CN104201847B - 同向感应电流发电机 - Google Patents

Abstract

一种同向感应电流发电机，涉及电磁感应发电机。同向感应电流发电机，包括产生磁场的永磁体以及产生感应电流的感应线圈；一个感应线圏的左右两边x、y，虽然是同一个线圈，绕线的方向是相反的,为避免两边在同一时间点上所产生的感应电流会互相影响，左右两边会设计分开一个距离f，这距离f本实施例设计为永磁体M直径d的1.25倍，所以感应线圈内的感应电流都顺向同一方向流动。永磁体的两极与线圈成90°角，永磁体相对于感应线圈移动。本发明发电效率高，发电时的反向制动力低，能发出一个不怕短路和低伤害力的安全电能，增加用电安全。

Description

同向感应电流发电机

技术领域

本发明涉及电磁感应发电机。

背景技术

现有的发电机都是采用旋转的闭合线圈不断的切割磁场的磁通而产生磁电感应电流，但是由于线圈之间的互相影响使得线圈之间部分电流形成对冲，继而影响发电机的发电性能，发电性能不佳，同时使发电机发热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可产生同向感应电流的同向感应电流发电机。

本发明的目的可以这样实现，设计一种同向感应电流发电机，包括产生磁场的永磁体以及产生感应电流的感应线圈；每一个感应线圏分为左右两边x、y，在同一时间点上所产生的感应电流都顺向同一方向流动；所有感应线圈在同一时间点上所产生的感应电流都顺向同一方向流动；感应线圈并联或串联组合一起；永磁体的两极与线圈成90°角，永磁体相对于感应线圈移动；

永磁体由若干小永磁体组成，小永磁体之间以非磁性物质隔开；永磁体M的数量比感应线圈L的数量多一倍以上；

所述感应线圈设置在永磁体运行轨道两侧，对永磁体运行轨道呈包围状，永磁体在感应线圈中间；

永磁体至少设置两个，相邻永磁体的磁极为反向；

所述永磁体安装在旋转装置上。

进一步地，其产生的电能输出短路时，输出短路电流为感应线圈所用绕线安全负荷电流。

进一步地，其产生的电能输出电压超过50V，输出端在盐水中会产生等离子火球。

本发明发电效率高，发电时的反向制动力低，能发出一个不怕短路和低伤害力的安全电能，增加用电安全。很适合用于救援用的人力能源发电。或用于一些低动力能源发电，例如：弱水流发电、动物能发电等。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的顺向感应线圈原理图之一；

图2是本发明较佳实施例的顺向感应线圈原理图之二；

图3是本发明较佳实施例的顺向感应线圈和永磁体示意图；

图4是本发明较佳实施例的顺向感应线圈和永磁体示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

一种同向感应电流发电机，包括产生磁场的永磁体以及产生感应电流的感应线圈；每一个感应线圏的左右两边x、y，虽然是同一个线圈，绕线的方向是相反的，为避免两边在同一时间点上所产生的感应电流会互相影响，左右两边会设计分开一个距离f，该距离为永磁体直径的1.1～3倍，本实施例中该距离为永磁体M直径d的1.25倍，既f＝1.25d，所以感应线圈内的感应电流都顺向同一方向流动。

永磁体的两极与线圈成90°角，永磁体相对于感应线圈移动。永磁体由若干小永磁体组成，小永磁体之间以非磁性物质隔开。永磁体至少设置两个，相邻永磁体的磁极为反向。所述感应线圈设置在永磁体运行轨道两侧，对永磁体运行轨道呈包围状，永磁体在感应线圈中间。所述永磁体安装在旋转装置上。

本发明是一种把永磁体以直线或弧形单方向在由顺向感应线圈组包围的轨道上运行的发电机；是一种用全新永磁体和感应线圈的切割关系为设计基楚的高效能发电机。永磁体的大小与感应线圈的大小比例影响感应线圈感应电流的方向为考虑点，为避免永磁体太大时，感应线圈左右两边在同一时间点上所产生的感应电流会互相影响，感应线圈左右两部份会设计成分开一个距离f，这距离f在本实施例中设计为永磁体直径d的1.25倍，既f＝1.25d，令永磁体的磁力线割切感应线圈时产生的感应电流两部份都顺向同一方向流动，減小因乱流而产生的互相对撞所产生的效能消耗，因乱流而产生的互相对撞也做成发电机发热问题。

本发明采用组合式永磁体设计，就是由多个小型永磁体做成一个永磁体，这不但令大型发电机的永磁体的设计和制造都变得简单容易，也会令制造成本大大減低。也因为用组合式设计，它可设计成多块小永磁体以非磁性物质隔开然后再组成一个永磁体。永磁体的两极不是直向面对线圈，而是两极与线圈成90°，这样永磁体割切顺向感应线圈一次，便成为多块小永磁体割切线圈多次，割切频率增多令线圈感生电能也增加很多。这种方法产生的电能波形不再是正弦波，而是由多种正弦波平行组成的新波形，它对纳米层制造和电化学方面很有帮助。

本发明是一种不怕短路的发电机，输出短路时，发电机可继续工作。本发明能发出一种新的不怕短路，高效能和低伤害力的安全电能，它是采用磁流开路方式来设计，这使磁流方向和方法都变得自由。当发电机短路时，发电机输出电流会恒定在其內部感应线圈导线(本实施例为铜线)的线径可承受的范围。磁力线流也因永磁体基本被顺向感应线圈围着，所以不会大量流失和浪费。例如用1.0mm铜线做的顺向感应线圈，其短路时电流恒定在3A左右。1.2mm铜线做的感应线圈，其短路时电流恒定在8A左右。短路时多出的电能会变成磁能蓄在发电机内。

另外因为其短路时能保持一个恒定电流流过短路的电路，这电路的两端电压就不会是零，所以这短路的两端是有电流而且还会继续工作。这与一般短路保护电路立刻把电路断开就完全不同了，因短路的电路还会继续工作，它便可利用其他自动检测***把短路的电路自动修复。例如，一个供电网络某处发生短路令大面积地区发生停电，利用本发明的短路时电路还会继续工作的特性使自动检测***很快便能把短路的地区供电网络定位和修复。

本发明在其输出电压超过50V时，输出端会在盐水中产生等离子火球。把本发明的两条输出线放在海水里，发电机不会因短路而停止工作，当输出的电压超过50V后，输出端会产生等离子火球。现有的发电机在50V不能产生等离子火球，要较高的伏数才能产生等离子火球。

如图1所示，一个线圏的左右两边x、y，虽然是同一个线圈，但绕线的方向是相反的，x部份的铜线是向上绕，y部份的铜线是向下绕。为避免两边在同一时间点上所产生的感应电流会互相影响，左右两边会设计分开一个距离f，这距离f本实施例设计为永磁体M直径d的1.25倍，既f＝1.25d，当永磁体M开始移动向一个感应线圈时，永磁体M的磁力线割切感应线圈x部份时产生的感应电流向上，而y部份未被永磁体M的磁力线割切，所以顺向感应线圈内的感应电流都顺向同一方向流动。当永磁体M继续向前运动到线圈中心时，顺向感应线圈x部份因永磁体M开始离开，顺向感应线圈x部份这时产生的感应电流变成向下，相反y部份因永磁体M的磁力线开始割切，顺向感应线圈y部份这时产生的感应电流是向上的，所以顺向感应线圈内的感应电流都顺向同一方向流动。同样永磁体M继续向前运动到离开顺向感应线圈，顺向感应线圈y部份因永磁体M开始离开，顺向感应线圈y部份这时产生的感应电流变成向下，而x部份未有被永磁体M的磁力线割切，所以顺向感应线圈内的感应电流都顺向同一方向流动。在整个永磁体M的运动过程中，顺向感应线圈内的感应电流都顺向同一方向流过线圈的x和y部份。这样便可減少因乱流而产生的互相对撞所产生的效能消耗，因乱流而产生的互相对撞也做成发电机发热问题。

如图1所示，永磁体M的磁极是跟顺向线圈成一直线，当永磁体M从顺向线圈一边运行到另一边时，在顺向线圈內会产生一个顺向感应电流，波形是正弦波。

如图2所示，永磁体M的磁极(x-y)是跟顺向感应线圈成90°，当永磁体M从顺向感应线圈一边运行到另一边时，便成为多块小永磁体割切线圈多次，割切频率增多令线圈感生电能也增加很多。这种方法产生的电能波形不再是正弦波，而是由多种正弦波平行组成的新波形，它对纳米层制造和电化学方面有很重要影响。

如图3所示，是整个发电机內的顺向感应线圈L与永磁体M之间的相互关系。本实施例是用顺向感应线圈L为定子，永磁体M是动子。图中每个顺向感应线圈L都对应一个永磁体M，因此每个顺向感应线圈L和永磁体M便如组成一个独立发电机，在整个发电机內的这些独立发电机组都是同步，而且感生出的电流也是互相同步和同相位的。因此这些在整个发电机內的独立发电机便可以自由地做串联或并联的接驳，从而达到不同的供电要求。

如图3所示，两个顺向感应线圈L为了避免互相干扰，它们之间也必需有一定距离，这距离需要比永磁体M的直径大。为了提高整个发电机的效率，永磁体M的数量可以比顺向感应线圈L的数量多一倍以上，但为了多出来的永磁体M的磁力线开始割切顺向感应线圈L的同时，不影响正离开这顺向感应线圈L的永磁体M所感生的电流也顺向流转，两个永磁体M面向感应线圈L的极性是相反的。

图4所示，是由多个顺向感应线圈L组成的轨道，本发明的永磁体M的磁流路线是设计成开路形式，为了尽量利用永磁体M的磁力线，顺向感应线圈L必需包围着永磁体M组成一条通道，永磁体M在通道中运行割切顺向感应线圈L，高效地感生出一个顺向流动的全新安全电能。本实施例中，感应线圈L设置在永磁体M运行轨道两侧，对永磁体运行轨道呈包围状，永磁体M在感应线圈L中间。

本发明发电效率高，发电时的反向制动力低，能发出一个不怕短路和低伤害力的安全电能，增加用电安全。很适合用于救援用的人力能源发电。或用于一些低动力能源发电，例如：弱水流发电、动物能发电等。

Claims (3)

1.一种同向感应电流发电机，包括产生磁场的永磁体以及产生感应电流的感应线圈；其特征在于：

每一个感应线圏分为左右两边x、y，在同一时间点上所产生的感应电流都顺向同一方向流动；左边x绕线方向与右边y的绕线方向相反，左边x与右边y之间设有一个距离，该距离为永磁体直径的1.1～3倍；

所有感应线圈在同一时间点上所产生的感应电流都顺向同一方向流动；

感应线圈并联或串联组合一起；

永磁体的两极与线圈成90°角，永磁体相对于感应线圈移动；永磁体由若干小永磁体组成，小永磁体之间以非磁性物质隔开；永磁体M的数量比感应线圈L的数量多一倍以上；

所述永磁体安装在旋转装置上；永磁体至少设置两个，相邻永磁体的磁极为反向；

所述感应线圈设置在永磁体运行轨道两侧，对永磁体运行轨道呈包围状，永磁体在感应线圈中间。

2.根据权利要求1所述的同向感应电流发电机，其特征在于：所产生电能输出短路时，输出短路电流为感应线圈所用绕线安全负荷电流。

3.根据权利要求1所述的同向感应电流发电机，其特征在于：其所产生电能输出电压超过50V，输出端在盐水中会产生等离子火球。