[发明专利]齿轮联动的励磁式磁能发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源、动力系统，特别是一种齿轮联动的励磁式磁能发电系统。

技术背景

1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，发明了永磁电机。1857年英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，发明了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电机都只是能量转换的工具。

现有技术：本人申请的“一种磁力能量放大器”、“齿轮联动式流体传动磁力机”、“联动式棘轮机构磁力机”、“磁能发电系统”等。以上都是基于永磁体磁环的磁力机或磁力发电系统。

本发明电磁铁和电磁环代替永久磁铁和永磁体磁环，是一种励磁(电磁)式磁能发电系统。

发明内容

本发明是这样实现的：一种齿轮联动的励磁式磁能发电系统，主要包括电励式磁能发生装置(1至19)和发电机(20、21、23)，其特征是：

a.电励式磁能发生装置主要包括联动齿轮(1)、转子铁芯(2)、转子励磁绕组(3)、摇柄(4)、摆子铁芯(5)、摆子励磁绕组(6)、摇轴(7)、输入轴(8)、电动机(9)、接线盒(14)、摆角放大齿轮组(16)、缓冲限位器(18、18.1)和输出轴(19)；由转子铁芯与转子励磁绕组组成的S磁极与N磁极相间排列的八极或八极以上的转子电磁环设在输入轴上；摇轴有4条或4条以上，摇轴上设有摇柄；4个或4个以上由摆子铁芯与摆子励磁绕组组成的摆子电磁铁分别设在不同的摇柄上、对称或平均分布在转子电磁环的周围，其中，有一半摆子电磁铁设定为S极向轴排列，另一半摆子电磁铁设定为N极向轴排列；设在摇柄上的摆子电磁铁与转子电磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；电磁环的磁极数量是摆子电磁铁数量的2倍，两者都是偶数；转子励磁绕组和摆子励磁绕组通过导线与接线盒连接，接入转子励磁绕组和摆子励磁绕组的电流是直流电，转子励磁绕组和摆子励磁绕组产生的磁场是恒定磁场；电动机与输入轴联接；摇轴上设有联动齿轮，联动齿轮与输出轴之间设有摆角放大齿轮组和缓冲限位器；

b.输出轴的输出端与往复式发电机或回转式发电机联接，或者，输出轴的输出端通过活塞曲柄双连杆机构与旋转式发电机联接。

工作原理：电动机由蓄电池(10)提供电能，电动机带动转子转动时，转子电磁环相对于设在摇柄上的摆子电磁铁是一个交变磁场，设在转子上的电磁环与设在摇柄上的摆子电磁铁交替产生吸力和斥力，一方面，摆子电磁铁作用于转子电磁环的全部或大部分吸力和斥力绕轴对称抵消，另一方面，转子电磁环作用于摆子电磁铁的交变的相吸相斥的磁力部分被转换成摇柄往复摆动的动力，摇柄带动摇轴做往复回转运动，利用联动齿轮将多条摇轴往复回转运动的动力集中于一条摇轴或一个联动齿轮输出，利用摆角放大齿轮组放大并设定摇轴输出的往复回转运动动力的运动角度，利用缓冲限位器限制摆子电磁铁的摆动范围，通过往复式发电机或回转式发电机将摇轴输出的往复回转运动的动力转换成电能，或者，利用曲柄连杆机构将摇轴输出的往复回转运动动力转换成机械旋转运动动力，再通过旋转式发电机转换成电能。

理论上摆子电磁铁作用于转子电磁环的吸力和斥力可以全部绕轴对称抵消，电动机只需克服磨擦力就可以带动转子转动，所以电动机需要消耗的能量是很少的。转子电磁环与摆子电磁铁都预先设定了磁极的方向，接入的电源都是直流电，转子电磁环与摆子电磁铁产生的都是恒定磁场，用机械转动的方法使转子电磁环相对于摆子电磁铁成为交变磁场。正如普通发电机的励磁绕组并不需要消耗太多的电能一样，转子电磁环与摆子电磁铁需要消耗的电能也并不多。

转子电磁环作用于摆子电磁铁的交变的相吸相斥的磁力存在部分不能转换成摇柄往复摆动的动力的情况：当设在摇柄上的摆子电磁铁正对着磁环的磁极的时候，摆子电磁铁两侧受到相同的吸力或斥力，摆子电磁铁两侧受到的力相互抵消。转子电磁环作用于摆子电磁铁的交变的相吸相斥的磁力被转换成摇柄往复摆动的动力的比例与转子转动的速度也有关系，若转子转得较慢，设在摇柄上的摆子电磁铁换向需较长的时间，则被转换成摇柄摆动动力的磁力较少，若转子转得较快，设在摇柄上的摆子电磁铁换向时间较短，则被转换成摇柄摆动动力的磁力相对较多，因此，通过调节电动机的转速，可以控制励磁式磁能发生装置输出机械往复回转运动动力的大小。所以电动机设有转速调节器，电动机的调速方法有变极调速、变频调速、电阻调速、降压调速等多种调速方式，可以根据需要选择合适的转速调节器。电动机通过导线与蓄电池和/或外部电源连接。