間可以用常規(guī)的連接方式連接，只要能夠?qū)崿F(xiàn)供電。調(diào)制磁路2的工作原理為電磁鐵原理，將第一調(diào)制磁路勵磁線圈23和第二調(diào)制磁路勵磁線圈24中通入電流，通入電流后的第一調(diào)制磁路21與導(dǎo)流管I內(nèi)的磁粒4或通入電流后的第二調(diào)制磁路22與導(dǎo)流管I內(nèi)的磁粒4中產(chǎn)生由磁力線5構(gòu)成的磁場(如圖4、圖5所示)。在外力作用下，第一調(diào)制磁路21和第二調(diào)制磁路22可以沿與導(dǎo)流管I截面垂直的方向做水平移動，實現(xiàn)了對磁粒4的調(diào)制。當(dāng)?shù)诙{(diào)制磁路22靠近導(dǎo)流管1、第一調(diào)制磁路21遠離導(dǎo)流管I時，為調(diào)制磁路2的第一位置(如圖4所示)；當(dāng)?shù)谝徽{(diào)制磁路21靠近導(dǎo)流管1、第二調(diào)制磁路22遠離導(dǎo)流管I時，為調(diào)制磁路2的第二位置(如圖5所示)。第一調(diào)制磁路21和第二調(diào)制磁路22在第一位置和第二位置之間來回移動，其移動的頻率決定了發(fā)電磁路3中發(fā)電線圈的感應(yīng)電動勢頻率。
[0031]其中，調(diào)制磁路2的結(jié)構(gòu)可以有多種，例如，調(diào)制磁路2可以只由一個調(diào)制磁路21或22構(gòu)成(如圖6所示)，該調(diào)制磁路沿垂直于導(dǎo)流管I截面的水平方向來回移動起到調(diào)制作用。再如，調(diào)制磁路2還可以由第一調(diào)制磁路21和第二調(diào)制磁路22構(gòu)成(如圖7所示)，第一調(diào)制磁路21上繞設(shè)有能通電的第一調(diào)制磁路勵磁線圈23，第二調(diào)制磁路22上繞設(shè)有能通電的第二調(diào)制磁路勵磁線圈24，第一調(diào)制磁路21和第二調(diào)制磁路22都相對于導(dǎo)流管I靜止不動。第一調(diào)制磁路勵磁線圈23和第二調(diào)制磁路勵磁線圈24中通入交流電，第一調(diào)制磁路勵磁線圈23和第二調(diào)制磁路勵磁線圈24中交流電的相位相差90度，也可以起到調(diào)制作用。本實施例還可以采用以下方式:第一調(diào)制磁路勵磁線圈23通入直流電，而第二調(diào)制磁路勵磁線圈24不通電；或第二調(diào)制磁路勵磁線圈24通入直流電，而第一調(diào)制磁路勵磁線圈23不通電，也可以起到調(diào)制作用。
[0032]如圖8所示，發(fā)電磁路3包括第一發(fā)電磁路31和第二發(fā)電磁路32，第一發(fā)電磁路31上繞設(shè)有第一發(fā)電磁路勵磁線圈33和第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35，第二發(fā)電磁路32上繞設(shè)有第二發(fā)電磁路勵磁線圈34和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36。第一發(fā)電磁路勵磁線圈33和第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35可以采用一個線圈實現(xiàn)勵磁和發(fā)電的功能，第二發(fā)電磁路勵磁線圈34和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36也可以采用一個線圈實現(xiàn)勵磁和發(fā)電的功能。第一發(fā)電磁路勵磁線圈33和第二發(fā)電磁路勵磁線圈34之間、第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36之間都可以用常規(guī)的聯(lián)接方式聯(lián)接，只要實現(xiàn)發(fā)電。第一發(fā)電磁路勵磁線圈33和第二發(fā)電磁路勵磁線圈34中通入直流電，在第一發(fā)電磁路31中產(chǎn)生發(fā)電磁通回路6，在第二發(fā)電磁路32中產(chǎn)生發(fā)電磁通回路7。發(fā)電磁路3的發(fā)電原理:當(dāng)導(dǎo)流管I中沒有磁粒4經(jīng)過發(fā)電磁通回路6和發(fā)電磁通回路7時，導(dǎo)流管I中為空隙，磁阻大，磁路中的磁通小，則第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36中通過的磁通小，第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36的磁鏈小。當(dāng)磁粒流經(jīng)過第一發(fā)電磁路31時，此時發(fā)電磁通回路6的磁阻小，磁通大，磁鏈變大，磁鏈的變化會在第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即發(fā)出電(如圖8所示，圖中發(fā)電磁通回路6用粗線表示)，且集中的磁粒4經(jīng)過一次發(fā)電磁通回路6，第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35的感應(yīng)電動勢就會交變一次，即得到的是交流電，這樣就實現(xiàn)了磁粒流的發(fā)電。而第二發(fā)電磁路32沒有磁粒4經(jīng)過，磁阻大，磁通小，發(fā)電磁通回路7用細線表示。
[0033]上述各實施例中，磁粒4的大小是可以任意變化的，磁粒4可以采用具有導(dǎo)磁性質(zhì)的顆粒，例如磁粉；也可以為導(dǎo)磁材料原子，還可以為導(dǎo)磁的液體、流體等。導(dǎo)管I的大小和形狀也可以相應(yīng)地變化，其形狀和大小的變化均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
[0034]上述各實施例中，本發(fā)明的無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)可以作為電動機運行，與機械負載連接。
[0035]綜上所述，如圖9所示，本發(fā)明采用與燃氣機結(jié)合使用時，燃氣機由壓氣機和燃燒裝置組成，壓氣機由壓氣機進氣口 81、壓氣機工作室82和壓氣機出氣口 83組成，燃燒裝置由燃燒室進氣口 94、燃燒室91、噴油口 92、磁粒噴口 93和燃燒室出口 95組成。
[0036]該系統(tǒng)的發(fā)電過程是:空氣由壓氣機進氣口 81進入壓氣機，在壓氣機工作室82內(nèi)進行壓縮，形成高溫高壓的氣體。壓縮后的高溫高壓氣體從壓氣機出氣口 83噴出，噴入燃燒室進氣口 94，進入燃燒室91。燃燒需要的燃油由噴油口 92進入燃燒室91，高溫高壓氣體與燃油在燃燒室91內(nèi)充分混合燃燒，高溫高壓氣體受熱體積急劇膨脹，經(jīng)燃燒室出口 95向磁粒流發(fā)電系統(tǒng)的導(dǎo)流管I噴出。在膨脹氣體進入導(dǎo)流管I之前，由磁粒噴口 93將磁粒4噴入燃燒室91與燃燒后的氣體混合。磁粒4由高溫高熱氣體帶動在導(dǎo)流管I內(nèi)高速流動，形成磁粒流，磁粒流在進入導(dǎo)流管I時磁粒4近似均勻的分布在整個導(dǎo)流管I的截面上(如圖10所示)，直到進入調(diào)制磁路2，調(diào)制磁路2中產(chǎn)生的磁場對導(dǎo)流管I中的磁粒4產(chǎn)生吸力，使磁粒4的分布發(fā)生變化，磁粒4向調(diào)制磁路2 —側(cè)靠近，集中在第二調(diào)制磁路22附近。磁粒4經(jīng)過調(diào)制磁路2的調(diào)制后，集中分布在導(dǎo)流管I的一側(cè)。由于慣性的作用，磁粒流沿導(dǎo)流管繼續(xù)高速流動，進入發(fā)電磁路3。當(dāng)經(jīng)過調(diào)制后集中的磁粒4經(jīng)過發(fā)電磁通回路6 (或發(fā)電磁通回路7)時，由于磁粒4由導(dǎo)磁材料構(gòu)成，磁導(dǎo)率高，因此發(fā)電磁通回路6 (或發(fā)電磁通回路7)的磁阻大大減小，磁通變大，則第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35 (或第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36)中通過的磁通變大，磁鏈變大，磁鏈的變化會在第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35 (或第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即發(fā)出電，且磁粒流每經(jīng)過一次發(fā)電磁通回路6 (或發(fā)電磁通回路7)，第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈35 (或第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈36)的感應(yīng)電動勢就會產(chǎn)生一次交變，即得到的是交流電，這樣就實現(xiàn)了磁粒流的發(fā)電。在發(fā)電的過程中，磁粒4由于受到電磁力的作用，動能減少，速度減慢。磁粒速度降低得越大，其動能的被利用率越高。
[0037]上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。本發(fā)明是以發(fā)電機為例進行介紹，由于電機的可逆原理:一臺電機既可以作為發(fā)電機運行，也可以作為電動機運行，因此以本發(fā)明為基礎(chǔ)的電動機均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述磁粒流發(fā)電系統(tǒng)與原動機直接耦合，所述磁粒流發(fā)電系統(tǒng)包括導(dǎo)流管、調(diào)制磁路、發(fā)電磁路和磁粒；所述導(dǎo)流管一端設(shè)置有所述調(diào)制磁路，所述導(dǎo)流管另一端設(shè)置有所述發(fā)電磁路；在所述導(dǎo)流管內(nèi)部設(shè)置有所述磁粒，所述磁粒通過磁力和原動機內(nèi)燃燒后膨脹氣體的作用在所述導(dǎo)流管內(nèi)部運動形成磁粒流，所述發(fā)電磁路利用所述磁粒流磁阻的變化實現(xiàn)磁路磁阻的變化，進而發(fā)電或電動；所述調(diào)制磁路能沿垂直于所述導(dǎo)流管截面的方向做水平移動；所述發(fā)電磁路位置相對于所述導(dǎo)流管固定不動。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)制磁路包括第一調(diào)制磁路、第二調(diào)制磁路、第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈；所述第一調(diào)制磁路和第二調(diào)制磁路分別位于所述導(dǎo)流管管壁兩側(cè)，所述第一調(diào)制磁路上繞設(shè)有通電的所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第二調(diào)制磁路上繞設(shè)有通電的所述第二調(diào)制磁路勵磁線圈。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)制磁路只由一個調(diào)制磁路構(gòu)成，該調(diào)制磁路沿垂直于所述導(dǎo)流管截面的方向做水平來回移動起到調(diào)制作用。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)制磁路由第一調(diào)制磁路、第二調(diào)制磁路構(gòu)成、第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈構(gòu)成，所述第一調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第二調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第二調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第一調(diào)制磁路和第二調(diào)制磁路都相對于所述導(dǎo)流管靜止不動；所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈中通入相位相差90度的交流電。
5.如權(quán)利要求1所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)制磁路由第一調(diào)制磁路、第二調(diào)制磁路構(gòu)成、第一調(diào)制磁路勵磁線圈和第二調(diào)制磁路勵磁線圈構(gòu)成，所述第一調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第一調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第二調(diào)制磁路上繞設(shè)有能通電的所述第二調(diào)制磁路勵磁線圈，所述第一調(diào)制磁路和第二調(diào)制磁路都相對于所述導(dǎo)流管靜止不動；所述第一、第二兩個調(diào)制磁路勵磁線圈中采用一個調(diào)制磁路勵磁線圈通入直流電，而另一個調(diào)制磁路勵磁線圈不通電。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電磁路包括第一發(fā)電磁路、第二發(fā)電磁路、第一發(fā)電磁路勵磁線圈、第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈、第二發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈；所述第一發(fā)電磁路上繞設(shè)有所述第一發(fā)電磁路勵磁線圈和第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈，所述第二發(fā)電磁路上繞設(shè)有所述第二發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈；所述第一發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路勵磁線圈中通入直流電，在所述第一發(fā)電磁路中產(chǎn)生發(fā)電磁通，在所述第二發(fā)電磁路中產(chǎn)生發(fā)電磁通；當(dāng)所述導(dǎo)流管中有或沒有所述磁粒經(jīng)過發(fā)電磁通的磁回路時，磁通經(jīng)過的磁回路的磁阻發(fā)生變化，導(dǎo)致磁通變化，線圈交鏈的磁鏈發(fā)生變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即發(fā)出電，且集中的所述磁粒經(jīng)過一次發(fā)電磁通回路，所述第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈的感應(yīng)電動勢就會交變一次，即得到的是交流電。
7.如權(quán)利要求6所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述第一發(fā)電磁路勵磁線圈和第一發(fā)電磁路發(fā)電線圈能采用一個線圈實現(xiàn)勵磁和發(fā)電，所述第二發(fā)電磁路勵磁線圈和第二發(fā)電磁路發(fā)電線圈也能采用一個線圈實現(xiàn)勵磁和發(fā)電。
8.如權(quán)利要求1至5任一項所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述磁粒采用具有導(dǎo)磁性質(zhì)的顆粒、導(dǎo)磁材料原子或具有導(dǎo)磁性質(zhì)的液體、流體。
9.如權(quán)利要求1至5任一項所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述原動機采用燃氣機、蒸汽機或柴油機。
10.如權(quán)利要求1至5任一項所述的一種無旋轉(zhuǎn)運動的磁粒流發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)能作為電動機運行，與機械負載連接。
【文檔編號】H02K44/00GK104485797SQ201410478021
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王善銘, 柴建云, 孫旭東, 王祥珩, 蘇鵬聲 申請人:清華大學(xué)