[发明专利]圆盘高压直流发电机

权利要求书

1.一种圆盘高压直流发电机，其特征是：发电设备采用多个发电单元串联组合成发电圆盘，各发电圆盘彼此平行叠压，圆盘间串联连接，通过将各单元的电压进行叠加进而获得高电压，通过这种组合形成发电机的转子，发电机的定子中安装励磁线圈或者永磁材料，磁场方向平行于发电机转子的轴线，磁场通过发电机转子与定子磁极形成环路，发电机本身不需要换向器、碳刷等结构，无需整流便能获得直流电。

2.按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其特征是：发电机的发电单元要求能导电导磁，通过导磁发电单元之间的空气隙或其他不导磁的填充物形成磁场屏蔽，进而减少连接线在发电机转动过程中产生反向电压。

3.按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其特征是：每层发电圆盘之间都采用绝缘的导磁材料进行绝缘，防止发电圆盘间形成短路，同时可以增加发电机转子的轴向磁通量，由于发电机各发电单元的电压不高，相应的单个发电圆盘的电压也不高，这样便可以减少绝缘的难度，当发电机中发生某个位置击穿短路后也只会降低发电机的发出电压，发电机仍可以继续工作，除非发生断路故障。

4.按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其特征是：发电机的磁场方向与发电机转子轴线平行，磁场的大小和方向保持恒定时，发电圆盘在旋转过程中切割的磁感线强度和方向并不发生改变，当转子转速不变的情况下，发电机所发出的电压恒定，无脉动。

5.按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其特征是：发电机的发电电压可以通过改变发电圆盘的直径、圆盘的层数、发电机磁场强度、转速等多种方式进行调整，且当采用稳定磁场或永磁体的情况时，由于磁场强度的大小和方向均布发生改变，即使采用低电阻的工业纯铁制作发电机的发电圆盘也不会产生涡流，发电机的效率和发热量也会很低。

6.按照权利要求1和2所述的圆盘高压直流发电机，其特征是：发电机的发电单元之间的连接线采用低电阻的导线连接，导线为不导磁的材料制成，起串联相邻发电单元的作用，当发电单元的电阻低且连接导线的截面积较大的情况下，发电机的内阻很低，且由于磁场屏蔽后连接导线的反向电势很低，故当需要大容量的情况下，在选择合适的电压后，通过降低发电机的内阻，相应的额定电流便增大，故而可以达到很大的发电机功率，由于发电机转子结构的特点，无需很大的设备体积便可以达到需要的功率要求。

7. 按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其特征是：当采用多个结构和尺寸完全相同的发电机转子通过机械传动的方式使之相同或相反的方向转动，再将相应的发电机转子发出的电压进行串联或并联，这样便可以实现发电机电压的升高或者在电压不变的情况下成倍的提高输出电流。

8.按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其特征是当采用相同的结构形式，使用铜质导线依次绕制转子，发电圆盘间隔使用磁粉进行填充，而相邻的导线两侧则使用不导磁的 材料进行固定起到磁屏蔽的作用，这样的发电机转子当定子线圈的励磁线圈采用交流电压进行励磁的时候便能产生高压的交流电，且这样的发电机转子由于采用磁粉做成的转子，磁通量大，且由于绝缘性能优越，也可以防止涡流的产生。

9. 按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，其发电电压正比于发电圆盘的层数、磁场强度、励磁电压、励磁电流、发电机转速、圆盘的直径、磁屏蔽效果等因素，发电机的输出电压可以通过调整单个参数或组合调整便可以得到从几伏特到上万伏的电压，发电电流则反比于发电机的内阻，内阻可以通过改变发电单元的厚度、截面积、导线的截面积或电阻率的形式降低内阻，以获得更大的额定电流，进而实现各种电压或电流的发电机。

10.按照权利要求1所述的圆盘高压直流发电机，当其用作直流电动机时，由于各发电单元彼此串联，电流依次通过各发电单元时均受到安培力的作用，但连接导线由于磁屏蔽的作用几乎不受产生安培力，这样多次叠加后便产生很大的电动机的扭矩，由于电机的耐压是分布在各个发电单元及发电圆盘上，电压高时电动机的功率也就相应提高，而在低电压时也能获得很大的电动机扭矩。