專利名稱：磁力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外所有的發(fā)電機(jī)，都要損耗大量的自然資源，或受到自然環(huán)境條件的限制。由于自然環(huán)境的變化和其資源的大規(guī)模損耗，若干世紀(jì)后自然資源將會(huì)枯竭。再則，此類發(fā)電機(jī)因種種原因，都存在“五大一小”問(wèn)題，即原料損耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大，磁路損耗大，內(nèi)部渦流大，電力輸送成本大，而功率因數(shù)小。所以人類應(yīng)尋找新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種無(wú)需消耗大量資源，無(wú)污染，電力輸送成本低的磁力發(fā)電機(jī)。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是將發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一部分直接同機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樵摍C(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。U型多層永久磁體一部份是發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，另一部份是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，均安裝在一條轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸軸承連接；U型多層永久磁體是發(fā)電、輸出系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的共同磁場(chǎng)體；在轉(zhuǎn)軸上方安裝有2 5個(gè)磁力器總成，每個(gè)磁力器總成內(nèi)設(shè)置12個(gè)磁力器。所述U型多層永久磁體的1、2、3層是發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，4、5層是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，6層是輸出系統(tǒng)轉(zhuǎn)子。(1)發(fā)電系統(tǒng)(包括輸出系統(tǒng))和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一體化，即同一條轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，可大大減小相互間機(jī)電能量轉(zhuǎn)化的損耗。(2)利用磁體同性相斥原理設(shè)計(jì)的磁力器，將磁斥力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。(3)發(fā)電系統(tǒng)的全部感應(yīng)線圈和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)電線路(即敷銅簿膜)都在均衡強(qiáng)磁場(chǎng)(磁力線密度不變)中作高速運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷切割磁力線，且磁路短，損耗小，可有效提高Q值。(4)采用陀螺式旋轉(zhuǎn)，提高轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)慣性。(5)采用鈷鋼材料的U型多層永久性磁體，是發(fā)電和驅(qū)動(dòng)兩大系統(tǒng)的磁場(chǎng)共同體， 它設(shè)計(jì)為空心的，與同心軸端蓋配合，即可減輕本身重量，又避免轉(zhuǎn)軸被磁化。(6)在U型磁體下面安裝一個(gè)同極性磁盤(即減重磁盤)利用磁斥力減輕轉(zhuǎn)子對(duì)承重塊的壓力。(7)設(shè)計(jì)發(fā)電層和驅(qū)動(dòng)層定子的半徑(約0. 75米)，和U型磁體半徑(略大于0. 75 米)。因其半徑均較大，在作高速圓周旋轉(zhuǎn)時(shí)，各感應(yīng)器件切割磁力線的線速度非常高，所以能感應(yīng)較強(qiáng)電動(dòng)勢(shì)和提高轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。(8)采用坡莫合金的線圈鐵蕊，精密設(shè)計(jì)為過(guò)磁面積908mm2，略大于線繞面積 902mm2，鐵蕊長(zhǎng)度為100mm(磁體外唯一過(guò)磁材料)，所以能做到磁路短、磁耗低、渦流小，切割磁力線效率高。由于感應(yīng)線圈在衡磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，切割角度90° (最佳值)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最強(qiáng)。(9) 驅(qū)動(dòng)層定子采用膜(敷銅簿膜)片(硅鋼片)組合結(jié)構(gòu)，它重量輕，結(jié)構(gòu)合理緊湊，是新式的驅(qū)動(dòng)器件。(10)驅(qū)動(dòng)層的用電，由相應(yīng)的發(fā)電層(即片、區(qū)、路均相同)直接供給，是最佳機(jī)電優(yōu)勢(shì)互轉(zhuǎn)，避免過(guò)載或剩能，提高Q值。(11)使用合金鋁做線圈盒，不銹鋼做盒架，可減小或消除渦流。(12)啟動(dòng)用電機(jī)是大功率的，提速用電機(jī)是直流(直接由輸出層供給)小功率的， 既發(fā)揮提速作用又節(jié)省能源。(13)發(fā)電層、驅(qū)動(dòng)層或輸出層，它們的層數(shù)是根據(jù)實(shí)際需要而變化的，做到合理和最佳匹配。(14)磁力器的相對(duì)應(yīng)磁片(同極性)的面積要足夠大，磁力要足夠強(qiáng)，磁力器的數(shù)量應(yīng)滿足實(shí)際需要，真正起到推動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力作用。(15)以U型多層永久磁體和各功能傳動(dòng)輪為主要器件的轉(zhuǎn)子，以感應(yīng)線圈和膜片結(jié)構(gòu)為主要器件的定子。是全新的構(gòu)思理念和技術(shù)方案，它的優(yōu)點(diǎn)是①轉(zhuǎn)子器件是“實(shí)體” 的，不易松動(dòng)移位，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。②便于發(fā)揮減重磁盤對(duì)轉(zhuǎn)子重量的減壓作用。③感應(yīng)線圈和膜片組合結(jié)構(gòu)為定子器件，也不易松動(dòng)移位。④便于線路改變、測(cè)量、和檢查。⑤各電路輸出、輸入均實(shí)現(xiàn)無(wú)刷，消除很多故障隱患并簡(jiǎn)化了整機(jī)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)①新型的發(fā)電結(jié)構(gòu)和發(fā)電所需動(dòng)力的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相比，功率因數(shù)將大大提高，有效解決“五大一小”問(wèn)題。②不依賴自然界動(dòng)力，不損耗大量資源，利于環(huán)保。③噪音小，無(wú)污染。④電力輸送成本低。


圖1.整機(jī)(除定子外)總裝示意圖。圖2.磁力器裝配示意圖。圖3.磁力器總成器件裝配位置圖。圖4.磁力器支架主視圖。圖5.磁力器支架左視圖。圖6.磁力器活動(dòng)磁塊主視圖。圖7.磁力器活動(dòng)磁塊左視圖。圖8.磁力器受力輪主視圖。圖9.磁力器受力輪俯視圖。圖10.磁力器未進(jìn)入推力狀態(tài)示意圖。圖11.磁力器進(jìn)入推力過(guò)程示意圖。圖12.磁力器磁斥推力瞬間示意圖。圖13.速控器金屬球面體(靜止部分)示意圖。圖14.速控器旋轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)動(dòng)部分)主視圖。
圖15.速控器旋轉(zhuǎn)盤俯視圖。圖16.速控器電路圖。圖17.制動(dòng)器非制動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖18.制動(dòng)器制動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖19.制動(dòng)器電路圖。圖20.發(fā)電(輸出)層定子示意圖。圖21.發(fā)電(輸出)層定子部分剖視示意圖。圖22.發(fā)電(輸出)層定子線路板接線示意圖。圖23.驅(qū)動(dòng)層定子示意圖。圖24.驅(qū)動(dòng)層定子部分剖視示意圖。圖25.驅(qū)動(dòng)層定子線路板接線示意圖。圖26.驅(qū)動(dòng)層定子膜(敷銅膜)、片(硅銅片)組合主視圖。圖27.驅(qū)動(dòng)層定子膜片組合左視圖。圖28.驅(qū)動(dòng)層定子膜片組合俯視圖。圖29.轉(zhuǎn)子構(gòu)件及安裝位置示意圖。圖30. U型多層永久性磁體主視圖。圖31. U型多層永久性磁體俯視圖。圖32.發(fā)電1 3層1路與驅(qū)動(dòng)1_2層1路的電路圖。圖33.輸出層1路輸出電路圖。圖34.輸出層4路輸出電路圖。圖35.輸出層輸出電路總圖。圖36.驅(qū)動(dòng)層定子敷銅簿膜線路圖。
具體實(shí)施例方式(一)整機(jī)(除定子外)主要部件名稱、作用和安裝。(見(jiàn)圖1) 磁力器總成1，亦稱磁力器，作用給轉(zhuǎn)子軸22旋轉(zhuǎn)加力，它固定在機(jī)架4上。磁力器支架2，作用固定磁力器1位置，保證磁力器傳動(dòng)輪3與轉(zhuǎn)子軸配用傳動(dòng)輪19兩齒輪有效吻合，它安裝在機(jī)架4上。磁力器傳動(dòng)輪3，作用將磁力器旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給轉(zhuǎn)軸22，它安裝在磁力器轉(zhuǎn)軸44上。機(jī)架4，作用固定支架17、21、13和器件，使整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，它與底板和底板腳14牢固結(jié)合。制動(dòng)器5，作用能自動(dòng)或手動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)子軸22制動(dòng)或解除制動(dòng)，它安裝在機(jī)架4上。制動(dòng)器控制線圈6，作用控制制動(dòng)器5工作狀態(tài)，它安裝在機(jī)架4上。定子軌道板7，作用能使各層定子進(jìn)入或離開(kāi)工作位置，方便檢查，維修和調(diào)整，它安裝在機(jī)架上。輸出層定子位置8，驅(qū)動(dòng)層定子位置9，發(fā)電層定子位置10，減重磁盤支架11，作用 固定減重磁盤12位置，它安裝在機(jī)架4上。減重磁盤12，作用減輕轉(zhuǎn)子對(duì)承重塊30的壓力，安裝在U型永久性磁體27的下面，相鄰對(duì)應(yīng)磁面是剛性的，利用磁性同性相斥原理，將轉(zhuǎn)子的一部分重量傳輸轉(zhuǎn)移到機(jī)架4上。下軸承支架13，作用穩(wěn)定下軸承28的位置，它安裝在機(jī)架4上。底板、機(jī)架腳套14，作用承受整機(jī)重量，穩(wěn)定各器件。U型多層永久磁體 15，作用它是發(fā)電(輸出)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的共同磁場(chǎng)，它通過(guò)同心端蓋26和拉桿25與轉(zhuǎn)子軸22相接并固定，與22軸同心、同向、同速旋轉(zhuǎn)。速控器球面體16，它與速控器轉(zhuǎn)動(dòng)盤鏈球80配合，起控制高速(提速用)小功率電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)作用。它安裝在機(jī)架4上， 是靜止不動(dòng)的。支架17，作用固定球面體16和磁力器總成1，與機(jī)架相接。速控器轉(zhuǎn)動(dòng)盤 18，與球面體16配合起到電路開(kāi)關(guān)作用，它安裝在轉(zhuǎn)子軸22的頂端，與轉(zhuǎn)軸22聯(lián)動(dòng)。磁力器配用傳動(dòng)輪19，作用將磁力器旋動(dòng)力傳給轉(zhuǎn)子軸22，它固定在轉(zhuǎn)軸22上并與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)。 上定位軸承20，作用能使轉(zhuǎn)子軸22垂直且不受外力影響，它安裝在機(jī)架4和支架21上。 上定位軸承支架21，作用固定上定位軸承20，它安裝于機(jī)架4、支架21上。轉(zhuǎn)子軸22，作用固定轉(zhuǎn)子各構(gòu)件位置并與之同軸、同向和同速旋轉(zhuǎn)，它與上、下軸承20、28和底板承重塊30相接，是轉(zhuǎn)動(dòng)的。制動(dòng)器飛輪23，它與制動(dòng)器5配合，起到轉(zhuǎn)子軸22被制動(dòng)或解除制動(dòng)的作用，它固定在轉(zhuǎn)軸22上并與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)。提速電機(jī)配用傳動(dòng)齒輪24，它與外力高速電機(jī)是鏈傳關(guān)系，其實(shí)是個(gè)摩托車(或自行車)后輪飛輪，它固定在轉(zhuǎn)子軸22上。拉桿25，起固定轉(zhuǎn)軸22、端蓋26和U型磁體15相互位置的作用。它與上下端蓋26相接，兩頭用螺帽緊固。同心端蓋26，作用減輕U型磁體15重量，并保證該磁體與轉(zhuǎn)軸22同心，旋轉(zhuǎn)時(shí)不位移或偏擺，它與轉(zhuǎn)軸22和U型磁體15相連。啟動(dòng)用外力電機(jī)配用傳動(dòng)齒輪27，作用把啟動(dòng)用大功率電機(jī)的機(jī)械能對(duì)轉(zhuǎn)子22進(jìn)行啟動(dòng) 和運(yùn)轉(zhuǎn)，速度由慢至快，當(dāng)旋轉(zhuǎn)高、勻速時(shí)， 即與外力啟動(dòng)電機(jī)分離，該傳動(dòng)輪安裝和固定在轉(zhuǎn)軸22上。下定位軸承28，作用、安裝與上定位軸承20相同。底油盆29，作用固定陀轉(zhuǎn)承重塊30和盛裝潤(rùn)滑油(起潤(rùn)滑和冷卻作用)，與承重塊30相接并固定在底板14上。承重塊30，作用承擔(dān)轉(zhuǎn)子重量，與陀轉(zhuǎn)球體 31作點(diǎn)觸式使轉(zhuǎn)子成陀螺狀旋轉(zhuǎn)，以減小轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)摩擦阻力，它安裝在底油盆29和底板 14正中央，是耐磨的硬質(zhì)合金材料做成。陀轉(zhuǎn)球體31，作用是以它硬質(zhì)球體(耐磨硬質(zhì)合金)與同樣硬度的凹狀承重塊30作點(diǎn)觸式陀式旋轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)子22的摩擦阻力降低至最小，它安裝在轉(zhuǎn)子軸22最下端，并與轉(zhuǎn)子軸聯(lián)動(dòng)。( 二)磁力器構(gòu)件名稱、作用、安裝和工作原理(圖2至圖12)(1)磁力器構(gòu)件名稱、作用和安裝(圖2)上軸承油封盒32，作用給上軸承33加潤(rùn)滑油，安裝于磁力器轉(zhuǎn)軸44頂端。上軸承33，作用使轉(zhuǎn)軸44旋轉(zhuǎn)時(shí)減小摩擦力，它與轉(zhuǎn)軸44和支架34相接。磁力器支架34，作用固定上下軸承33、46和活動(dòng)磁片支架40，它與機(jī)架4相接。上橡皮筋35，作用當(dāng)活動(dòng)磁片38失去頂力(尖角外推力)時(shí)能使移位的活動(dòng)磁片38復(fù)位，它安裝于支架掛勾59和活動(dòng)磁片凹槽60處。固位塊36，作用固定磁力器支架34和活動(dòng)磁片支架40位置，安裝于兩支架中間。上滑輪導(dǎo)軌37，作用能使上滑輪61左右位移，安裝于活動(dòng)磁片支架40上。 活動(dòng)磁片38，作用能對(duì)受力輪45產(chǎn)生磁斥推力使之作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，安裝于其支架40上的滑輪導(dǎo)軌37上。受力輪磁片39，作用接受活動(dòng)磁片38推力，帶動(dòng)受力輪45旋轉(zhuǎn)，安裝在受力輪尖角67處。活動(dòng)磁片支架40，作用固定活動(dòng)磁片38位置和活動(dòng)方向、距離，安裝于固位塊36和磁力支架34之間。下滑輪導(dǎo)軌41，作用與上滑輪導(dǎo)軌37相同。下橡皮筋42， 作用與上橡皮筋35相同。傳動(dòng)輪43，作用，將受力輪45旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給轉(zhuǎn)子軸22，安裝于磁力器轉(zhuǎn)軸44的最下端。磁力器轉(zhuǎn)軸44，作用使受力輪45和傳動(dòng)輪43聯(lián)動(dòng)，安裝于上、下軸承33、46之間。受力輪45，作用①其尖角67能給活動(dòng)磁片38外推力使其位移。②接受活動(dòng)磁片38推力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，安裝于轉(zhuǎn)軸44中間與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)。下軸承46，作用與上軸承 33相同。轉(zhuǎn)軸下軸承油封盒47，作用與上軸承油封盒32相同。(2)磁力器總成的安裝及說(shuō)明(圖3)
磁力器轉(zhuǎn)軸48，作用與受力輪45和傳動(dòng)輪43聯(lián)動(dòng)，安裝于支架34及機(jī)架4上， 與軸承33、46相連接。軸承49，作用減小轉(zhuǎn)軸48旋轉(zhuǎn)阻力，它與轉(zhuǎn)軸48和支架34相連后固定在機(jī)架4上。磁力器受力輪50，作用①用其尖角67使活動(dòng)磁塊38位移。②將來(lái)自活動(dòng)磁塊38的磁斥推力轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，它安裝在磁力器轉(zhuǎn)軸48的中段之間位置與之聯(lián)動(dòng)。磁力器傳動(dòng)輪51，它安裝于轉(zhuǎn)軸48的最下端。磁力器52，作用產(chǎn)生磁斥推力， 它通過(guò)其支架40固定在機(jī)架4上。安裝說(shuō)明以磁力器受力輪50為中心，在其圓周圍等距、等角安裝12個(gè)磁力器 52，亦稱磁力器總成。它們之間的位置是均勻?qū)ΨQ的，即每隔30°角安裝一個(gè)磁力器。而在轉(zhuǎn)子軸上的磁力器配用傳動(dòng)輪19 (為上大下小梯型齒輪)的圓周圍，又可等距等角安裝 2 5個(gè)磁力器總成。但各總成的受力輪尖角67要錯(cuò)開(kāi)角度，以保證每一個(gè)受力輪都可輪流進(jìn)入推力工作狀態(tài)，不能同時(shí)進(jìn)入或退出。以兩個(gè)磁力器總成計(jì)算，那么轉(zhuǎn)子軸每旋轉(zhuǎn) 15°角可受推力助動(dòng)一次，三個(gè)磁力器總成則10°角被推力助動(dòng)一次，四個(gè)磁力器總成則 7.7°角被推力助動(dòng)一次。五個(gè)磁力器總成則約6°角被推力助動(dòng)一次。再則，磁力器總成的傳動(dòng)輪51要比轉(zhuǎn)子軸傳動(dòng)輪19大6 10倍，目的是降低受力輪50轉(zhuǎn)速，減小該輪運(yùn)動(dòng)慣性，讓活動(dòng)磁面38和受力輪磁面39相距近而增強(qiáng)推力。(3)磁力器主要零配件 A、磁力器支架(圖4、圖5)支架上固定塊53，作用將磁力器支架54固定在機(jī)架4上，安裝于支架和機(jī)架之間。磁力器支架54，作用固定上、下滑輪導(dǎo)軌55、56，安裝在機(jī)架4上。上滑輪導(dǎo)軌55，作用①限制活動(dòng)磁塊只能左、右位移。②減小活動(dòng)磁塊運(yùn)動(dòng)阻力，安裝于磁力器支架54上。 下滑輪導(dǎo)軌56，作用和安裝與上滑輪導(dǎo)軌55相同。支架下固定塊57，作用將磁力器支架 54固定在機(jī)架4上，安裝于支架54和機(jī)架4之間。橡皮筋下掛勾58，作用固定橡皮筋42 的一端，安裝于支架54上。橡皮筋上掛勾59，作用固定橡皮筋35的一端，安裝于支架54 上。B、磁力器活動(dòng)磁塊(圖6、圖7)橡皮筋勾槽60，作用固定下上橡皮筋42、35的另一端，它固定在活動(dòng)磁塊的右下、右上方。V槽型滑輪61，作用使活動(dòng)磁塊很方便地在其軌道55、56上左右位移，它安裝在勾槽60和磁面62之間，上、下各2個(gè)。磁面62，作用與受力輪磁面66近距離相對(duì)時(shí)會(huì)同性相斥產(chǎn)生推力，安裝在滑輪61和滾柱輪64之間，上下各一塊。滾動(dòng)輪軸63，作用控制滾動(dòng)輪64只能在軸處滾動(dòng)，安裝于活動(dòng)磁塊中段位置的左邊。滾動(dòng)輪64，作用減小受力輪尖角67推動(dòng)活動(dòng)磁塊38向外側(cè)位移時(shí)的摩擦阻力，安裝于滾動(dòng)輪軸63上。C、磁力器受力輪(圖8、圖9)磁力器受力輪65，作用利用其尖角67迫使活動(dòng)磁塊38產(chǎn)生位移，并將兩同性磁面38、39相斥推力轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，安裝在磁力器轉(zhuǎn)軸44的中間并與轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)。磁面 66，作用與活動(dòng)磁塊38近距離相對(duì)時(shí)將產(chǎn)生同性相斥推力。它安裝在受力輪尖角67旁、 受力輪65的上、下兩面，并與受力輪片垂直。尖角67，作用均力勻速地緩慢產(chǎn)生，又突然消失對(duì)活動(dòng)磁塊向外側(cè)位移的推力，它是受力輪65的有特殊用途的機(jī)械形狀。(4)磁力器的工作原理(圖10、圖11、圖12)磁力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)電機(jī)、提速電機(jī)外力作用下進(jìn)入高勻速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)傳動(dòng)輪也帶動(dòng)磁力器受力輪旋轉(zhuǎn)，受力輪轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的1/6至1/10 (由兩傳動(dòng)輪大小比例決定)。當(dāng)外力停止作用后，轉(zhuǎn)子依靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，磁力器開(kāi)始發(fā)揮助動(dòng)作用。其動(dòng)作過(guò)程如下當(dāng)受力輪尖角在大于90° 360°時(shí)(圖10)，活動(dòng)磁片未進(jìn)入位移狀態(tài)在原位置；尖角在0° 90°時(shí)(圖11)，尖角勻速地將活動(dòng)磁片推離原位；當(dāng)尖角大于90° (圖 12)瞬間，推力突然消失，靠橡皮筋拉力將活動(dòng)磁片拉回原位，剛好兩同性磁面相對(duì)，因距離近而產(chǎn)生推力。由于活動(dòng)磁片是不能前后位移的，所以推力迫使受力輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。只要磁面夠大，磁力夠強(qiáng)，相對(duì)距離夠近，那么推力就大，磁力器能正真起到維持轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的助動(dòng)作用。(三) 速控器構(gòu)件名稱、作用、安裝和工作原理(圖13、圖14)固定部份(圖13)伸縮壓桿68，作用使金屬滾輪77與轉(zhuǎn)動(dòng)盤78接觸良好，安裝于金屬球面體72的正中間。焊接點(diǎn)69，作電路開(kāi)關(guān)用。壓桿套70，固定伸縮壓桿68位置，只能上下移動(dòng)，它安裝于金屬球面體的72的正中間。絕緣層71，作用金屬伸縮壓桿68與金屬壓桿套70是緣絕的。金屬球面體72，作用電路中開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，它固定在機(jī)架上。球面體底板73，作用電路中開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，它安裝于球面體72下端面。彈簧74，作用保證壓桿68對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)盤的壓力適當(dāng)和穩(wěn)定，即接觸良好，它安裝于壓桿68外面。壓桿軸承75，作用減小滾輪架76轉(zhuǎn)動(dòng)阻力， 它安裝于滾輪架76和壓桿68之間。滾輪架76，作用固定滾輪位置，安裝于軸承75和滾輪77之間。滾輪77，作用電路開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，安裝于滾輪架下端。轉(zhuǎn)動(dòng)部份(圖14)轉(zhuǎn)動(dòng)盤78，作用與滾輪77和金屬鏈球80接觸，起導(dǎo)通電路和減小旋轉(zhuǎn)摩擦力， 它安裝在轉(zhuǎn)子軸頂端。絕緣層隔板79，作用使速控器與轉(zhuǎn)子軸相互隔離絕緣，安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)盤78和轉(zhuǎn)軸之間。金屬鏈球80，作用電路中開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，它安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)盤78周邊(共4 6條)。絕緣層81，作用絕緣速控器和轉(zhuǎn)子軸，使轉(zhuǎn)子軸任何時(shí)候都不帶電。轉(zhuǎn)子軸套82， 作用將速控器(轉(zhuǎn)動(dòng)部份)固定在轉(zhuǎn)子軸22的頂端。速控器的工作原理(圖16)當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止、剛啟動(dòng)或轉(zhuǎn)速未達(dá)指定值時(shí)，鏈球80會(huì)因其重力與球面體底板73接觸。使圖18中的A、B兩觸點(diǎn)接通。接通路線是A點(diǎn)一伸縮壓桿68—軸承75—滾動(dòng)輪架76 —滾動(dòng)輪77 —轉(zhuǎn)動(dòng)盤78 —金屬鏈球80 —球面體底板73 —金屬球面體72 —壓桿套 70 — B點(diǎn)?？刂凭€路中繼電器線圈L接通電源36V直流電，繼電器開(kāi)關(guān)K1 (常開(kāi)點(diǎn))接通， 高速電機(jī)S工作，給轉(zhuǎn)子提速。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高、勻速且達(dá)指定值時(shí)(鏈球的重量決定轉(zhuǎn)速指定值)。鏈球則會(huì)因離心力作用成水平狀向外側(cè)伸展，此時(shí)鏈球80不接觸球面體72和底板73任何部位，A、B 兩觸點(diǎn)斷開(kāi)，繼電器線圈L停止工作，開(kāi)關(guān)K1復(fù)位(常開(kāi)觸點(diǎn))，高速電機(jī)S停轉(zhuǎn)，以節(jié)省能源。K2是保護(hù)開(kāi)關(guān)，因高速電機(jī)功率小，過(guò)早啟動(dòng)易損壞，等啟動(dòng)電機(jī)(大功率)正常工作后才將開(kāi)關(guān)K2合上。其實(shí)，速控器的作用就是決定高速電動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)幫助轉(zhuǎn)子提速，并由轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)控制的電路開(kāi)關(guān)。(四)制動(dòng)器構(gòu)件名稱、作用、安裝和工作原理(圖17、圖18)制動(dòng)飛輪83，作用①經(jīng)制動(dòng)器制動(dòng)使轉(zhuǎn)子軸停轉(zhuǎn)，②提高轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)慣性，安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上。上制動(dòng)夾塊84，作用上、下夾緊讓飛輪停轉(zhuǎn)，安裝于制動(dòng)器的上制動(dòng)臂下端。制動(dòng)器85，作用讓飛輪83受制動(dòng)停轉(zhuǎn)，它安裝在機(jī)架上。控制線圈86，作用通電時(shí)可以對(duì)飛輪制動(dòng)，斷電時(shí)可自動(dòng)對(duì)飛輪解除制動(dòng)，它安裝在制動(dòng)器85的控制臂中間。 控制臂彈簧87，作用線圈86通電時(shí)受控制臂壓縮，線圈86斷電時(shí)能把控制臂恢復(fù)非制動(dòng)狀態(tài)，它安裝在上、下控制臂之間。下制動(dòng)夾塊88，作用上、下夾緊讓飛輪83停轉(zhuǎn)，它安裝于制動(dòng)器85的下制動(dòng)臂上端?；顒?dòng)電路觸塊89，作用接通或斷開(kāi)控制電路，安裝于下制動(dòng)臂上端。固定電路觸塊90，作用接通或斷開(kāi)控制電路，安裝于上制動(dòng)臂的下端。接觸塊彈簧91，作用能使活動(dòng)電路觸塊89在解除外力擠壓作用后復(fù)位，安裝于下制動(dòng)臂上端。制動(dòng)器的工作原理(圖19)在制動(dòng)飛輪83的東、南、西、北方向安裝一個(gè)制動(dòng)器85，它們的控制線圈86分別是 Li、L2、L3、L4?；顒?dòng)觸塊89分別是CpCyCyC4,固定觸塊90分別是D^D^D^Dp線路信號(hào)指示燈分別是ZpZyZyZ4t5
當(dāng)飛輪83位置和工作狀態(tài)正常時(shí)(圖17)，開(kāi)關(guān)K1接通，開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi)。當(dāng)飛輪發(fā)生意外時(shí)，如傾斜、位置偏移等情況(如圖18)，兩觸塊89、90因飛輪擠壓而接通，控制線圈86 (L)工作，其吸力將控制器的控制臂和制動(dòng)臂都處于夾緊狀態(tài)，飛輪83 被有效制動(dòng)而停轉(zhuǎn)。不管哪個(gè)方向制動(dòng)器工作，都有該方向指示燈Z顯示。當(dāng)人為將K1開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈L停止工作，彈簧86將控制臂復(fù)位，彈簧91將活動(dòng)觸塊89恢復(fù)原狀。當(dāng)飛輪一切正常，而發(fā)現(xiàn)異響、冒煙、火光、異味等意外時(shí)，人工將K2開(kāi)關(guān)接通，讓全部制動(dòng)器都進(jìn)入工作狀態(tài)，使飛輪83和轉(zhuǎn)子軸22都有效的及時(shí)的受制動(dòng)而停止旋轉(zhuǎn)。(五)發(fā)電(輸出)層定子構(gòu)件名稱、作用和安裝(圖20、圖21、圖22)。接線板92，作用焊接各路線圈引出線，安裝在線圈架94前面。接線板固定架93， 作用固定接線板位置，安裝在接線板92和線圈架94之間。線圈架94，作用固定線圈盒 105，它兩邊均安裝有滑動(dòng)塊95，工作時(shí)經(jīng)軌道板7進(jìn)入到U型磁體凹槽8、10內(nèi)?；瑒?dòng)塊 95，作用能使定子在軌道板上進(jìn)入自如，它安裝在線圈架94兩側(cè)邊。線圈與骨架96，作用 感應(yīng)線圈切割磁力線而產(chǎn)生電流，骨架是繞制線圈用，它安裝于線圈盒105內(nèi)。磁蕊97，作用形成磁路，增大感應(yīng)電流，它安裝在線圈骨架里面。右區(qū)9路終端引出線；98(ΖΡ)，( \ T9) 99 :1 9路。Ζ，標(biāo)號(hào)100，右區(qū)；Y，標(biāo)號(hào)101，中區(qū)；X，標(biāo)號(hào)102，左區(qū)；XW標(biāo)號(hào)103，右區(qū) 9路始端引出線；LWL標(biāo)號(hào)104，無(wú)間斷串聯(lián)線圈。線圈盒105，作用固定線圈位置，安裝于線圈盒架內(nèi)，ΧΡ，標(biāo)號(hào)106，右區(qū)9路終端引出線；YW，標(biāo)號(hào)107，中區(qū)9路始端引出線；ΥΡ，標(biāo)號(hào)108，中區(qū)9路終端引出線；ZW，標(biāo)號(hào)109，右區(qū)9路始端引出線。發(fā)電層定子部份剖視(圖21):磁蕊110，作用暢通磁路增大感應(yīng)電流，安裝于骨架內(nèi)。線圈盒蓋111，作用固定線圈位置和使磁蕊上端面為水平面。線圈盒112，作用固定線圈位置和使磁蕊下端面為水平面。線圈骨架113，作用繞制線圈，安裝于線圈盒112內(nèi)。(W)線圈始端引出線114，(P) 線圈終端引出線115。線圈始、終端引出線在接線板的接法(圖22)。字母含義ΧΥΖ表示半圓全區(qū)，X 左區(qū)，Y 中區(qū)，Z 右區(qū)。T表示定子上的路。T1 T9即1路至9路。
W表示線圈始端引出線(簡(jiǎn)稱始端線)。P表示線圈終端引出線(簡(jiǎn)稱終端線)。其中的右區(qū)9路始端線XW103、左區(qū)9路終端線XP106、中區(qū)9路始端線YW107、中區(qū)9路終端線YP108、右區(qū)9路始端線ZW109、右區(qū)9路終端線ZP98的接線如圖22所示，每層有A和B兩片完全相同的定子。圖示僅為其中之一片。(六)驅(qū)動(dòng)層定子構(gòu)件名稱、作用和安裝(圖23、圖24、圖25)接線板116，作用焊接各路敷銅線始、終端引出線，安裝在膜(敷銅薄膜)片(硅鋼片)組合盒架前面。接線板固定架117，作用固定接線板位置，安裝在接線板116和膜片組合盒架118之間。膜片組合盒架118，作用固定膜片組合盒，安裝其兩側(cè)面安裝有滑動(dòng)塊119，經(jīng)定子軌道板7進(jìn)入U(xiǎn)型磁體驅(qū)動(dòng)層9內(nèi)。滑動(dòng)塊119，作用能使定子在軌道板 7上進(jìn)出自如，它安裝在膜片組合盒架118兩側(cè)邊。敷銅膜和絕緣保護(hù)膜120，作用①敷銅膜上的敷銅電路通過(guò)直流電時(shí)能起推動(dòng)轉(zhuǎn)子U型磁體旋轉(zhuǎn)的效果。②絕緣保護(hù)膜能在敷銅膜120與硅鋼片121之間、敷銅膜與膜片組合盒之間有絕緣和保護(hù)的效果。安裝兩膜長(zhǎng)寬相同，以打折曲線狀(要保證每個(gè)平面狀的敷銅電路中的電流方向必須相同)和硅鋼片相互重疊夾緊置入膜片組合盒中，并用膜片固位金屬卡固定其位置。硅鋼片121，暢通磁路，提高磁感應(yīng)強(qiáng)度和N值，安裝置入敷銅膜前后打折后的平面內(nèi)。(ZP) 122，右區(qū)9路終端引出線。(T1 T9) 123，1 路 9 路。(Z) 124，右區(qū)。(Y) 125，中區(qū)。(X) 126，左路。(XW) 127，左區(qū)9路始端引出線。(RWR) 128，敷銅線(電阻)無(wú)間斷串聯(lián)。(XP) 129，左區(qū)9路終端引出線，(YW) 130，中區(qū)9路始端引出線，(TP) 131中區(qū)9路終端引出線，(ZW) 132，右區(qū)9路始端引出線。注每層有A和B兩片完全相同的定子，圖示僅為其中之一片。驅(qū)動(dòng)層定子部份剖視(圖24)絕緣保護(hù)膜133，敷銅膜134，短號(hào)硅鋼片135，加厚硅鋼片136，長(zhǎng)號(hào)硅鋼片137，敷銅線路膜面138，膜片盒槽139。敷銅線路始、終端引出線在接線板的接法(圖25)。字母含義XYZ 表示半圓全區(qū)。X 左區(qū)，Y 中區(qū)，Z 右區(qū)。T 表示定子的路。T1 T9即1路至9路。W:表示敷銅線路始端引出線(簡(jiǎn)稱始端線)。P 表示敷銅線路終端引出線(簡(jiǎn)稱終端線)。其中的左區(qū)9路始端線XW127、左區(qū)9路終端線ΧΡ129、中區(qū)9路始端線YW130、中區(qū)9路終端線ΥΡ131、右區(qū)9路始端線ZW132和右區(qū)9路終端線ΖΡ122的接線如圖25所示。膜片組合的安裝(圖26)、敷銅膜、絕緣保護(hù)膜和硅鋼片140，膜片組合金屬固定卡141，膜片組合盒142。(七)轉(zhuǎn)子構(gòu)件名稱和作用(圖29)速控器轉(zhuǎn)盤143，金屬鏈球144，梯型傳動(dòng)齒輪145 (磁力器配用)，轉(zhuǎn)子軸146，上定位軸承147，制動(dòng)飛輪148，傳動(dòng)齒輪149 (高速直流小功率電動(dòng)機(jī)配用為鏈條傳動(dòng))。拉桿 150，同心端蓋151，U型多層永久性磁體152，輸出層定子位置153，驅(qū)動(dòng)層定子位置154，發(fā)電層定子位置155，傳動(dòng)齒輪156 (大功率啟動(dòng)電機(jī)配用)，下定位軸承157，陀轉(zhuǎn)球體158。 以上構(gòu)件作用及安裝詳見(jiàn)前面部分，圖1)。
U型多層磁體(見(jiàn)圖30)、(圖31)。共有8個(gè)拉桿孔159，160為磁通路。 A、發(fā)電層1路和驅(qū)動(dòng)層1路連接線路(圖32)。161、162、163(L5、L6、L7)分別是發(fā)1層1路左、中、右區(qū)線圈。164、165、166 (L8、L9、Lltl)分別是發(fā)2層1路左、中、右區(qū)線圈。167、168、169(Ln、L12、L13)分別是發(fā)3層1路左、中、右區(qū)線圈。170,171,172 (R1, R2, R3)分別是驅(qū)1層1路左、中、右區(qū)線路。173、174、175(R4、R5、R6)分別是驅(qū)2層1路左、中、右區(qū)線路。K1是檢查發(fā)電層1 3層1路左、中、右三區(qū)并聯(lián)后的輸出電壓，K2是檢查以上發(fā)電層向驅(qū)動(dòng)層1 2層1路左、中、右區(qū)敷銅線路供電的電流。K3是檢查驅(qū)動(dòng)層是否有開(kāi)路、 短路故障，如指示燈Z亮即表示工作正常。C是大容量電容；起穩(wěn)壓作用。D是整流流二極管，用以檢查驅(qū)動(dòng)層電路是否正常。V是電壓表，A是電流表。正常工作時(shí)，Ki、K2、K3三開(kāi)關(guān)均應(yīng)置線路接通檔(注此電路圖為A片發(fā)電層1路和驅(qū)動(dòng)層1路的連接線路圖。B片與A片完全相同。2 9路的連接線路圖與圖32完全相同)。B、輸出層1路電路圖(圖33)176、177、178(L14、L15、L16)為 A 片輸出 1 層 1 路的左、中、右區(qū)線圈。179、180、 181 (L17, L18, L19)為B片輸出1層1路的左、中、右區(qū)線圈，182為12V直流穩(wěn)壓器。(注輸出層2路、3路電路圖與圖33相同)C、輸出層4路電路圖(圖34)183、184、185(L2Q、L21、L22)為 A 片輸出 1 層 4 路的左、中、右區(qū)線圈。186、187、 188(L23、L24、L25)為B片輸出1層4路的左、中、右區(qū)線圈。189為12V直流穩(wěn)壓器。(注輸出層5 9路電路圖與圖34完全相同)D、輸出層輸出總圖(圖35)190，輸出層1路。191，輸出層2路。192，輸出層3路。193，輸出層4路。194，輸出層5路。195，輸出層6路。196，輸出層7路。197，輸出層8路。198輸出層9路。199，直流36V逆變器。E、驅(qū)動(dòng)層定子敷銅膜電路圖(圖36)。15條橫向平行敷銅細(xì)金屬導(dǎo)線200，13條橫向平行敷銅細(xì)金屬導(dǎo)線201，縱向敷銅粗金屬導(dǎo)線202，固位金屬卡孔203，向前折線204，向后折線205，線路始端引出線206，(W) 線路終端引出線207 (P)，緊貼硅鋼片的平面208。電流流向如下W，始端引出線206到202 (A)，經(jīng)200 (15條橫平行細(xì)線)到202 (B)，經(jīng)橫粗線到 202 (C)，經(jīng)201 (13條橫平行細(xì)線)到202 (D)，經(jīng)橫粗線到202 (E)，經(jīng)200 (15條橫平行細(xì)線) 到202 (F)，經(jīng)橫粗線到202 (G)，經(jīng)201 (13條橫平行細(xì)線)到202 (P)，經(jīng)橫粗線到202 (Q)， 經(jīng)200 (15條橫平行細(xì)線)到202 (R)，經(jīng)橫粗線到202 (S)，經(jīng)201 (13條橫平行細(xì)線)到202 (U)，經(jīng)橫粗線到207 (P ·終端引出線)。因204和205是前后折線，所以平面208上的細(xì)橫向平行導(dǎo)線上的電流方向是相同的，即由后向前。(六)本發(fā)明發(fā)電機(jī)工作原理和構(gòu)思理念(1)感應(yīng)線圈雖然是定子，由于U型磁體磁場(chǎng)是高速旋轉(zhuǎn)的，所以感應(yīng)線圈在不斷切割磁力線而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由于它磁路暢通且磁損小，發(fā)電層(輸出層)的Q值是非常高。 (2)驅(qū)動(dòng)層膜(敷銅膜)、片(硅鋼片)組合也是定子，也在不斷切割磁力線，而且直接(無(wú)刷)流通來(lái)自發(fā)電層的直流電，所以其電動(dòng)勢(shì)對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力也是非常大。采用敷銅膜可暢通磁路和減小渦流，驅(qū)動(dòng)層的Q值也是非常高。(3)發(fā)電、驅(qū)動(dòng)和輸出各系統(tǒng)的層數(shù)是隨實(shí)際需要可變化的。(4)發(fā)電層的電流全部供給驅(qū)動(dòng)層，且同片、同路對(duì)口接通，是最佳能配方案，避免了超載和剩能。(5)磁力器的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力可通過(guò)①擴(kuò)大磁面，②增大磁強(qiáng)，③減慢磁力器轉(zhuǎn)速，來(lái)加強(qiáng)加大，磁力器數(shù)量可增多。(6)提速用電機(jī)功率要小些，既能解決提速，更注意節(jié)能。(7)盡可增大減重磁盤面積，以減輕轉(zhuǎn)子對(duì)承重塊的壓力來(lái)減小整機(jī)摩擦阻力。(8)定子上的元件盆、盤、架之類材料要求阻磁，以免產(chǎn)生渦流或發(fā)熱。
權(quán)利要求
1. 一種磁力發(fā)電機(jī)，其特征是將發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一部分直接同機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樵摍C(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，U型多層永久磁體(27) —部份是發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，另一部份是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，均安裝在一條轉(zhuǎn)軸(22)上，與轉(zhuǎn)軸軸承連接；U型多層永久磁體(27)是發(fā)電、輸出系統(tǒng)和電動(dòng)系統(tǒng)的共同磁場(chǎng)體；在轉(zhuǎn)軸(22)上方安裝有2 5個(gè)磁力器總成(1)，每個(gè)磁力器總成 (1)內(nèi)設(shè)置12個(gè)磁力器(52)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磁力發(fā)電機(jī)，所采取的技術(shù)方案是將發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一部分直接同機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樵摍C(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，U型多層永久磁體一部份是發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，另一部份是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子，均安裝在一條轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸軸承連接；U型多層永久磁體是發(fā)電、輸出系統(tǒng)和電動(dòng)系統(tǒng)的共同磁場(chǎng)體；在轉(zhuǎn)軸上方安裝有2～5個(gè)磁力器總成，每個(gè)磁力器總成內(nèi)設(shè)置12個(gè)磁力器。本發(fā)明的發(fā)電結(jié)構(gòu)和發(fā)電所需動(dòng)力的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相比，功率因數(shù)將大大提高，有效解決原料損耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大，磁路損耗大，內(nèi)部渦流大，電力輸送成本大問(wèn)題。本磁力發(fā)電機(jī)不依賴自然界動(dòng)力，不損耗大量資源，利于環(huán)保，噪音小，無(wú)污染，電力輸送成本低。
文檔編號(hào)H02N11/00GK102255578SQ20111018453
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者黃揚(yáng)芳 申請(qǐng)人:黃揚(yáng)芳