CN204066960U - 永磁增流变压器 - Google Patents

永磁增流变压器 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种永磁增流变压器，包括有第一和第二电磁线圈、第一和第二永磁体、感应线圈及由软磁材料制作的两个环形磁轭，其特征在于：所述的两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭之间，设置有第一永磁体C和第一电磁线圈A、第二永磁体C1及第二电磁线圈A1，第一永磁体C和第一电磁线圈A、第二永磁体C1及第二电磁线圈A1的两端磁极分别连接在两个环形磁轭上。永磁增流变压器的优点在于，通过电磁线圈形成不断变化的交变磁场，使磁路中的永磁体磁场方向不断发生改变，通过磁路中的感应线圈感应电磁线圈和永磁体同时产生的交变磁场，产生电流，大幅提高了变压器的工作效率，使永磁体内在的磁能可以在变压器中得到充分应用，节能环保。

Description

永磁增流变压器
技术领域
本实用新型涉及一种变压器，具体说是一种可以通过将永磁体产生的磁场叠加到变压器交变磁场中增加变压器磁场强度，从而增加变压器中电流强度的变压器增流装置。
背景技术
目前的电源变压器的工作效率一般都只有百分之九十左右，变压器在改变电源电压的同时，也消耗浪费了不少能源。
同时，目前在各种电器设备中永磁体所内含的大量磁能也很难被大量利用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种通过电磁线圈形成不断变化的交变磁场，使永磁体处于磁路中的磁场方向不断发生改变，并将永磁体在磁路中产生的磁场叠加到变压器交变磁场中增加变压器磁场强度，从而增加变压器中感应线圈输出电流强度的变压器增流装置。
本实用新型是通过以下的技术方案实现的。
永磁增流变压器包括有第一和第二电磁线圈、第一和第二永磁体、感应线圈及由软磁材料制作的两个环形磁轭，其特征在于：所述的两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭之间，设置有第一永磁体C和第一电磁线圈A、第二永磁体C1及第二电磁线圈A1，第一永磁体C和第二永磁体C1的两端磁极分别连接在两个环形磁轭上，同时第一电磁线圈A及第二电磁线圈A1分别设置在两个两端连接在环形磁轭上的软磁磁芯或磁轭上。
所述的感应线圈位于第一和第二电磁线圈的一侧或与第一和第二电磁线圈共同绕制在同一软磁磁芯或磁轭上，或感应线圈位于平行并列设置或呈内环和外环设置的环形磁轭上。
所述的两端分别连接在两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭上的第一永磁体C和第二永磁体C1，二者位于同一环形磁轭上磁极的磁场方向相反；
所述的第一永磁体C位于外环磁轭一端为N极，第二永磁体C1位于同一外环磁轭的一端则为S极，当第一永磁体C位于外环磁轭一端为S极，第二永磁体C1位于同一外环磁轭的一端则为N极。
所述的第一永磁体C和第二永磁体C1两个永磁体在磁路中形成一对永磁体组合，磁路中同时设置有一对或一对以上相同或类似的永磁体组合。
所述的同时设置在两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭之间软磁磁芯或磁轭上的第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1，二者位于同一环形磁轭上磁极的磁场方向相反；
所述的第一电磁线圈A位于外环磁轭一端为N极，第二电磁线圈A1位于外环磁轭的一端则为S极，当第一电磁线圈A位于外环磁轭一端为S极，第二电磁线圈A1位于外环磁轭的一端则为N极。
所述的第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1两个电磁线圈在磁路中形成一对电磁线圈组合，磁路中同时设置有一对或一对以上相同或类似的电磁线圈组合。
所述的位于两个环形磁轭中的第一和第二永磁体与第一和第二电磁线圈之间分别为间隔设置。
所述的环形磁轭为多个平行并列设置，或所述的环形磁轭为多个内外环设置。
所述的平行并列设置或呈内环和外环设置的环形磁轭为方形或圆形或多边形。
所述的内环磁轭和外环磁轭可以同为方形，或所述的内环磁轭和外环磁轭同为圆形，或所述的内环磁轭为方形外环磁轭为圆形，或所述的内环磁轭为圆形外环磁轭为方形，或所述的内环磁轭和外环磁轭同为多边形。
永磁增流变压器的优点在于，通过电磁线圈形成不断变化的交变磁场，使处于磁路中的永磁体的磁场方向不断发生改变，通过磁路中的感应线圈感应电磁线圈和永磁体同时产生的交变磁场，产生电流，大幅度提高了变压器的工作效率，使永磁体内在的磁能可以在变压器中得到充分应用，节能环保。
附图说明
图1和图1-1为交变磁场在内、外两个环形磁轭中工作运行示意图。
图2和图2-1为交变磁场在内、外两个方形磁轭中工作运行示意图。
图3为图1中两个环形磁轭并列设置示意图。
图4和图4-1为感应线圈位于电磁线圈一侧的示意图。
以下结合附图，对本实用新型作进一步的描述。
具体实施方式
实施例1：
参见图1，图中所示，在内环和外环的两个环形磁轭之间，依次间隔设置有第一电磁线圈A和第一永磁体C、第二电磁线圈A1及第二永磁体C1(第一电磁线圈A及第二电磁线圈A1分别设置在两个两端连接在环形磁轭上的软磁磁芯或磁轭上，同时第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1的磁场方向相反)，当电磁线圈A和A1接入交流电源，电磁线圈A和A1产生交变磁场；由于电磁线圈A和A1之间的电路采用串联连接，即电磁线圈A1的首端与电磁线圈A的术端连接，所以二者之间产生的磁场方向相反，即当第一电磁线圈A位于外环磁轭一端磁极为N极，第二电磁线圈A1位于外环磁轭的一端磁极则为S极。
图中所示，当第一电磁线圈A位于外环一端为N极，位于内环上的一端为S极时，电磁线圈A的磁场方向就和S极处于外环上N极位于内环上的第二永磁体C1的磁场方向相反，二者之间通过外环磁轭和内环磁轭构成闭合磁路，闭合磁路中的磁场强度为电磁线圈A的磁场强度与永磁体C1磁场强度的二者之和，位于该闭合磁路中的第二感应线圈B1通过磁场感应，产生感应电流，该感应电流的大小等于电磁线圈A磁场和第二永磁体C1磁场二者所产生的感应电流之和。
由于第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1的(电源)为串联连接(线圈A尾端电源线和线圈A1的首端连接)，当第一电磁线圈A位于外环一端磁极为N极时，位于外环磁轭上的电磁线圈A1的一端磁极同时为S极，位于内环磁轭上的第一电磁线圈A的一端磁极为S极时，位于内环磁轭上的第二电磁线圈A1的一端磁极同时为N极，由于同性相斥异性相吸的原理，第二电磁线圈A1所产生的磁场就只能通过第一永磁体C经过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，该磁场强度等于第二电磁线圈A1和第一永磁体C二者所产生的磁场强度之和。第四感应线圈B3位于第二电磁线圈A1和第一永磁体C之间的形成的磁场回路上，第四感应线圈B3由于该磁场感应，产生感应电流。该感应电流的大小等于第二电磁线圈A1产生的的磁场和第一永磁体C产生的磁场，二者之间所产生的感应电流之和。
同样由于同性相斥异性相吸的原理，第一永磁体C由于其磁场方向和第一电磁线圈A之间的磁场方向相同，二者的N极均朝向外环磁轭，S极均朝向内环磁轭，在磁路中互为排斥，二者之间无法通过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，所以位于第一电磁线圈A和第一永磁体C之间磁轭上的的第一感应线圈B所感应到的磁场强度为0，感应线圈B中没有磁场感应和感应电流的产生。同时，位于第二永磁体C1和第二电磁线圈A1之间磁轭上的第三感应线圈B2，也同样由于第二永磁体C1和第二电磁线圈A1之间的磁场方向相同，磁场与磁场之间相互排斥，二者之间无法通过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，所以位于第二永磁体C1和第二电磁线圈A1之间的磁路上的第三感应线圈B2所感应到的磁场强度也为0，第三感应线圈B2上也不能产生感应电流。
参见图1-1，由于第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1上接入的是电流方向不断发生变化的交变电流，当电流方向发生变化时，位于内环和外环之间的第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1的磁场方向同时发生变化，原先的N极变为S极，原先的S极变为N极。根据同性相斥异性相吸的原理，当第一电磁线圈A位于外环上的一端为S极，位于内环的一端为N极时，第一电磁线圈A就和磁场方向与其相反的第一永磁体C之间通过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，位于二者之间磁路上的第一感应线圈B通过该磁场产生感应电流。同时第二电磁线圈A1与磁场方向相反的第二永磁体C1之间通过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，位于二者之间磁路上的第三感应线圈B2通过该磁场产生感应电流。由于第一电磁线圈A和第二永磁体C1之间磁场方向相同，两个磁场之间互相排斥，二者之间无法通过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，所以位于二者之间磁轭上的第二感应线圈B1无法产生感应电流；并且位于第二电磁线圈A1和第一永磁体C之间的第四感应线圈B3也同样由于第二电磁线圈A1和第一永磁体C二者之间的磁场方向相同，两个磁场之间互相排斥，二者之间无法通过外环磁轭和内环磁轭构成磁场回路，所以位于二者之间磁轭上的第四感应线圈B3也无法产生感应电流。
由于通过交流电磁线圈产生的交变磁场，不断改变永磁体在外环磁轭和内环磁轭磁路中磁场运行的方向，使永磁体产生的磁场在内环磁轭和外环磁轭中的磁路被不断转变成为交变磁场，与电磁线圈产生的磁场构成磁场回路，由设置在磁路中的感应线圈(输出线圈)通过该交变磁场产生感应电流，从而增加变压器的电流输出强度，即增加变压器的输出功率。
应用中，设置在内环或外环磁轭上的感应线圈，也可以设置安装在第一和第二电磁线圈的一侧或和电磁线圈共同绕制在同一磁芯上。参见图4和图4-1，感应线圈B和感应线圈B1分别设置安装在第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1的一侧。
应用中，内、外环两个环形磁轭也可以是方形结构，参见图2和图2-1，图2和图2-1的磁路原理和图1中的磁路原理相同。
应用中，外环磁轭和内环磁轭也可以为多边形。
应用中，内环磁轭和外环磁轭可以同为方形，或内环磁轭和外环磁轭同为圆形，或内环磁轭为方形外环磁轭为圆形，或内环磁轭为圆形外环磁轭为方形，或内环磁轭和外环磁轭同为多边形。
应用中，环形磁轭也可以为多个内、外环设置。
应用中，两个环形磁轭也可以平行并列设置(参见图3)，其磁路原理和图1中的磁路原理相同，也可以为多个环形磁轭的平行并列设置。

Claims (10)

1.永磁增流变压器包括有第一和第二电磁线圈、第一和第二永磁体、感应线圈及由软磁材料制作的两个环形磁轭，其特征在于：所述的两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭之间，设置有第一永磁体C和第一电磁线圈A、第二永磁体C1及第二电磁线圈A1，第一永磁体C和第二永磁体C1的两端磁极分别连接在两个环形磁轭上，同时第一电磁线圈A及第二电磁线圈A1分别设置在两个两端连接在环形磁轭上的软磁磁芯或磁轭上。 
2.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的感应线圈位于第一和第二电磁线圈的一侧或与第一和第二电磁线圈共同绕制在同一软磁磁芯或磁轭上，或感应线圈位于平行并列设置或呈内环和外环设置的环形磁轭上。 
3.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的两端分别连接在两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭上的第一永磁体C和第二永磁体C1，二者位于同一环形磁轭上磁极的磁场方向相反； 
所述的第一永磁体C位于外环磁轭一端为N极，第二永磁体C1位于同一外环磁轭的一端则为S极，当第一永磁体C位于外环磁轭一端为S极，第二永磁体C1位于同一外环磁轭的一端则为N极。 
4.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的第一永磁体C和第二永磁体C1两个永磁体在磁路中形成一对永磁体组合，磁路中同时设置有一对及以上相同的永磁体组合。 
5.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的同时设置在两个平行并列设置或呈内环和外环设置的两个环形磁轭之间软磁磁芯或磁轭上的第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1，二者位于同一环形磁轭上磁极的磁场方向相反； 
所述的第一电磁线圈A位于外环磁轭一端为N极，第二电磁线圈A1位于外环磁轭的一端则为S极，当第一电磁线圈A位于外环磁轭一端为S极，第二电磁线圈A1位于外环磁轭的一端则为N极。 
6.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的第一电磁线圈A和第二电磁线圈A1两个电磁线圈在磁路中形成一对电磁线圈组合，磁路中同时设置有一对及以上相同的电磁线圈组合。 
7.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的位于两个环形磁轭中的第一和第二永磁体与第一和第二电磁线圈之间分别为间隔设置。 
8.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的环形磁轭为多个平行并列设置，或所述的环形磁轭为多个内外环设置。 
9.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的平行并列设置或呈内环和外环设置的环形磁轭为圆形或多边形。 
10.根据权利要求1所述的永磁增流变压器，其特征在于：所述的内环磁轭 和外环磁轭同为圆形，或所述的内环磁轭为方形外环磁轭为圆形，或所述的内环磁轭为圆形外环磁轭为方形，或所述的内环磁轭和外环磁轭同为多边形。 
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