[发明专利]一种交错耦合感应式磁能发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源、电力系统，特别是一种交错耦合感应式磁能发电机。

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“感应式磁能发电机”、“一种感应式磁能发电机”和“双磁环感应式磁能发电机”，利用特定拓扑结构中定子磁铁作用于转子磁铁的磁力绕组对称抵消的原理，用机械的方法使转子磁铁相对于定子磁铁是一个交变的磁场，转子磁铁(环)的S极与N极交替对定子磁铁(环)产生吸力和斥力，定子磁铁和转子磁铁的磁通发生交替变化，定子磁铁和转子磁铁的恒定磁场变成脉动磁场，磁桥作为定子磁铁和/或转子磁铁的磁路，经过磁桥的磁通交替发生改变，设在磁桥上的感应绕组感应到电动势且产生电流。由于转子转动时，转子的磁对极有一极与定子磁铁相斥、则另一极与定子磁铁相吸，定子的磁对极中的一极与转子磁铁相吸、则另一极与转子磁铁相斥，因此以上感应式磁能发电机产生的电流是非正弦波波形的电流。

本发明采用交错耦合的双段式磁环结构，磁桥及感应绕组设在两段交错耦合的磁环之间，使转子的磁对极的两极同时与定子磁铁相吸或相斥、定子的磁对极的两极同时与转子磁铁相斥或相斥，可以获得正弦波或接近正弦波波形的电流。

发明内容

本发明是这样实现的：一种交错耦合感应式磁能发电机，主要包括转子磁环(1、1.1、1.2)、转子磁桥(2)、转子感应绕组(3)、转子轭(4)、转轴(5)、定子磁环(6、6.1、6.2)、定子磁桥(7)、定子轭(8)、定子感应绕组(9)、机壳(10)、端盖(14)、轴承(15)、接线盒(16)和电动机(11、12、17)，其特征是：

a.转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的磁环组成，定子磁环由两段空回上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极以上 的磁环组成，转子磁环的磁极数量是定子磁环的磁极数量的4/3倍或1.5倍或2倍或2.5倍或4倍或4.5倍或6倍或6.5倍或8倍或8.5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的4极或4极以上的磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数量为偶数的6极或6极以上的磁环组成，定子磁环的磁极数量是转子磁环的磁极数量的4/3倍或1.5倍或2倍或2.5倍或4倍或4.5倍或6倍或6.5倍或8倍或8.5倍或10倍，而且6不是转子磁环的磁极数量与定子磁环的磁极数量的公约数；或者，转子磁环由两段空间上错开一极的2极磁环组成，定子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；或者，定子磁环由两段空间上错开一极的2极磁环组成，转子磁环由两段空间上错开一极的磁极数大于2的偶数磁环组成；两段转子磁环之间间隔一定的距离，一段转子磁环的S极与另一段转子磁环的N极在空间上对齐，反之亦然；两段定子磁环之间间隔一定的距离，一段定子磁环的S极与另一段定子磁环的N极在空间上对齐，反之亦然；

b.两段转子磁环之间和/或两段定子磁环之间设有若干磁桥和感应绕组，感应绕组设在磁桥上；一段磁环的一个S极与一个磁桥的一端连接，则在空间上与之对齐的另一段磁环的一个N极与该磁桥的另一端连接，反之亦然；

c.转子磁环固定在转子轭上，或者，转子磁环通过转子磁桥固定在转子轭上，转子轭固定在转轴上；转轴通过轴承定位于端盖；接线盒设在机壳或端盖上；定子磁环固定在定子轭上，或者，定子磁环通过磁桥固定在定子轭上，或者，定子磁环直接固定在机壳上；电动机与转轴的输入端联接，或者，电动机的传动轴与转轴共轴。

工作原理：电动机带动转子转动时，转动的转子磁环相对于定子磁环是一个交变的磁场，定子磁环的S极与N极交替对转子磁环产生吸力和斥力，转子磁环和定子磁环的磁通发生交替变化，转子磁铁和定子磁铁的恒定磁场变成脉动磁场，通过两段磁环之间的磁桥的磁通量交替发生改变，感应绕组感应到电动势且产生电流。由于组成转子磁环的两段磁环在空间上错开一极，组成定子磁环的两段磁环在空间上也错开一极，两段磁环之间设有磁桥，转子的两段磁环在空间上组成若干轴向磁对极，定子的两段磁环在空间上也组成若干轴向磁对极，而且定子的轴向磁对极与转子的轴向磁对极在空间上对称，因此设在两段磁环之间的磁桥感应电动势产生的电流的波形为正弦波或接近正弦波。