本實用新型涉及發(fā)電機技術領域，進一步是磁極與線圈皆為定子的發(fā)電機。

背景技術：

現(xiàn)有發(fā)電機通常采用電樞線圈與磁極相對運動，切割磁力線產(chǎn)生電流。具有發(fā)電量大，制造技術成熟等優(yōu)點。缺點是，轉子結構復雜，且質(zhì)量大，體積大。在工作時，產(chǎn)生的機械阻力大、渦流大、升溫高。鐵芯開槽，漏磁大。由于輸出電流或勵磁電流要通過電刷，會產(chǎn)生很大的火花消耗，并極容易造成事故。

本實用新型以“感生電場”理論為基礎，在本人已實用新型的“一種控磁發(fā)電機”（已授權）結構上改進的機械發(fā)電裝置。采用了磁極與電樞線圈同為定子的結構形式；轉子由原雙導磁體（控磁片）改成單導磁體，轉子上仍然無線圈、無磁鐵，只是用來導通磁路，使通過定子線圈的磁通量大小、方向隨之改變，產(chǎn)生感生電動勢。改進后的發(fā)電裝置效果更加顯著。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供一種磁極、電樞線圈（含鐵芯） 固定，線圈集中環(huán)繞在定子鐵芯上，特別是轉子結構簡單、無線圈、無電刷，無磁鐵，產(chǎn)生械阻力較小、升溫小的一種感生電場發(fā)電機。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種感生電場發(fā)電機，包括有殼體，殼體內(nèi)固定設置有磁鐵、線圈，線圈集中環(huán)繞在鐵芯上，線圈兩極與殼體外部接線柱相連；磁極、線圈同為定子，定子固定在殼體內(nèi)；轉子置于封閉環(huán)內(nèi)，固定在主軸上，可隨主軸在環(huán)狀體內(nèi)轉動；主軸通過軸承固定于殼體上；其特征在于：所述磁鐵與鐵芯構成封閉環(huán)，磁鐵與鐵芯均是該封閉環(huán)的一部分，磁鐵與鐵芯均至少有兩塊，且磁鐵與鐵芯相間排列；所述線圈至少為2組；磁鐵的磁極相對于線圈的兩側；該封閉環(huán)上的鐵芯向內(nèi)有突出塊，突出塊為2N個，并根據(jù)對稱原則按間隔排列；線圈集中環(huán)繞在兩突出塊之間；突出塊的截面大小與轉子外凸端截面大小相等或相近，突出塊內(nèi)側為內(nèi)凹的圓弧面，與轉子上的外凸的圓弧面相配合；突出塊的最大內(nèi)徑比轉子的最大直徑大0.2－2厘米。

進一步：

所述的磁極、線圈可以設置2組或4組或6組或8組；與之相對應，轉子形狀為“I”字形或“十”字形或“＊”字形或“米”字形。

所述的定子中有四個鐵芯，凸起端為八個，平均間隔45°角，組成一個環(huán)形狀；所述的轉子為“十”字形體，有四個凸起端，平均間隔90°，與定子鐵芯中的凸起端相對，轉子在定子鐵芯凸起端所圍成的環(huán)狀內(nèi)轉動。

所述的轉子及鐵芯采用多層鐵磁性材料疊加制成。

所述的感生電場發(fā)電機即單相機，如將三個單相機同軸相連，并且各單相機內(nèi)轉子相對交錯120°角度，就形成了三相同步發(fā)電機。

本實用新型的目的可進一步通過以下技術方案實現(xiàn)：

所述的定子鐵芯為“H”或“U”字形，鐵芯兩端凸起，線圈集中環(huán)繞在兩凸起之間；定子鐵芯凸起端的截面大小與轉子凸起端截面大小相等或相近，并且定子凸起端與轉子凸起端為圓弧面相配合。

所述的磁極、線圈可以設置2組或4組或6組或8組；與之相對應，轉子形狀為“I”字形或“十”字形或“＊”字形或“米”字形。

所述的定子鐵芯有兩個，凸起端為四個，平均間隔90°角，組成一個環(huán)形狀；所述的轉子為“I”字形體，有兩個凸起端，與定子中的凸起端相對應，轉子在定子的凸起端圍成的環(huán)狀體內(nèi)轉動。

所述的轉子及定子鐵芯采用多層鐵磁性材料疊加制成。

三個單體機同軸相連，并且各單機內(nèi)“I”轉子相對交錯120°角度，就形成了三相同步發(fā)電機的結構。

本實用新型根據(jù)“磁感線（磁通量）總是集中于磁阻最小的路徑，自然形成閉合回路”的原理進行設計的。本實用新型中：磁極、線圈（含鐵芯）固定，形成定子；同性磁極相對于線圈（含鐵芯）的兩側，磁性相抗；轉子位于定子鐵芯凸起端之間。由于同性磁極相對于線圈鐵芯的兩側，磁性相抗使磁通不能形成回路，只能在轉子的引導下才能形成回路。工作時，轉子每轉動α角（如90°），能使通過定子鐵芯的磁通方向改變一次，即使穿過線圈產(chǎn)生感生電動勢。每轉動2α角（如180°）產(chǎn)生一個正弦電動勢，一周產(chǎn)生兩個正弦電動勢。

本實用新型具有以下有益效果：磁極、線圈（含鐵芯）同為定子；轉子結構簡單、質(zhì)量輕、體積小，在工作時，產(chǎn)生的機械阻力小、渦流小、升溫低。因此，相對于現(xiàn)有發(fā)電機笨重的轉子和開槽鐵芯的發(fā)電機而言，本實用新型轉子有明顯的節(jié)能、高效及功能上的優(yōu)點。由于線圈和磁極固定，電流可直接輸出，不需用電刷，可確保發(fā)電機安全運行。尤其是：本實用新型中轉子上只有一個導磁體；使轉子結構進一步得到優(yōu)化，體積、質(zhì)量、機械阻力均顯著減少。本實用新型中兩組磁極（永磁鐵）的磁通是同時穿過線圈的，充分利用了磁通效能，使發(fā)電機效率顯著提高。本實用新型突破了磁極與線圈相對運動的方式，開辟了發(fā)電機新的技術領域。

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，并使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和實施例作進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1、2為本實用新型結構示意圖。

圖1中：1為定子鐵芯，2為電樞線圈，3為接線柱，4為磁極，5為轉子，6為主軸，7為殼體。

圖2中：1為定子鐵芯，2為電樞線圈，3為接線柱，4為磁極，5為轉子，6為主軸。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，一種感生發(fā)電機，包括殼體7，殼體7內(nèi)固定設置有磁極4（永磁鐵或電磁鐵，一般采用永磁鐵），鐵芯1與電樞線圈2（簡稱：線圈）。所述線圈集中環(huán)繞在上定子鐵芯1（有凸起端，稱凸極）上，且線圈2接頭直接通向殼體7外部與接線柱3相連接。所述的磁極4，分別位于定子鐵芯1的兩側。重要的是同性磁極相對于定子鐵芯1兩側，對于某個線圈2來說兩端是雙N極或雙S極。

殼體內(nèi)設置磁極4為兩個，電樞線圈2（含鐵芯）為兩個，并且磁極4（永磁鐵）與電樞線圈2（含鐵芯）組成定子。

所述的定子中有兩個定子鐵芯1，凸起端為四個，平均間隔90°角。組成一個環(huán)形體。

所述的轉子5為“I”字形幾何體，有兩端凸起。轉子在定子的四個凸起端所形成的環(huán)狀體之間轉動。

所述的轉子5的兩個凸起端，只能與定子中的兩個凸起端相對應，每轉動90°角再與另外兩個相對應。

工作時，主軸6的外端（殼體外）與外部動力連接，所述主軸6與轉子5一起轉動。如圖1中，當轉子5轉動0－90°時，轉子5的兩個凸起端，離開原來定子的兩個凸起端，再與另外兩個相對應。這時，定子鐵芯上的磁通路徑要發(fā)生一次變化，即通過電樞線圈的磁通方向發(fā)生一次改變。這樣不斷地轉動轉子，使得通過兩個線圈的磁通量大小和方向隨時間不斷地發(fā)生改變，線圈中產(chǎn)生持續(xù)的感生交變電動勢。每轉動180°線圈產(chǎn)生一個正弦電動勢，360^○能產(chǎn)生兩個電動勢。（本例相當于現(xiàn)有技術兩對磁極的狀況）。電流可通過接線柱3向外輸出。四個線圈在工作時，可串聯(lián)也可并聯(lián)，輸出電壓可以成倍調(diào)整。

實施例2：

一種感生電場發(fā)電機，包括有圓筒狀的殼體7，殼體7內(nèi)固定設置有磁極4，定子鐵芯1與電樞線圈2。所述線圈集中環(huán)繞在上定子鐵芯1上，且線圈2接頭直接通向殼體7外部與接線柱3相連接。所述的磁極4，分別位于定子鐵芯1的兩側。重要的是同性磁極相對于線圈（鐵芯）兩側，對于某個線圈2來說是雙N極或雙S極。

殼體內(nèi)設置磁極4（永磁鐵）為四個，電樞線圈2（含鐵芯）為四個，并且磁極4（永磁鐵）與線圈2（含定子鐵芯1），它們間隔連接組成環(huán)狀定子。

所述的定子中有四個定子鐵芯1，凸起端為八個，平均間隔45°角。組成一個環(huán)形體。

所述的轉子5為“十”字形幾何體，有四個凸起端，平均間隔90°。轉子在定子的八個凸起端形成的環(huán)狀體之間轉動。

所述的轉子5的四個凸起端，與定子中的四個凸起端相對應，每轉動45°角再與另外四個相對應。

工作時，主軸6的外端（殼體外）與外部動力連接，所述主軸6與轉子5一起轉動。如圖2中，當轉子5轉動0－45°時，轉子5的四個凸起端，離開原來定子的四個凸起端，再與另外四個相對應。這時，定子鐵芯上的磁通路徑要發(fā)生一次變化，即通過電樞線圈的磁通方向發(fā)生一次改變。這樣不斷地轉動轉子，使得通過四個線圈的磁通量大小和方向隨時間不斷地發(fā)生改變，線圈中產(chǎn)生持續(xù)的感生交變電動勢。每轉動90°線圈產(chǎn)生一個正弦電動勢，360^○能產(chǎn)生4個電動勢。（本例相當于現(xiàn)有技術四對磁極的狀況）。電流可通過接線柱3向外輸出。四個線圈在工作時，可串聯(lián)也可并聯(lián)，輸出電壓可以成倍調(diào)整。

本實施例中，殼體內(nèi)可以固定設置多組磁極和線圈（含鐵芯），如2組、4組、6組、8組；與之相對應，轉子形狀為“I”字形或“十”字形、“＊”字形、“米”字形等。

實施例3：

如圖2所示，1為定子鐵芯，2為電樞線圈，3為接線柱，4為磁極（永磁鐵或電磁鐵），5為轉子，6為主軸。本實施例中，殼體未標出。

本結構原理與實施例1相同，只是定子鐵芯和永磁鐵的形狀有所變化。工作原理相同，不再重復敘述。

以上所述的實施例為單相發(fā)電機，如三個單相機同軸，三個轉子相對交錯120°，就組成了三相同步發(fā)電機的結構。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但它的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。