[发明专利]发电机

说明书

发明领域

本发明涉及发电机，特别是涉及作为电源的由自激发电将电能供给转换器，负载电路或类似电路等发电机。

背景技术

下述发电机具有上述类型。

(a)利用高处蓄水的落差能量，来产生电能的水力发电装置。

(b)利用煤炭，燃油，可燃气体等燃料的热能产生电能的火力发电装置。

(c)利用原子核裂变过程的反应放出的能量产生电能的原子能发电机。

(d)利用太阳的热能或阳光的光能的太阳能来产生电能的太阳能发电机。

(e)利用风能来产生电能的风力发电装置。

(f)利用产生低能量产品所引起的化学反应，以产生电能的化学发电装置(即电池)。

发明公开

然而，就上述各种发电装置而言，还有如下各问题存在。即：

就水力发电装置而言，建筑水坝而引起的自然环境的破坏；再就火力发电装置而言，则有如排出二氧化碳，NO_x，SO_x等气体，将增加空气污染；再者，就原子能发电装置而言，不仅核废料，而且发生核事故的危险是公众关注的问题；就电池而言，由于使用水银，镍，镉等重金属的化学反应，会带来严重的环境问题。

一方面，以太阳能发电装置及风力发电装置而言，虽然，对环境并无不良影响，但是，它们不能保证恒定的能量供给。因为，太阳能发电装置在一年之间可利用的天数受到限制，再者，以风力发电装置而言，因为风力能量有间歇的变换。

本发明的目的是要解决这些问题而加以研究完成，其目的是提供不仅不会破坏环境，而且能够提供稳定的电能，还可以小型化的发电装置。

为了达到上述和其他目的，根据本发明的发电装置包括除了产生一个交变磁场外，还产生一个运动磁场的一次绕组，设置一个能够与该一次绕组所产生的交变磁场和运动磁场交链的二次绕组。

以这种结构，通过流过一次绕组的励磁电流而产生的交变磁通所建立的交变磁场及运动磁场，在二次绕组就感应出因为交变磁场而引起的电动势，和因其运动磁场所引起的电动势。而且由交变磁场在二次绕组所感应的电动势大体等于为了使励磁电流流过一次绕组所供给的电力减去铜损，铁损等一些损耗，所以，在二次绕组感应出比供给一次绕组的电力更大的电动势(一个交变磁场产生的电动势加上运动磁场)，产生的电动势发生自激发电。

因此，本发明的发电机不仅不会破坏自然环境，而且又能供给稳定的电能，还可以使装备达到小型化。

如果将在二次绕组的电动势的至少小部分供给上述一次绕组的话，除了在初期时起动，需要自外部供给电能外，以后就不必自外界供给电能，进而自本身发出电来。

再者，由上述一次绕组产生的交变磁场，及运动磁场(包括旋转磁场)可以由包括直流，单相交流，二相交流，或包括三相交流的多相交流所产生。

所以，假定用上述运动磁场来作为旋转磁场，通过增加交变磁场的交变数和旋转磁场的旋转数，在二次绕组中感应的电动势也增加，该交变磁场和旋转磁场可以由直流，单相交流，两相交流，或包括三相交流的多相交流产生。直流的时候，通过断续的直流周期变短，再者，在单相交流，二相交流或多相交流(包括三相交流)的时候，则令交流的周期变短，使交变数和旋转数可以增加。再者，如果上述一次绕组为多相(包括三相交流)对称绕组，而且为多极(包括四极)绕组的话，由于多相绕组的相数及多极绕组的极数的增加，随之上述二次绕组所感应的电动势也增加。再者，在此情况下，上述二次绕组最好是与上述一次绕组相同相数的对称绕组。再者，若运动磁场不是旋转磁场也可以应用。

再者，在上述二次绕组所感应的电动势的电压和电流最好是通过调节上述一次绕组及二次绕组的匝数比来控制的。

再者，最好是使上述一次绕组及二次绕组都被设置在同一个磁路内，尤其是上述一次绕组二次绕组的各对应绕组部分，配设在构成上述相同的磁路的铁芯附近。

本发明的发电机也可以用作具有下列结构的感应电机，其第一结构为：具有转轴在旋转磁场的轴线上的转子，一次绕组和二次绕组作为定子，使转子由旋转磁场感应出的电流所转动。第二种结构为：一次绕组和二次绕组作为转子，其转轴位于旋转磁场轴线上并且设置一个定子用于使转子(i.e.，一次绕组和二次绕组)由旋转磁场感应出的电流所转动。另外，通过将一次绕组和二次绕组作为一次侧，设置由运动磁场感应出的电流使其相对一次侧运动的二次侧，发电机可以用作线性马达。