本實用新型涉及一種超高效能發(fā)電機。

背景技術(shù)：

目前大、中、小型發(fā)電機的發(fā)電原理基本相同，也是眾所周知最基本的物理電學(xué)知識：導(dǎo)體在磁場里，做相對的運動，導(dǎo)體切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當(dāng)導(dǎo)體閉合后就產(chǎn)生了電流；這就是基本的發(fā)電機原理。再根據(jù)能量守恒定律，導(dǎo)體運動消耗的機械能，轉(zhuǎn)化為電能，由于機械損耗以及機械發(fā)電過程中主要消耗在克服磁阻，導(dǎo)體轉(zhuǎn)速越快，電流越大磁阻越大，導(dǎo)致發(fā)電機的效率都不是特別高。

針對目前發(fā)電機的發(fā)電效率較低，導(dǎo)致發(fā)電機能效較低，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種超高效能發(fā)電機，以解決目前發(fā)電機的發(fā)電效率較低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種超高效能發(fā)電機，包括：

筒體結(jié)構(gòu)的第一定子，所述第一定子內(nèi)層設(shè)置由多個按照其內(nèi)環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第一磁體組；所述第一磁體組的相鄰磁體中第一磁體和第二磁體的朝向所述第一定子軸心一側(cè)磁極相反；

圓柱結(jié)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)子，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述第一定子內(nèi)，所述第一轉(zhuǎn)子包括第一轉(zhuǎn)軸及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上的第一電樞，所述第一電樞上纏繞有間隔預(yù)定距離的第一切割線圈。

進一步地，所述第一磁體組包括：設(shè)置在所述第一定子的筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)層并位于所述第一轉(zhuǎn)子一側(cè)的第一分磁體組；

設(shè)置在所述第一定子的筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)層并位于所述第一轉(zhuǎn)子另一側(cè)的第二分磁體組；其中，

所述第一分磁體組中相鄰分磁體朝向所述第一定子軸心一側(cè)磁極相反；

所述第二分磁體組中相鄰分磁體朝向所述第一定子軸心一側(cè)磁極相反；

所述第一分磁體組與所述第二分磁體組中相對所述第一電樞對稱的一側(cè)的磁極相同。

進一步地，所述第一電樞為圓盤結(jié)構(gòu)，并在其外圈均勻設(shè)置多個第一掛槽；

所述第一電樞對稱方向的相對兩個第一掛槽上纏繞所述第一切割線圈，所述第一切割線圈按照繞過所述第一轉(zhuǎn)軸并纏繞在第一掛槽上；

所述第一轉(zhuǎn)軸一端還設(shè)置有輸出電刷。

進一步地，所述第一磁體組包括：

沿所述第一定子軸向布置并均勻設(shè)置在所述第一定子內(nèi)圈的長條形的多個分磁體；其中，

相鄰分磁體中第一分磁體和第二分磁體的朝向所述第一定子軸心一側(cè)磁極相反。

進一步地，所述第一電樞為圓柱結(jié)構(gòu)，并在其外圈均勻設(shè)置多個第二掛槽；

所述第一電樞上間隔預(yù)定距離的第二掛槽之間纏繞所述第一切割線圈；

所述第一轉(zhuǎn)軸一端還設(shè)置有輸出電刷。

本實用新型還提供一種超高效能發(fā)電機，包括：

圓柱盒體結(jié)構(gòu)的第二定子，所述第二定子上設(shè)置第二電樞，所述第二電樞上纏繞有間隔預(yù)定距離的第二切割線圈；

圓柱結(jié)構(gòu)的第二轉(zhuǎn)子，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述第二定子內(nèi)，所述第二轉(zhuǎn)子外圈設(shè)置多個按照其外環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第二磁體組；所述第二磁體組的相鄰磁體中第三磁體和第四磁體的朝向所述第二轉(zhuǎn)子軸心外側(cè)的磁極相反。

進一步地，所述第二磁體組包括：設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)子圓柱結(jié)構(gòu)外層并位于所述第二轉(zhuǎn)子一側(cè)的第三分磁體組；

設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)子圓柱結(jié)構(gòu)外層并位于所述第二轉(zhuǎn)子另一側(cè)的第四分磁體組；

其中，

所述第三分磁體組中相鄰分磁體朝向所述第二轉(zhuǎn)子軸心一側(cè)磁極相反；

所述第四分磁體組中相鄰分磁體朝向所述第二轉(zhuǎn)子軸心一側(cè)磁極相反；

所述第三分磁體組與所述第四分磁體組中相對所述第二轉(zhuǎn)子對稱的分磁體對應(yīng)面的磁極相同。

進一步地，所述第二切割線圈纏繞在所述第二電樞上并呈左圓盤體結(jié)構(gòu)和右圓盤體結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述第二磁體組包括：

沿所述第二轉(zhuǎn)子外側(cè)軸向布置的長條形結(jié)構(gòu)的多個分磁體；其中，

相鄰分磁體中第三分磁體和第四分磁體的朝向所述第二定子軸心一側(cè)磁極相反。

進一步地，所述第二電樞為圓柱結(jié)構(gòu)，并在其外圈均勻設(shè)置多個間隔預(yù)定距離的第四掛槽；

間隔預(yù)定距離的兩個第四掛槽之間纏繞所述第二切割線圈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供的一種超高效能發(fā)電機，包括：筒體結(jié)構(gòu)的第一定子，第一定子內(nèi)層設(shè)置由多個按照其內(nèi)環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第一磁體組；第一磁體組的相鄰磁體中第一磁體和第二磁體的朝向第一定子軸心一側(cè)磁極相反；圓柱結(jié)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)子，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在第一定子內(nèi)，第一轉(zhuǎn)子包括第一轉(zhuǎn)軸及設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的第一電樞，第一電樞上纏繞有間隔預(yù)定距離的第一切割線圈。當(dāng)轉(zhuǎn)子內(nèi)第一切割線圈產(chǎn)生的電流增大到一定值后，由于第一磁體組的相鄰磁體中第一磁體和第二磁體的朝向第一定子軸心一側(cè)磁極相反，可以產(chǎn)生相反方向的感生磁場，從而降低第一轉(zhuǎn)子的磁阻，可減小輸入功；大大提高發(fā)電機的發(fā)電效率。

附圖說明

圖1示意性示出了本實用新型實施例一的第一轉(zhuǎn)子的主視示意圖；

圖2示意性示出了圖1另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示意性示出了本實用新型實施例一中第一定子和第一轉(zhuǎn)子組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示意性示出了本實用新型實施例二中第一轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示意性示出了本實用新型實施例二中第一定子和第一轉(zhuǎn)子組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示意性示出了本實用新型實施例三中第二定子和第二轉(zhuǎn)子組合后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示意性示出了本實用新型實施例三中第二轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示意性示出了本實用新型實施例三中第二轉(zhuǎn)子發(fā)電原理的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9示意性示出了本實用新型實施例四中第二定子和第二轉(zhuǎn)子組合后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標記：

1、第一定子；11、第一分磁體組；12、第二分磁體組；2、第一轉(zhuǎn)子；21、第一轉(zhuǎn)軸；22、第一電樞；23、第一切割線圈；24、輸出電刷；25、第一掛槽； 26、第二掛槽；3、第二定子；31、第二電樞；32、第二切割線圈；33、外接導(dǎo)線；4、第二轉(zhuǎn)子；41、第三分磁體組；42、第四分磁體組；43、分磁體。

具體實施方式

以下對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

閉合導(dǎo)體在磁場里切割磁力線，所產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判斷電流方向，該電流的磁場總是阻礙原來磁通量的變化。所以發(fā)電機輸入的機械能，都是用來克服感生電流產(chǎn)生的磁阻了，該電流產(chǎn)生的磁阻與電流成正比，電流小磁阻小，電流大磁阻大，所以用來克服磁阻需要的能，就是發(fā)電機需要的機械能。本實用新型的關(guān)鍵點是：利用線圈感生電流的磁場與鄰近磁體磁場的作用，與其外力方向一致，產(chǎn)生助推力，從而提高發(fā)電效率。

實施例一

請參考圖1、圖2和圖3所示，本實用新型實施例一提供一種超高效能發(fā)電機，包括：筒體結(jié)構(gòu)的第一定子1，第一定子1內(nèi)層設(shè)置由多個按照其內(nèi)環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第一磁體組；第一磁體組的相鄰磁體中第一磁體和第二磁體的朝向第一定子軸心一側(cè)磁極相反；圓柱結(jié)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)子2，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在第一定子1內(nèi)，第一轉(zhuǎn)子2包括第一轉(zhuǎn)軸21及設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的第一電樞22，第一電樞22上纏繞有間隔預(yù)定距離的第一切割線圈23(第一切割線圈23的纏繞方式是非相鄰掛槽纏繞，間隔一定的掛槽纏繞來構(gòu)成間隔預(yù)定距離的第一切割線圈 23)。

在第一定子1內(nèi)層可以參照其內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)布置多種形式的第一磁體組，可以沿第一定子1軸向布置并均勻設(shè)置在第一定子1內(nèi)圈的長條形的多個分磁體13，詳見實施例二。也可以是在第一定子兩端的圓盤結(jié)構(gòu)上布置第一分磁體組11和第二分磁體組12，詳見下面的實施例一。

其中，如圖3所示，該超高效能發(fā)電機的第一磁體組包括：設(shè)置在第一定子1的筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)層并位于第一轉(zhuǎn)子2一側(cè)的第一分磁體組11；以及設(shè)置在第一定子1的筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)層并位于第一轉(zhuǎn)子2另一側(cè)的第二分磁體組12；第一分磁體組11中相鄰分磁體朝向第一定子1軸心一側(cè)磁極相反；第二分磁體組12 中相鄰分磁體朝向第一定子1軸心一側(cè)磁極相反；第一分磁體組11與第二分磁體組12中相對第一電樞22對稱的一側(cè)的磁極相同。

第一定子1為帶頂蓋和底蓋結(jié)構(gòu)的筒體結(jié)構(gòu)，第一分磁體組11設(shè)置在頂蓋的外邊緣上，第一分磁體組11中的各個分磁體可以為扇形結(jié)構(gòu)，圍繞頂蓋的外邊緣成圓環(huán)狀布置固定，相鄰的分磁體朝向第一轉(zhuǎn)子2的磁極是相反的，一個分磁體朝向第一轉(zhuǎn)子2的磁極為N級，那么其相鄰的分磁體朝向第一轉(zhuǎn)子2的磁極即為S級。同樣，第二分磁體組12設(shè)置在底蓋的外邊緣上，第二分磁體組 12中的各個分磁體可以為扇形結(jié)構(gòu)，圍繞底蓋的外邊緣成圓環(huán)狀布置固定，相鄰的分磁體朝向第一轉(zhuǎn)子2的磁極也是相反的，并且與第一分磁體組11上的各個分磁體對應(yīng)。

如圖1和圖2所示，第一轉(zhuǎn)子2的第一電樞22為圓盤結(jié)構(gòu)，并在其外圈均勻設(shè)置多個第一掛槽25；第一電樞22對稱方向的相對兩個第一掛槽25上纏繞第一切割線圈23，第一切割線圈23按照繞過第一轉(zhuǎn)軸21并纏繞在第一掛槽25 上；第一轉(zhuǎn)軸21一端還設(shè)置有輸出電刷24。

其原理為，第一轉(zhuǎn)子2在第一定子1內(nèi)轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)子2的第一切割線圈 23切割第一分磁體組11和第二分磁體組12上的磁感線，使第一切割線圈23 內(nèi)產(chǎn)生電流，并通過輸出電刷24輸出電流。由于第一定子內(nèi)的第一磁體組內(nèi)相鄰磁體朝向第一轉(zhuǎn)子的磁極相反，所以第一切割線圈23中相互靠近的線圈內(nèi)電流大小相等方向相反，當(dāng)線圈內(nèi)電流增大到一定值后，感生磁場互相抵消(抵消磁場的多少與兩線圈的距離之平方成反比)，從而降低磁阻，可減小輸入功，進而大大提高發(fā)電機的發(fā)電效能。

實施例二

請參考圖4和圖5所示，本實用新型實施例二提供一種超高效能發(fā)電機，包括：筒體結(jié)構(gòu)的第一定子1，第一定子1內(nèi)層設(shè)置由多個按照其內(nèi)環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第一磁體組；第一磁體組的相鄰磁體中第一磁體和第二磁體的朝向第一定子軸心一側(cè)磁極相反；圓柱結(jié)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)子2，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在第一定子1內(nèi)，第一轉(zhuǎn)子2包括第一轉(zhuǎn)軸21及設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的第一電樞22，第一電樞22上纏繞有間隔預(yù)定距離的第一切割線圈23。

其中，如圖5所示，第一磁體組包括：沿第一定子1軸向布置并均勻設(shè)置在第一定子1內(nèi)圈的長條形的多個分磁體13；其中，相鄰分磁體13中第一分磁體和第二分磁體的朝向第一定子1軸心一側(cè)磁極相反。

第一磁體組中的多個分磁體13可以是截面為扇形的長條結(jié)構(gòu)，也可以截面為長方體或立方體的長條結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的設(shè)置是為了便于批量設(shè)計生產(chǎn)，而且各個長條形結(jié)構(gòu)的分磁體可以固定在筒體結(jié)構(gòu)的第一定子內(nèi)側(cè)。

如圖4所示，第一轉(zhuǎn)子的第一電樞22為圓柱結(jié)構(gòu)，并在其外圈均勻設(shè)置多個第二掛槽26；第一電樞22上間隔預(yù)定距離的第二掛槽26之間纏繞第一切割線圈23；第一轉(zhuǎn)軸21一端還設(shè)置有輸出電刷。

其原理為，第一轉(zhuǎn)子2在第一定子1內(nèi)轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)子2的第一切割線圈 23切割第一分磁體組11和第二分磁體組12上的磁感線，使第一切割線圈23 內(nèi)產(chǎn)生電流，并通過輸出電刷24輸出電流。由于第一定子內(nèi)的第一磁體組內(nèi)相鄰磁體朝向第一轉(zhuǎn)子的磁極相反，所以第一切割線圈23中每組線圈內(nèi)包含了一對反向磁極，與第一切割線圈23所在切割磁場反向排列，當(dāng)閉合線圈切割磁力線時，由感生電流產(chǎn)生的磁場的作用力方向F正好與線圈轉(zhuǎn)動方向一致，更有助于推動線圈轉(zhuǎn)動，這就是助推力的產(chǎn)生，這樣就抵消了一部分所在切割磁場的磁阻。從而降低磁阻，可減小輸入功，進而大大提高發(fā)電機的發(fā)電效能。

實施例三

如圖6-圖8所示，本實用新型實施例三提供一種超高效能發(fā)電機，包括：圓柱盒體結(jié)構(gòu)的第二定子3，第二定子3上設(shè)置第二電樞31，第二電樞31上纏繞有間隔預(yù)定距離的第二切割線圈32；圓柱結(jié)構(gòu)的第二轉(zhuǎn)子4，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在第二定子3內(nèi)，第二轉(zhuǎn)子4外圈設(shè)置多個按照其外環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第二磁體組；第二磁體組的相鄰磁體中第三磁體和第四磁體的朝向第二轉(zhuǎn)子4軸心外側(cè)的磁極相反。

在第二轉(zhuǎn)子4外圈設(shè)置磁體固定架，并在磁體固定架上置多種形式的第二磁體組，第二磁體組可以沿第二轉(zhuǎn)子4軸向布置并均勻設(shè)置在第二轉(zhuǎn)子4外圈的長條形的多個分磁體13，詳見實施例四。也可以是在第二轉(zhuǎn)子4兩端的圓盤結(jié)構(gòu)的磁體固定架上布置第三分磁體組41和第四分磁體組42，詳見下面的實施例三。

如圖6-圖8所示，第二磁體組包括：設(shè)置在第二轉(zhuǎn)子4圓柱結(jié)構(gòu)外層并位于第二轉(zhuǎn)子4一側(cè)的第三分磁體組41；設(shè)置在第二轉(zhuǎn)子4圓柱結(jié)構(gòu)外層并位于第二轉(zhuǎn)子4另一側(cè)的第四分磁體組42；其中，第三分磁體組41中相鄰分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4軸心一側(cè)磁極相反；第四分磁體組42中相鄰分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4軸心一側(cè)磁極相反；第三分磁體組41與第四分磁體組42中相對第二轉(zhuǎn)子 4對稱的分磁體對應(yīng)面的磁極相同。

第二轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置圓盤結(jié)構(gòu)的磁體固定架，磁體固定架的一側(cè)圓形端面上固定第三分磁體組41，第三分磁體組41的各個分磁體可以為扇形結(jié)構(gòu)，圍繞磁體固定架的邊緣固定，相鄰的分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸的磁極是相反的，一個分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸的磁極為N級，那么其相鄰的分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸的磁極即為S級。同樣，磁體固定架的另一側(cè)圓形端面上固定第四分磁體組42，第四分磁體組42的各個分磁體可以為扇形結(jié)構(gòu)，圍繞磁體固定架的邊緣固定，相鄰的分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸的磁極是相反的。

如圖6所示，第二定子3的第二切割線圈32纏繞在第二電樞31上并呈左圓盤體結(jié)構(gòu)和右圓盤體結(jié)構(gòu)。第二定子3設(shè)置為上蓋體結(jié)構(gòu)和下蓋體結(jié)構(gòu)，上下蓋體上均設(shè)置有第二電樞31，第二電樞31上纏有第二切割線圈32并連接外接導(dǎo)線33，外接導(dǎo)線33可以將第二切割線圈32切割產(chǎn)生的電流導(dǎo)出。

其原理為，該實施例三中第二轉(zhuǎn)子4在第二定子3內(nèi)轉(zhuǎn)動，第二定子3的第二切割線圈32相對第二轉(zhuǎn)子4上的第三分磁體組41和第四分磁體組41轉(zhuǎn)動切割，使第二切割線圈32內(nèi)產(chǎn)生電流，并通過外接導(dǎo)線33輸出電流。由于第二轉(zhuǎn)子4上的第二磁體組4內(nèi)相鄰分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4軸心外側(cè)的磁極相反；所以第二切割線圈32中相互靠近的線圈內(nèi)電流大小相等方向相反，當(dāng)線圈內(nèi)電流增大到一定值后，感生磁場互相抵消(抵消磁場的多少與兩線圈的距離之平方成反比)，從而降低磁阻，可減小輸入功，進而大大提高發(fā)電機的發(fā)電效能。其原理與實施例一原理相似，具體可以參照實施例一的描述，在此不再贅述。

實施例四

如圖9所示，本實用新型實施例四提供一種超高效能發(fā)電機，包括：圓柱盒體結(jié)構(gòu)的第二定子3，第二定子3上設(shè)置第二電樞31，第二電樞31上纏繞有間隔預(yù)定距離的第二切割線圈32；圓柱結(jié)構(gòu)的第二轉(zhuǎn)子4，可轉(zhuǎn)動設(shè)置在第二定子3內(nèi)，第二轉(zhuǎn)子4外圈設(shè)置多個按照其外環(huán)形結(jié)構(gòu)布置的第二磁體組；第二磁體組的相鄰磁體中第三磁體和第四磁體的朝向第二轉(zhuǎn)子4軸心外側(cè)的磁極相反。

其中，第二磁體組包括：沿第二轉(zhuǎn)子4外側(cè)軸向布置的長條形結(jié)構(gòu)的多個分磁體43；其中，相鄰分磁體43中第三分磁體和第四分磁體的朝向第二定子3 軸心一側(cè)磁極相反。

第二轉(zhuǎn)子4外側(cè)設(shè)置磁體固定架，磁體固定架上固定多個分磁體43，第二磁體組中的多個分磁,43可以是截面為扇形的長條結(jié)構(gòu)，也可以截面為長方體或立方體的長條結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的設(shè)置是為了便于批量設(shè)計生產(chǎn)。

第二定子3上的第二電樞31為圓柱結(jié)構(gòu)，并在其外圈均勻設(shè)置多個間隔預(yù)定距離的第四掛槽33；間隔預(yù)定距離的兩個第四掛槽33之間纏繞第二切割線圈32。

其原理為：該實施例四中第二轉(zhuǎn)子4在第二定子3內(nèi)轉(zhuǎn)動，第二定子3的第二切割線圈32相對第二轉(zhuǎn)子4上的第二分磁體轉(zhuǎn)動切割，使第二切割線圈 32內(nèi)產(chǎn)生電流，并通過外接導(dǎo)線輸出電流。由于第二轉(zhuǎn)子4上的第二磁體組4 內(nèi)相鄰分磁體朝向第二轉(zhuǎn)子4軸心外側(cè)的磁極相反；所以第二切割線圈32中每組線圈內(nèi)包含了一對反向磁極，與第二切割線圈32所在切割磁場反向排列，當(dāng)閉合線圈切割磁力線時，會產(chǎn)生推動線圈轉(zhuǎn)動的動力，這樣就抵消了一部分所在切割磁場的磁阻。從而降低磁阻，可減小輸入功，進而大大提高發(fā)電機的發(fā)電效能，具體可以參照實施例三的描述，在此不再贅述。

以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。