CN102447373B - 高速率直线发电机 - Google Patents
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Abstract
一种高速率直线发电机，涉及发电机。直线发电机包括定子和动子，定子为感应线圈，感应线圈至少设置一组以上，每组感应线圈绕成两个感应线区C1和C2，两个感应线区C1和C2之间相隔一个距离f，f大于等于感应线区的宽度，所述感应线区C1的相位与感应线区C2的相位反向。本发明提高永磁源割切感应线圈的速度以提高发电效率，发电效率可提高20％。
Description
技术领域
本发明涉及发电机，特别涉及直线发电机。
背景技术
电磁感应发电机是一种把动能变成电能的机器，它的效率是机器可把动能变成电能的比率。目前的设计大多把重点放在机械运动效率和磁场磁力线切割线圈密度上面。如公开号为CN101106312A、CN101546951A、CN201263119Y的中国专利公开文件，所公开的发电机有往复式和直线运动的，都显出变动磁力线割切感应线圈的速度和频率偏低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高发电效率的高速率直线发电机。
本发明的目的可以这样实现，设计一种高速率直线发电机，包括定子和动子，定子为感应线圈，感应线圈为无芯设计，感应线圈至少设置一组以上，每组感应线圈绕成两个感应线区C1和C2，两个感应线区C1和C2之间相隔一个距离f，f大于等于感应线区宽度d，所述感应线区C1的相位与感应线区C2的相位反向；
动子为永磁源，采用多片永磁列阵片以串接方式排列而成；所述永磁列阵片包括至少两片以上的永磁铁；所述永磁源为永磁列阵片异极相对地串接而成。
本发明提高永磁源割切感应线圈的速度以提高发电效率，发电效率可提高20％。
附图说明
图1是本发明较佳实施例之一的平面结构视图。
图2是本发明较佳实施例之一的绕线方法示意图。
图3是本发明较佳实施例之二的绕线方法示意图。
图4是本发明较佳实施例之一的侧面结构示意图。
图5是本发明较佳实施例之一的永磁源结构正面视图。
图6是本发明较佳实施例之一的永磁源结构侧面视图。
图7是本发明较佳实施例之一的原理图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种高速率直线发电机，包括定子和动子，定子为感应线圈，动子为永磁源。感应线圈至少设置一组以上，每组感应线圈绕成两个感应线区C1和C2，两个感应线区C1和C2之间相隔一个距离f，f大于等于感应线区宽度d，所述感应线区C1的相位与感应线区C2的相位反向。
本实施例用了一种绕线圈方法，就是把线圈绕成马鞍形，所述每组感应线圈从发电机轴向看绕制成马鞍形，如图1所示，感应线圈L绕成两个感应线区C1和C2，两个感应线区C1和C2一定要相隔一个距离f，距离f大于等于C1的宽度d，因两个感应线区C1和C2是相位相反的，太近会互相干扰的。
如图2所示，绕线从图2中的A点进入经E点到B点绕成C1，绕线再横向走，在f的距离处从C点到D点绕成感应线区C2。绕线回到E点再开始绕另一圈感应线圈，直至感应线圈L绕完为止，线尾从感应线区C2的F点引出。
用马鞍形绕线法，感应线圈L不同于传统的管状线圈，不直接绕过动子，而是整个感应线圈L的中部弯折形成一个凹槽，如图2所示，感应线圈L形成槽口B-C-D-E。通过固定架K安装在惯性平衡碟PD上的永磁源MS，便可以从感应线圈L的槽口穿过，伸入感应线圈L的中心运动，如图1、图4所示。
也可以如图3所示的绕线方法，从发电机轴向看把线圈绕成平面形，感应线圈L绕成两个感应线区C1和C2，两个感应线区C1和C2一定要相隔一个距离f，距离f大于等于C1的宽度d。
本发明的永磁源的宽度用列阵式排列成，用很多的小永磁铁砌成一块又薄，直径又大的永磁列阵片如图5、图6所示，再将多片永磁列阵片串起便做成永磁源的长度，从而形成一个很大的永磁源。
图5、图6是本发明的永磁源MS的结构图，本发明是用很多便宜的小永磁铁M砌成一块又薄，宽度又大的永磁列阵片PM，再将多片永磁列阵片PM串起便做成永磁源的长度，从而形成一个很大的永磁源MS。
因永磁源的宽度增大，它的周长也跟着增长很多，在它***绕着的线圈每一圈的长度也因此增长，所以同是一圈线圈，磁力线割切量也增多。另外，***绕着的线圈如果层数够多，使***线圈的整体厚度比永磁源的有效磁力线组成的磁圈厚度还要大时，从永磁源发出的磁力线便大部份都在线圈里直接割切而感生电流。因此无需什么导磁物质帮助增大磁力线密度，这令发电机整体磁反馈力减少很多，增加发电机效率。
图5是永磁源MS的正面图，它是由多于一个的永磁铁M组成，本实施例是用8个永磁铁M组成一片永磁列阵片PM。永磁列阵片PM的宽度做成永磁源MS的宽度。
图6是永磁源MS的侧面图，它是由多于一片永磁列阵片PM，以异极相对地串接组成永磁源MS的长度，两片永磁列阵片PM之间相隔着一片非金属隔片S。本实施例是用8片永磁列阵片PM所串连组成一个大永磁源MS的长度，永磁列阵片PM之间相隔着的非金属隔片S是用塑胶做物料。作用是使每两片永磁列阵片之间相隔一定距离，该距离小于或等于永磁列阵片PM宽度的一半。这样本实例只是用了共56个小永磁铁M便做成一个大的永磁源MS。
图7是本发明高速率直线运动发电机的侧面结构原理图，它显示永磁列阵片PM令永磁源MS的宽度变成很大，绕在线圈筒H上的线圈L，每个感应圈的线长也变得长了，所以同一圈线圈被磁力线环MF所产生的磁力线割切数量也增多很多。绕在线圈筒H上的感应线圈L的线圈层数足够多时，感应线圈L的厚度便可包含由永磁列阵片PM所产生的磁力线环MF的有效力场部份。
本发明把永磁列阵片PM设计成一块又薄，宽度又大的永磁列阵片，是要把永磁列阵片PM两端所产生的磁力线环MF做到又窄又尖。每个永磁列阵片PM便变成多个独立磁力体装在一个永磁源MS内。令永磁源MS每次切割感应线圈L时，感应线圈L中的每个线圈，便被多个独立磁力体连还割切，结果做成感应线圈L被很多变化的磁力线以高频率和高速切割着。所以当永磁源MS以直线单方向或往复方式运动时，感应线圈L便会被永磁源MS中的多片永磁列阵片PM产生的大部份多变的磁力线以高频率地割切。从而感生出大量电能。
Claims (3)
1.一种高速率直线发电机，包括定子和动子，其特征在于：定子为感应线圈，感应线圈为无芯设计，感应线圈至少设置一组以上，每组感应线圈绕成两个感应线区C1和C2，两个感应线区C1和C2之间相隔一个距离f，f大于等于感应线区的宽度，所述感应线区C1的相位与感应线区C2的相位反向；
动子为永磁源，采用多片永磁列阵片以串接方式排列而成；所述永磁列阵片包括至少两片以上的永磁铁；所述永磁源为永磁列阵片异极相对地串接而成。
2.根据权利要求1所述的直线发电机，其特征在于：所述每组感应线圈从发电机轴向看绕制成马鞍形或平面形。
3.根据权利要求1所述的直线发电机，其特征在于：所述每两片永磁列阵片之间相隔一定距离，该距离小于等于永磁列阵片的宽度的一半。
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