CN208028752U - 共磁复合式磁电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种共磁复合式磁电装置，是由一对向磁组及至少一线圈列组所组成，该对向磁组包含相互平行、且同步运动的二个或二个以上的磁列组，各磁列组分别是由沿运动方向间隔交错排列、且平行运动方向充磁的至少二磁性件所组成，相邻磁性件的相邻端部的磁极呈同极相邻，该相对磁列组的磁性件同位磁极呈同极相对，线圈列组是由一第一线圈件与一第二线圈件所组成，第一、二线圈件分别是由一纵向的电动体及二平行的横向的发电体所构成的「ㄈ」型体，第一、二线圈件的电动体分别呈反向给电，借此，能兼具发电与电动的互给，可以降低输入电流，能提高输出动力，达到节能的目的，于发电时，可分享及增加回路中磁通共磁的增益，提高其发电电量。

Description

共磁复合式磁电装置

技术领域

本实用新型涉及电磁装置的技术领域，具体而言是指一种具发电及电动作用的共磁复合式磁电装置，以能达到小输入、大输出的目的，而产生节能的功效，同时可以分享对向磁组磁通的增益，而能提高发电电量。

背景技术

一般电动机或发电机通常使用电磁装置来作用，传统电磁装置主要是由可相对运动的磁组及线圈组所构成，其被分别做为转子与定子所组成，以电动机为例，是通过对线圈组进行间歇性给电的方式使其成为电磁铁，而能相对磁组产生相斥与相吸的磁作用力，从而驱动转子高速旋转。至于发电机则通过外力驱动转子高速转动，使线圈组因磁力线切割而产生发电作用；

然传统电磁装置在实际应用上，存在有一些问题，例如应用在电动机时，当在暂停供电的瞬间，线圈组与磁组间生成磁吸现象而呈磁阻造成动损，因此当要再次启动时需要较大的输入电力才足以驱动，造成不必要的能源损耗，不仅运转效率不佳，且也无法达到节能的要求。

另传统电磁装置如应用于发电机时，当线圈组接上负载产生电流后，会使线圈组感应磁化变成电磁铁，而使线圈组与磁组产生磁斥现象而呈磁阻，因此在负载下会有增生磁阻所造成的动损，故传统发电机不仅难以用于微力发电，且运转速率也难以提升，严重影响磁力线的切割数量与切割频率，故发电效能低，使其能源转换率低落；

换言之，由于现有电磁装置不论是应用于电动机或发电机均存在有因增生磁阻所造成运转动损的问题，而徒增耗能且降低其效能的状况，也因此传统电磁装置仅能应用于单一作用的电动设备或发电设备，无法同时兼具发电与电动的互给，因此如何解决前述问题，为业界所亟待开发。

缘是，本实用新型的创作人乃针对前述传统电磁装置所面临的问题深入探讨，并借由多年从事相关产业的研发经验寻求解决之道，经不断努力的研究与试作，终于成功的开发出一种共磁复合式磁电装置，借以能克服现有电磁装置因耗能高及能源转换效率低所造成的不便与困扰。

实用新型内容

因此，本实用新型的主要目的在于提供一种共磁复合式磁电装置，借以能同时兼具电动模式及发电模式，而能提升效能，且减少能源消耗。

另，本实用新型的次一主要目的在于提供一种共磁复合式磁电装置，其能提高磁助力，且降低输入电流，而具有小输入及大输出之效，进而达到节能的目的。

再者，本实用新型的又一主要目的在于提供一种共磁复合式磁电装置，其能分享对向磁组磁通增益，且提高磁力线的切割角度，进而增加磁力线的切割数量与切割频率，以提高发电量，从而提高能源转换效率。

基于此，本实用新型主要通过下列的技术手段，来实现上述目的。

一种共磁复合式磁电装置，是由一对向磁组、至少一线圈列组所组成，其中该对向磁组与各线圈列组被分别定义为可相对运动的转子或定子；而所述对向磁组包含有相互平行、且同步运动的二个或二个以上磁列组，其中各磁列组是由沿运动方向间隔交错排列、且等长的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件所组成，而各第一、二磁性件呈平行运动方向充磁，又相邻的第一、二磁性件或第二、一磁性件间分别具有一磁隙，又相邻的第一、二磁性件或第二、一磁性件的相邻端部的磁极呈同极相邻，又相对磁列组的第一、二磁性件及磁隙呈同位相对状，且相对磁列组的第一、二磁性件的同位端部磁极呈同极相对状；另所述线圈列组分别等距分设于相对磁列组间，各线圈列组是由至少一组相邻的一第一线圈件与一第二线圈件沿运动方向间隔排列而成，其中一组相邻的第一线圈件与第二线圈件的长度小于或等于磁列组中任一第一磁性件或第二磁性件与其相邻磁隙相加的长度、且大于或等于该第一磁性件或第二磁性件的长度，且各第一线圈件是由一纵向的第一电动体及横向的第一发电体与第二发电体所构成的「ㄈ」型体，其中该第一电动体具有一纵向导磁柱及一套设纵向导磁柱的电动线圈，该第一电动体的电动线圈并与一电源电气连接，该第一电动体所连接的电源持续性对该第一电动体的电动线圈进行正向给电或逆向给电，而各第一、二发电体分别具有一接设于该第一电动体的纵向导磁柱两端、且平行运动方向的横向导磁杆，又各第一、二发电体的横向导磁杆上分别套设有一连接一负载的发电线圈，再者各第二线圈件是由一纵向的第二电动体及横向的第三发电体与第四发电体所构成的「ㄈ」型体，其中该第二电动体具有一纵向导磁柱及一套设纵向导磁柱的电动线圈，该第二电动体的电动线圈并与一电源电气连接，该第二电动体所连接的电源持续性对该第二电动体的电动线圈进行逆向给电或正向给电，且该第二线圈件的第二电动体的给电方向与上述第一线圈件的第一电动体的给电方向呈反向给电，又各第三、四发电体分别具有一接设于纵向导磁柱两端、且平行运动方向的横向导磁杆，又各第三、四发电体的横向导磁杆上分别套设有一连接一负载的发电线圈。

进一步，该对向磁组作为转子，而该对向磁组的各磁列组分别设于一动盘，又一轴杆穿设各动盘，该对向磁组的磁列组的动盘与轴杆同步转动，且各线圈列组的第一线圈件与第二线圈件设于一静盘，而各第一线圈件与第二线圈件与磁列组呈相对半径的位置。

进一步，该线圈列组的每组第一线圈件与第二线圈件的相邻端部相互贴抵。

进一步，该线圈列组的第一、第二线圈件的纵向导磁柱两端均分别具有一突出横向导磁杆的磁轭段。

采用上述技术手段后，本实用新型的共磁复合式磁电装置通过对向磁组与线圈列组的结构设计，能兼具发电与电动的互给，并且可以降低输入电流，且能提高输出动力，进而达到节能的目的，同时于发电时，其能分享对向磁组磁通增益，并提高磁力线的切割角度，而增加磁力线的切割数量与频率，有效提高发电量，进一步提升其能源转换效率，进一步可达自力发电的目的，可以有效提高其附加价值，并增进其经济效益。

附图说明

图1为本实用新型共磁复合式磁电装置的架构示意图。

图2为本实用新型共磁复合式磁电装置于实际应用的立体分解示意图。

图3为本实用新型于第一种给电方式中对向磁组以对应N极磁极端进入线圈件的动作示意图。

图4为本实用新型于第一种给电方式中对向磁组以对应N极磁极端进入磁隙的动作示意图。

图5为本实用新型于第一种给电方式中对向磁组以对应S极磁极端进入线圈件的动作示意图。

图6为本实用新型于第一种给电方式中对向磁组以对应S极磁极端进入磁隙的动作示意图。

图7为本实用新型于第二种给电方式中对向磁组以对应N极磁极端进入线圈件的动作示意图。

图8为本实用新型于第二种给电方式中对向磁组以对应N极磁极端进入磁隙的动作示意图。

图9为本实用新型于第二种给电方式中对向磁组以对应S极磁极端进入线圈件的动作示意图。

图10为本实用新型于第二种给电方式中对向磁组以对应S极磁极端进入磁隙的动作示意图。

【符号说明】

1 对向磁组 100 动盘

10 磁列组 11 第一磁性件

12 第二磁性件 15 磁隙

3 线圈列组 300 静盘

30 第一线圈件 31 第一电动体

32 纵向导磁柱 320 磁轭段

33 电动线圈 34 第一发电体

35 横向导磁杆 36 发电线圈

37 第二发电体 38 横向导磁杆

39 发电线圈 40 第二线圈件

41 第二电动体 42 纵向导磁柱

420 磁轭段 43 电动线圈

44 第三发电体 45 横向导磁杆

46 发电线圈 47 第四发电体

48 横向导磁杆 49 发电线圈

500 轴杆。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的构成、特征及其它目的，以下乃举本实用新型的较佳实施例，并配合图式详细说明如后，同时让本领域的技术人员能够具体实施。

本实用新型为一种共磁复合式磁电装置，随附图例示的本实用新型的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本实用新型，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本实用新型的申请专利范围内，根据本实用新型的具体实施例的设计与需求而进行变化。

而本实用新型的共磁复合式磁电装置较佳实施例的架构如图1所示，该共磁复合式磁电装置是由一对向磁组1及至少一线圈列组3所组成，其中该对向磁组1与各线圈列组3可被分别定义为可相对高速运动的转子或定子；

至于本实用新型共磁复合式磁电装置的详细构成，则请参看图1、图2所示，本实用新型较佳实施例以对向磁组1作为转子，而该对向磁组1包含有相互平行、且同步运动的二个或二个以上磁列组10，当有二个以上的磁列组10时，其是呈交错间隔排列，且相对的磁列组10间分别等距设有一上述的线圈列组3，而各磁列组10分别设于一动盘100的相对半径，又各动盘100并供一轴杆500穿设，令该对向磁组1的磁列组10的动盘100可与轴杆500同步转动，且各线圈列组3分设于一静盘300相对前述动盘100的磁列组10位置，供该轴杆500穿枢，令该对向磁组1的动盘100可同步相对静盘300旋转；

又该对向磁组1的磁列组10是由沿运动方向间隔交错排列的至少一第一磁性件11及至少一第二磁性件12所组成，且各第一、二磁性件11、12的长度相等，而各第一、二磁性件11、12呈平行运动方向充磁，且相邻的第一、二磁性件11、12或第二、一磁性件12、11间分别具有一磁隙15，又相邻的第一、二磁性件11、12或第二、一磁性件12、11相邻端部的磁极呈同极相邻【例如第一磁性件11的端部为S极时则相邻第二磁性件12的端部为S极、又或第一磁性件11的端部为N极时则相邻第二磁性件12的端部为N极】，又相对的磁列组10的第一、二磁性件11、12及磁隙15呈同位相对状，且相对磁列组10的第一、二磁性件11、12的同位端部磁极呈同极相对状【例如磁列组10的第一磁性件11的端部为N极时则相对磁列组10的第一磁性件11的同位端部为N极、又或磁列组10的第二磁性件12的端部为S极时则相对磁列组10的第二磁性件12的同位端部亦为S极】；

另，前述的线圈列组3是由至少一组相邻的一第一线圈件30与一第二线圈件40沿运动方向间隔排列而成，其中一组相邻的第一线圈件30与第二线圈件40的长度小于或等于磁列组10中任一第一磁性件11或第二磁性件12与其相邻磁隙15相加的长度、且大于或等于该第一磁性件11或第二磁性件12的长度，同时每组第一线圈件30与第二线圈件40的相邻端部可以相互贴抵，又其中的第一线圈件30是由一纵向的第一电动体31及横向的第一发电体34与第二发电体37所构成的「ㄈ」型体，其中该第一电动体31具有一纵向导磁柱32及一套设纵向导磁柱32的电动线圈33，该电动线圈33并电气连接一电源，以持续进行正向给电或逆向给电，而各第一、二发电体34、37分别具有一接设于纵向导磁柱32两端、且平行运动方向的横向导磁杆35、38，又各横向导磁杆35、38上分别套设有一电气连接一负载的发电线圈36、39，再者该纵向导磁柱32两端分别具有一突出横向导磁杆35、38的磁轭段320，使该第一线圈件30的第一电动体31可以接近两侧的磁列组10，以提高相互间的导磁作用。至于其中的第二线圈件40是由一纵向的第二电动体41及横向的第三发电体44与第四发电体47所构成的「ㄈ」型体，其中该第二电动体41具有一纵向导磁柱42及一套设纵向导磁柱42的电动线圈43，该电动线圈43并电气连接一电源，以持续进行逆向给电或正向给电，且该第二线圈件40的第二电动体41的给电方向与上述第一线圈件30的第一电动体31的给电方向呈反向给电【亦即第一电动体31为正向给电时则第二电动体41为逆向给电，反之当第一电动体31为逆向给电时则第二电动体41为正向给电】，又各第三、四发电体44、47分别具有一接设于纵向导磁柱42两端、且平行运动方向的横向导磁杆45、48，又各横向导磁杆45、48上分别套设有一电气连接一负载的发电线圈46、49，再者该纵向导磁柱42两端分别具有一突出横向导磁杆45、48的磁轭段420，使该第二线圈件40的第二电动体41可以接近两侧的磁列组10，以提高相互间的导磁作用；

借此，组构成一可分享对向磁组磁通的增益、且提升能源转换效率的共磁复合式磁电装置者。

至于本实用新型共磁复合式磁电装置于实际作动时，则如图3～图6或图7～图10所示，其中图3～图6是第一线圈件30正向给电、而第二线圈件40逆向给电的第一种给电方式的运转状态，至于图7～图10为第一线圈件30逆向给电、而第二线圈件40正向给电的第二种给电的运转状态。

如图3～图6所示，其中第一线圈件30对第一电动体31的电动线圈33持续正向给电、而第二线圈件40对第二电动体41的电动线圈43持续逆向给电，使第一电动体31与第二电动体41的纵向导磁柱32、42的磁通方向呈相异状，而当对向磁组1的磁列组10相对线圈列组3由右向左运动，且当相对磁列组10中进入端为N极磁极的第一磁性件11对应线圈列组3中任一组相邻的第一线圈件30与第二线圈件40时，由于第一线圈件30的第一电动体31的电动线圈33因为正向给电，使该第一电动体31磁化形成两端磁极磁通为由下往上的S极至N极，而第二线圈件40的第二电动体41的电动线圈43为逆向给电，使该第二电动体41磁化形成两端磁极磁通为由上往下的S极至N极，而形成一顺时间方向的内部磁通回路，让第一电动体31与第二电动体41的内部磁通除了本身磁通量外，可进一步加上第一、二发电体34、37与第三、四发电体44、47的磁通，且两侧相对的磁列组10的第一、二磁性件11、12的外部磁流也会导入，大幅提高了内部磁通回路的磁通量，如此在相同需求规格下可以降低电动线圈33、43输入电流，而如维持输入相同电流则可以提高磁作用力，同时也会让相对磁列组10的第一、二磁性件11、12的外部磁流随机迅速导磁汇入，进入第一、二线圈件30、40循内部磁通回路流动并汇出，形成一可顺畅方向的连接外部磁通回路，而与中间的第一线圈件30的第一、二发电体34、37及第二线圈件40的第三、四发电体44、47产生大量的磁通感应发电，并让两侧磁列组10的第一、二磁性件11、12的外部磁力线与第一线圈件30的第一、二发电体34、37形成的外部磁力线及第二线圈件40的第三、四发电体44、47形成的外部磁力线呈三组同向相斥、一组异向相吸状，由于同向相斥的磁助力与异向相吸的磁阻力相抵后，仍具有较多的同向相斥的磁助力，故可使对向磁组1获得有助于运动方向的磁助力，再次提高了对向磁组1的速度，且由于前述第一线圈件30的第一、二发电体34、37及第二线圈件40的第三、四发电体44、47的磁通大量增加，使得对向磁组1的转速更获得提升，因此可以大幅提高前述第一、二发电体34、37与第三、四发电体44、47的切割频率与切割数量，故可提高发电量，更甚者当第一线圈件30与第二线圈件40的发电量提高后，其第一、二、三、四发电体34、37、44、47的磁通量也再次增加，而能再度提高磁助力，故可大幅提升其能源转换率，达到发电与电动共给的目的。

另如图7～图10所示，其中第一线圈件30对第一电动体31的电动线圈33持续逆向给电、而第二线圈件40对第二电动体41的电动线圈43持续正向给电，使第一电动体31与第二电动体41的纵向导磁柱32、42的磁通方向呈相异状，而当对向磁组1的磁列组10相对线圈列组3由右向左运动，且当相对磁列组10中进入端为N极磁极的第一磁性件11对应线圈列组3中任一组相邻的第一线圈件30与第二线圈件40时，由于第一线圈件30的第一电动体31的电动线圈33因为逆向给电，使该第一电动体31磁化形成两端磁极磁通为由上往下的S极至N极，而第二线圈件40的第二电动体41的电动线圈43为正向给电，使该第二电动体41磁化形成两端磁极磁通为由下往上的S极至N极，而形成一逆时间方向的内部磁通回路，让第一电动体31与第二电动体41的内部磁通除了本身磁通量外，可进一步加上第一、二发电体34、37与第三、四发电体44、47的磁通，且两侧相对的磁列组10第一、二磁性件11、12的外部磁流也会导入，大幅提高了内部磁通回路的磁通量，如此在相同需求规格下可以降低电动线圈33、43输入电流，而如维持输入相同电流则可以提高磁作用力，同时也会让相对磁列组10的第一、二磁性件11、12的外部磁流随机迅速导磁汇入，进入第一、二线圈件30、40循内部磁通回路流动并汇出，形成一可顺畅方向的连接外部磁通回路，而与中间的第一线圈件30的第一、二发电体34、37及第二线圈件40的第三、四发电体44、47产生大量的磁通感应发电，并让两侧磁列组10的第一、二磁性件11、12的外部磁力线与第一线圈件30的第一、二发电体34、37形成的外部磁力线及第二线圈件40的第三、四发电体44、47形成的外部磁力线呈三组同向相斥、一组异向相吸状，由于同向相斥的磁助力与异向相吸的磁阻力相抵后，仍具有较多的同向相斥的磁助力，故可使对向磁组1获得有助于运动方向的磁助力，再次提高了对向磁组1的速度，且由于前述第一线圈件30的第一、二发电体34、37及第二线圈件40的第三、四发电体44、47的磁通大量增加，使得对向磁组1的转速更获得提升，因此可以大幅提高前述第一、二发电体34、37与第三、四发电体44、47的切割频率与切割数量，故可提高发电量，更甚者当第一线圈件30与第二线圈件40的发电量提高后，其第一、二、三、四发电体34、37、44、47的磁通量得到加乘效果，而能再次提高磁助力，故可大幅提升其能源转换率，达到发电与电动共给的目的。

且配合第一、二线圈件30、40的纵向导磁柱32、42具有接近磁列组10的磁轭段320、420，使磁距缩短，而能产生较佳的导磁效果，并减少磁干扰，从而增加磁通共磁数量，可以有效提高运转速度。

并可借由第一、二线圈件30、40的横向导磁杆(35、38、45、48)具有远离磁列组10，使磁距加长，而能产生较多的磁力线有效切割，从而增加磁力线切割数量，可以有效提高发电电量。

经由上述的说明可知，本实用新型不仅可以持续的使磁助力获得相加乘的效果，而使转速提高，同时利用相对磁列组10与第一电动体31及第二电动体41的磁通控向设计，而形成有效的磁流管理，同时可以使整体磁通共磁及第一、二线圈件30、40磁通量获得提升，形成小输入、大输出的效果，且当磁助力获得提升后，可以进一步提高转速，而增加切割频率与切割数量，使整体的发电量大幅提高，进而提升其能源转换效率，更甚者可达自力发电的目的。

借此，可以理解到本实用新型为一创意极佳的创作，除了有效解决习式者所面临的问题，更大幅增进功效，且在相同的技术领域中未见相同或近似的产品创作或公开使用，同时具有功效的增进。

Claims (4)

1.一种共磁复合式磁电装置，其特征在于，是由一对向磁组、至少一线圈列组所组成，其中该对向磁组与各线圈列组被分别定义为可相对运动的转子或定子；

而所述对向磁组包含有相互平行、且同步运动的二个或二个以上磁列组，其中各磁列组是由沿运动方向间隔交错排列、且等长的至少一第一磁性件及至少一第二磁性件所组成，而各第一、二磁性件呈平行运动方向充磁，又相邻的第一、二磁性件或第二、一磁性件间分别具有一磁隙，又相邻的第一、二磁性件或第二、一磁性件的相邻端部的磁极呈同极相邻，又相对磁列组的第一、二磁性件及磁隙呈同位相对状，且相对磁列组的第一、二磁性件的同位端部磁极呈同极相对状；

另所述线圈列组分别等距分设于相对磁列组间，各线圈列组是由至少一组相邻的一第一线圈件与一第二线圈件沿运动方向间隔排列而成，其中一组相邻的第一线圈件与第二线圈件的长度小于或等于磁列组中任一第一磁性件或第二磁性件与其相邻磁隙相加的长度、且大于或等于该第一磁性件或第二磁性件的长度，且各第一线圈件是由一纵向的第一电动体及横向的第一发电体与第二发电体所构成的「ㄈ」型体，其中该第一电动体具有一纵向导磁柱及一套设纵向导磁柱的电动线圈，该第一电动体的电动线圈并与一电源电气连接，该第一电动体所连接的电源持续性对该第一电动体的电动线圈进行正向给电或逆向给电，而各第一、二发电体分别具有一接设于该第一电动体的纵向导磁柱两端、且平行运动方向的横向导磁杆，又各第一、二发电体的横向导磁杆上分别套设有一连接一负载的发电线圈，再者各第二线圈件是由一纵向的第二电动体及横向的第三发电体与第四发电体所构成的「ㄈ」型体，其中该第二电动体具有一纵向导磁柱及一套设纵向导磁柱的电动线圈，该第二电动体的电动线圈并与一电源电气连接，该第二电动体所连接的电源持续性对该第二电动体的电动线圈进行逆向给电或正向给电，且该第二线圈件的第二电动体的给电方向与上述第一线圈件的第一电动体的给电方向呈反向给电，又各第三、四发电体分别具有一接设于纵向导磁柱两端、且平行运动方向的横向导磁杆，又各第三、四发电体的横向导磁杆上分别套设有一连接一负载的发电线圈。

2.如权利要求1所述的共磁复合式磁电装置，其特征在于：该对向磁组作为转子，而该对向磁组的各磁列组分别设于一动盘，又一轴杆穿设各动盘，该对向磁组的磁列组的动盘与轴杆同步转动，且各线圈列组的第一线圈件与第二线圈件设于一静盘，而各第一线圈件与第二线圈件与磁列组呈相对半径的位置。

3.如权利要求1所述的共磁复合式磁电装置，其特征在于：该线圈列组的每组第一线圈件与第二线圈件的相邻端部相互贴抵。

4.如权利要求1所述的共磁复合式磁电装置，其特征在于：该线圈列组的第一、第二线圈件的纵向导磁柱两端均分别具有一突出横向导磁杆的磁轭段。