[发明专利]磁能发电机

权利要求书

1、一种利用永久磁极贮能产生电能的磁能发电机，包括发电机[1]、驱动电机[6]、半波整流装置[2]、切换控制装置[4]蓄电池组[5]，本发明的特征是在类似磁阻式、反应式同步电机或步进电机的定子铁芯[10]上，放置永久磁极[11]，导磁铁芯[12]和电枢绕组[13]，转子铁芯[14]导磁部分用高导磁材料制作，电枢绕组[13]与永久磁极[11]间无相对运动，电枢绕组匝链的磁通方向不变，但大小随转子旋转周期变化，而产生感应电势，流过电流时产生的电能大于维持转子持续旋转的机械能，为得到允许的最大输出电功率，电枢绕组[13]经单向半导体功率器件组成的半波整流装置[2]与电负载[3]连接，连接极性使电枢绕组[13]只在增磁方向流过电流，电枢绕组[13]也可不经整流装置[2]直接向电负载[3]供应较额定值小得多的交流功率。

2、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是定、转子可由m段铁芯组成，每段为磁能发电机的一相。m段定、转子铁芯的位置装配应力求得到m相力矩平衡系统，单相磁能发电机为减小速度波动轴上可加装飞轮。

3、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是定、转子铁芯的极数相同，极距约略相等。

4、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是永久磁极矫顽磁势为常值不变。而定、转子磁路磁阻是转子失调角θ的函数即磁路磁链当转子旋转时是不断变化的，电枢绕组应置于磁路磁链变化最大处。

5、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是电枢绕组输出功率P_d随转子速度n升高而增大，对应的机械功率P_J也随转速升高产生变化：当转速n低于第一临界转速n₁时，0＜P_d＜P_J;当n₁＜n＜n₂（第二临界转速）时，P_d＞P_J＞0;当n＝n₂时，P_d＞0，P_J＝0;当n＞n₂时，P_d＞0，P_J＜0，即此时磁能发电机既输出电功率也输出机械功率。

6、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是驱动电机〔6〕可以是直流电动机、磁阻电机，当有公用电源时也可以是同步电动机，当设计得当时，磁能发电机额定转速高于第二临界转速n₂时能同时输出电功率和机械功率P_J，且P_J值大于其空载损耗功率时，磁能发电机也可脱离驱动电机〔6〕独自持续运行并向外供应电能，当输出机械功率更大时，还可带动驱动电机发电。

7、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是永久磁极可径向布置如图3所示，或切向布置如图6所示，或轴向布置如图10、图11所示。

8、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是转子可以是盘式结构如图8、图9所示。

9、按权利要求1、7所述的磁能发电机，其特征是转子为杯形结构，定子可作成永久磁极径向置放的内、外两个如图12所示;或定子可作成永久磁极切向置放的内、外两个;或定子可作成永久磁极轴向置放的内、外两个。

10、按权利要求1所述的磁能发电机，其特征是为减小大功率磁能发电机驱动电机容量，驱动电机轴上可加装飞轮，联轴器〔7〕可用电磁离合器代替，起动时待驱动电机和飞轮已达额定转速时，电磁离合器才使磁能发电机与驱动电机连结在一起。