[发明专利]磁动能惯性发电装置

说明书

本发明是一种机械式磁动能惯性发电装置，无需外源性动力驱动，可自行运转，将磁能、机械能(惯性动能)转化为电能，实现稳定、高效、长时间的供电功能，并具有以下优点：易于生产、制造，所需材料、构件工艺技术已普及，成本低廉；储能较多，工作寿命长；低发热、无噪音、无放射性辐射，不产生有害物质或废料，对环境友好，无损耗、无破坏、无损害；安全性与可靠性极高，应用领域广泛，尤其是人造卫星、深空深海探测设备、军事装备等领域。与传统的机械式动能发电装置相比，本发明具有更高的能量转换效率。

技术领域

本发明涉及一种机械式动能发电装置，尤其涉及永磁动能发电装置。

背景技术

现有的机械式动能发电装置均存在轴承结构(导致发电时总是存在非必要的机械能损耗)、均未充分利用“同性磁极相斥”原理，并且，都必须受外源性动力驱动方能发电，例如，水力、风力、火力、石化动力、核能动力等。

发明内容

本发明目的是：提供一种能量转换效率更高的机械式动能发电装置。

本发明下文简称“装置”，利用同性磁极相斥原理、惯性原理，以“同性磁极斥力扭矩驱动转子自转、同性磁极斥力悬浮转子(无需传统的机械轴承)、内部真空”的结构，无需外源性动力驱动，且避免因结构导致的机械能损耗，将磁能、机械能(惯性动能)转化为电能，实现稳定、高效、长时间的供电功能。

装置的发电效能、工作寿命，取决于装置中永磁体的剩磁强度。随着时间推移，永磁体的剩磁自然缓慢衰减，当磁力衰弱到不足以驱动转子的程度，则装置不再输出电能。更换永磁体或重新充磁之后，装置可重新运转，持续输出电能，直到永磁体磁力再次衰减至微弱。

本发明的技术方案是：

磁动能惯性发电装置，由外壳、定子、转子、永磁体、发电导体、电流输出接口构成。

装置中的各个永磁体均为强力永磁体，其形状无特殊要求(优选“瓦形”或“砖形”)，由高剩磁材料构成(例如，现已常见的“高性能钕铁硼永磁材料”，在常温或低温条件下，具有“高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积”的优点，是迄今为止磁性最强的永磁材料)。

转子的基本构形为圆柱体(以圆柱体为基础，可以有盘形、柱形、锥形、橄榄形、卵形、楞柱形、环形等变形)。

转子由抗磁性材料与多个永磁体构成；各个瓦形或砖形永磁体围绕圆心呈中心对称均匀分布，一端磁极朝向圆心，另一端磁极朝向定子；朝向定子的各个磁极极性相同。

位于转子侧面的定子由抗磁性材料与多个规格相同的永磁体构成；永磁体围绕圆心呈中心对称均匀分布；各个永磁体一端磁极朝向转子，另一端磁极朝向外壳；朝向转子的各个磁极极性，与转子中朝向定子的永磁体磁极极性相同，形成相斥结构，在转子的圆周切线方向产生斥力，驱动转子自行旋转。

位于转子2个底面的定子亦分别镶嵌着永磁体，分别与转子底面的永磁体形成相斥结构，在转子的旋转轴方向产生斥力，使转子悬浮于装置内部，转子与装置的其他任何部件均不存在直接的表面接触，因而无需传统的机械轴承结构，以避免惯性动能与机械能的非必要损耗。

装置内部空间(定子与转子之间)保持真空状态，转子的旋转不受空气阻力作用，且不存在空气摩擦，进一步避免惯性动能与机械能的损耗，同时，因真空、无摩擦，转子的运动(旋转及振动)不产生噪音。

由于真空、无轴承结构，不存在机械摩擦、空气摩擦导致的发热。

转子的抗磁性材料，优选高强度且轻质的钛或铝以及合金，可制成框架(或空心)结构安装永磁体，以减轻转子重量，更易于驱动、悬浮。

永磁体的磁场为静态稳定磁场，非交变磁场，所以磁性材料与抗磁性材料均不发生晶体分子振荡，定子与转子也就不会出现“自发热”情形。