CN103401392B - 一种磁通路式发电机 - Google Patents

Abstract

一种磁通路式发电机，其利用永磁体产生磁场，并利用导磁材料和带有铁芯的磁感应线圈组成一个磁通路，让永磁体产生的磁通从永磁体的一个极经带铁芯的磁感应线圈后又回到永磁体的另一极，同时在此磁通路之间安装一个特制的磁通路开关，该磁通路开关和转轴连接，转轴旋转之后可带动该磁通路开关旋转，从而不断改变通过单个磁感应线圈内部的磁场强度使磁感应线圈产生电动势，从而达到发电目的。其克服了传统发电机利用动力带动笨重的转子旋转而发电浪费了很多动力这一缺陷，利用转轴直接带动磁通路开关旋转，使磁感应线圈产生交替的电动势，从而达到发电目的，其具有制造简单、造价低廉、可靠性高、实用性强、发电效率高等特点。

Description

一种磁通路式发电机

技术领域

本发明涉及一种发电机，特别是一种磁通路式发电机，属于机电工程领域。

背景技术

随着人类文明进程的加快，人们对能源的需求，特别是对清洁能源的需求越来越迫切，而发电机作为世界上清洁能源的最大贡献者，其在我们的世界中扮演着不可缺少的角色。

目前在市场上的各种发电机，其基本上都是由定子、转子和其他辅助装置构成，其原理都是通过外力带动转子绕定子旋转，使电机里的磁感应线圈内部的磁通量不断发生变化而产生磁感应电动势，以达到发电目的，总的来说这类发电机需要外力来驱动的部分都很重，白白浪费了很多动力。

发明内容

因此针对这一问题，本发明提供了一种磁通路式发电机，其原理是：利用永磁体产生磁场，并利用导磁材料和带有铁芯的磁感应线圈组成一个磁通路，让永磁体产生的磁通从永磁体的一个极经带铁芯的磁感应线圈后又回到永磁体的另一极，同时在此磁通路之间安装一个特制的磁通路开关，该磁通路开关和转轴连接，转轴旋转之后可带动该磁通路开关旋转，从而不断改变通过单个磁感应线圈内部的磁场强度使磁感应线圈产生电动势，从而达到发电目的。其具有制造简单、造价低廉、可靠性高、实用性强、发电效率高等特点。

解决本发明的技术方案是：一种磁通路式发电机，其由外屏蔽壳、导磁壳体、内屏蔽壳、导磁垫板、永磁体、磁通路开关、磁感应线圈、线圈固定架、转轴、屏蔽底座组成，其特征是：磁感应线圈通过线圈固定架固定在内屏蔽壳内部，磁通路开关安装在磁感应线圈底部，永磁体安装在磁通路开关底部，与线圈固定架连接为一体的内屏蔽壳在永磁体、磁通路开关和磁感应线圈外部，导磁壳体在内屏蔽壳外部，导磁垫板在永磁体底部并将永磁体和导磁壳体连接以便磁通路能接通，外屏蔽壳在导磁壳体外部，外屏蔽壳和屏蔽底座通过螺栓固定。

所述的永磁体为市售原件，其特征是：其采用稀土材料制造，具有强大的磁性。

所述的内屏蔽壳，其特征是：其由绝磁材料制造，其外形为圆桶状，其上、下两个面均开放，线圈固定架在内屏蔽壳内部并和内屏蔽壳制造为一体。

所述的线圈固定架，其特征是：其由绝磁材料制造，其和内屏蔽壳共同围成四个空隙，空隙刚好可以安装磁感应线圈，在该线圈固定架的中心位置有线圈固定架孔，与磁通路开关连接的转轴从线圈固定架孔穿过并能在该线圈固定架孔内自由旋转。

所述的磁通路开关，其特征是：其为圆盘状，其下端面为光滑平面，其上端面有四个叶片，其中两个叶片为导磁叶片，另两个叶片为绝磁叶片；导磁叶片和磁通路开关的下端面为一体且均为导磁材料制造；绝磁叶片为绝磁材料制造，其和磁通路开关的下端面焊接为一体；转轴与绝磁叶片固定为一体；磁通路开关的下端始终与永磁体接触，永磁体产生的磁通能充分传导至导磁叶片上。

所述的磁感应线圈，其特征是：磁感应线圈个数为四个，其固定在线圈固定架内部，磁感应线圈内部有铁芯，四个磁感应线圈内部铁芯的顶端均和导磁壳体的顶部连接，铁芯的底部和磁通路开关的导磁叶片或绝磁叶片接触。当转轴带动磁通路开关旋转时，磁通路开关上的导磁叶片和绝磁叶片将和四个磁感应线圈内部的铁芯底部交替接触，此时通过每个磁感应线圈内的磁通量将交替的增加或减小，从而让磁感应线圈产生相应的磁感应电动势。

所述的导磁壳体，其特征是：导磁壳体由导磁材料制造，其顶部中心位置有导磁壳体孔，转轴穿过线圈固定架上的线圈固定架孔后从导磁壳体孔穿出并能在导磁壳体孔内自由旋转。

所述的导磁垫板，其特征是：导磁垫板由导磁材料制造，其为圆形薄片，其安装在永磁体底部用来使永磁体的底部与导磁壳体连接以便磁通路能接通。

所述的外屏蔽壳，其特征是：其为由绝磁材料制造的圆筒形壳体，其安装在导磁壳体外部并通过螺栓与其底部的屏蔽底座固定在一起，在外屏蔽壳的顶部也有一个外屏蔽壳孔，转轴从外屏蔽壳孔穿出并能在外屏蔽壳孔内自由旋转。外屏蔽壳和屏蔽底座用来屏蔽通过导磁壳体和导磁垫板内部向外辐射。

四个磁感应线圈和电机外部的整流电路和稳压电路连接，磁感应线圈产生的电流通过整流电路和稳压电路整流和稳压后变为稳定的直流电供给外部电器。

所述的整流电路和稳压电路，二者市面上均能定制，因其为技术员所熟知的技术范围，这里不足阐述。

所述的一种磁通路式发电机，其发电的工作原理是：永磁体、磁通路开关、电磁感应线圈内的铁芯、导磁壳体、导磁垫板组成一个磁通路；转轴带动磁通路开关旋转的过程中，磁通路开关上的导磁叶片和绝磁叶片交替与每个磁感应线圈内部的铁芯接触造成磁感应线圈产生交替的电动势从而产生电流，电流经外部的整流电路和稳压电路整流和稳压后变为稳定的直流电供给外部电器。

本发明的有益之处是：一种磁通路式发电机，其克服了传统发电机利用动力带动笨重的转子旋转而发电浪费了很多动力这一缺陷，利用转轴直接带动磁通路开关旋转，使磁感应线圈产生交替的电动势，从而达到发电目的，其具有制造简单、造价低廉、可靠性高、实用性强、发电效率高等特点。

附图说明

图1为该发明的外部结构图。

图2为该发明的部分剖视图。

图3为该发明的内部结构图。

图4为该发明中的内屏蔽壳和线圈固定架的结构图。

图5为该发明中的磁感应线圈的结构图。

图6为该发明中的磁通路开关的结构图。

图7为该发明中的永磁体的结构图。

图8为该发明中的导磁垫板结构图。

图9为该发明中的导磁壳体和外屏蔽壳的剖视图。

图10为该发明中的整流电路和稳压电路结构简图。

图中各标号依次表示：外屏蔽壳（1）、屏蔽底座（2）、螺栓（3）、转轴（4）、内屏蔽壳（5）、导磁壳体（6）、导磁垫板（7）、永磁体（8）、磁通路开关（9）、磁感应线圈（10）、线圈固定架（11）、铁芯（12）、线圈固定架孔（13）、外屏蔽壳孔（14）、导磁壳体孔（15）、整流电路（16）、稳压电路（17）、空隙（18）、转轴旋转方向（19）、下端面（91）、导磁叶片（92）、绝磁叶片（93）。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步描述，由于以下所述仅为该发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所想到的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。

一种磁通路式发电机，其由外屏蔽壳（1）、导磁壳体（6）、内屏蔽壳（5）、导磁垫板（7）、永磁体（8）、磁通路开关（9）、磁感应线圈（10）、线圈固定架（11）、转轴（4）、屏蔽底座（2）组成，其特征是：磁感应线圈（10）通过线圈固定架（11）固定在内屏蔽壳（5）内部，磁通路开关（9）安装在磁感应线圈（10）底部，永磁体（8）安装在磁通路开关（9）底部，与线圈固定架（11）连接为一体的内屏蔽壳（5）在永磁体（8）、磁通路开关（9）和磁感应线圈（10）外部，导磁壳体（6）在内屏蔽壳（5）外部，导磁垫板（7）在永磁体（8）底部并将永磁体（8）和导磁壳体（6）连接以便磁通路能接通，外屏蔽壳（1）在导磁壳体（6）外部，外屏蔽壳（1）和屏蔽底座（2）通过螺栓（3）固定。

所述的永磁体（8）为市售原件，其特征是：其采用稀土材料制造，具有强大的磁性。

所述的内屏蔽壳（5），其特征是：其由绝磁材料制造，其外形为圆桶状，其上、下两个面均开放，线圈固定架（11）在内屏蔽壳（5）内部并和内屏蔽壳（5）制造为一体。

所述的线圈固定架（11），其特征是：其由绝磁材料制造，其和内屏蔽壳（5）共同围成四个空隙（18），空隙（18）刚好可以安装磁感应线圈（10），在该线圈固定架（11）的中心位置有线圈固定架孔（13），与磁通路开关（9）连接的转轴（4）从线圈固定架孔（13）穿过并能在该线圈固定架孔（13）内自由旋转。

所述的磁通路开关（9），其特征是：其为圆盘状，其下端面（91）为光滑平面，其上端面有四个叶片，其中两个叶片为导磁叶片（92），另两个叶片为绝磁叶片（93）；导磁叶片（92）和磁通路开关（9）的下端面（91）为一体且均为导磁材料制造；绝磁叶片（93）为绝磁材料制造，其和磁通路开关（9）的下端面（91）焊接为一体；转轴（4）与绝磁叶片（93）固定为一体；磁通路开关（9）的下端始终与永磁体（8）接触，永磁体（8）产生的磁通能充分传导至导磁叶片（92）上。

所述的磁感应线圈（10），其特征是：磁感应线圈（10）个数为四个，其固定在线圈固定架（11）内部，磁感应线圈（10）内部有铁芯（12），四个磁感应线圈（10）内部铁芯（12）的顶端均和导磁壳体（6）的顶部连接，铁芯（12）的底部和磁通路开关（9）的导磁叶片（92）或绝磁叶片（93）接触。当转轴（4）带动磁通路开关（9）旋转时，磁通路开关（9）上的导磁叶片（92）和绝磁叶片（93）将和四个磁感应线圈（10）内部的铁芯（12）底部交替接触，此时通过每个磁感应线圈（10）内的磁通量将交替的增加或减小，从而让磁感应线圈（10）产生相应的磁感应电动势。

所述的导磁壳体（6），其特征是：导磁壳体（6）由导磁材料制造，其顶部中心位置有导磁壳体孔（15），转轴（4）穿过线圈固定架（11）上的线圈固定架孔（13）后从导磁壳体孔（15）穿出并能在导磁壳体孔（15）内自由旋转。

所述的导磁垫板（7），其特征是：导磁垫板（7）由导磁材料制造，其为圆形薄片，其安装在永磁体（8）底部用来使永磁体（8）的底部与导磁壳体（6）连接以便磁通路能接通。

所述的外屏蔽壳（1），其特征是：其为由绝磁材料制造的圆筒形壳体，其安装在导磁壳体（6）外部并通过螺栓（3）与其底部的屏蔽底座（2）固定在一起，在外屏蔽壳（1）的顶部也有一个外屏蔽壳孔（14），转轴（4）从外屏蔽壳孔（14）穿出并能在外屏蔽壳孔（14）内自由旋转。外屏蔽壳（1）和屏蔽底座（2）用来屏蔽通过导磁壳体（6）和导磁垫板（7）内部向外辐射。

四个磁感应线圈（10）和电机外部的整流电路（16）和稳压电路（17）连接，磁感应线圈（10）产生的电流通过整流电路（16）和稳压电路（17）整流和稳压后变为稳定的直流电供给外部电器。

所述的整流电路（16）和稳压电路（17），二者市面上均能定制，因其为技术员所熟知的技术范围，这里不足阐述。

所述的一种磁通路式发电机，其发电的工作原理是：永磁体（8）、磁通路开关（9）、电磁感应线圈（10）内的铁芯（12）、导磁壳体（6）、导磁垫板（7）组成一个磁通路；转轴（4）带动磁通路开关（9）旋转的过程中，磁通路开关（9）上的导磁叶片（92）和绝磁叶片（93）交替与每个磁感应线圈（10）内部的铁芯（12）接触造成磁感应线圈（10）产生交替的电动势从而产生电流，电流经外部的整流电路（16）和稳压电路（17）整流和稳压后变为稳定的直流电供给外部电器。

Claims (6)

1.一种磁通路式发电机，其由外屏蔽壳（1）、导磁壳体（6）、内屏蔽壳（5）、导磁垫板（7）、永磁体（8）、磁通路开关（9）、磁感应线圈（10）、线圈固定架（11）、转轴（4）、屏蔽底座（2）组成，其特征是：磁感应线圈（10）通过线圈固定架（11）固定在内屏蔽壳（5）内部，磁通路开关（9）安装在磁感应线圈（10）底部，永磁体（8）安装在磁通路开关（9）底部，与线圈固定架（11）连接为一体的内屏蔽壳（5）在永磁体（8）、磁通路开关（9）和磁感应线圈（10）外部，导磁壳体（6）在内屏蔽壳（5）外部，导磁垫板（7）在永磁体（8）底部并将永磁体（8）和导磁壳体（6）连接以便磁通路能接通，外屏蔽壳（1）在导磁壳体（6）外部，外屏蔽壳（1）和屏蔽底座（2）通过螺栓（3）固定；所述的线圈固定架（11）由绝磁材料制造，其和内屏蔽壳（5）共同围成四个空隙（18），空隙（18）刚好可以安装磁感应线圈（10），在该线圈固定架（11）的中心位置有线圈固定架孔（13），与磁通路开关（9）连接的转轴（4）从线圈固定架孔（13）穿过并能在该线圈固定架孔（13）内自由旋转；所述的磁通路开关（9）为圆盘状，其下端面（91）为光滑平面，其上端面有四个叶片，其中两个叶片为导磁叶片（92），另两个叶片为绝磁叶片（93）；导磁叶片（92）和磁通路开关（9）的下端面（91）为一体且均为导磁材料制造；绝磁叶片（93）为绝磁材料制造，其和磁通路开关（9）的下端面（91）焊接为一体；转轴（4）与绝磁叶片（93）固定为一体；磁通路开关（9）的下端始终与永磁体（8）接触，永磁体（8）产生的磁通能充分传导至导磁叶片（92）上，所述的磁感应线圈（10），个数为四个，其固定在线圈固定架（11）内部，磁感应线圈（10）内部有铁芯（12），四个磁感应线圈（10）内部铁芯（12）的顶端均和导磁壳体（6）的顶部连接，铁芯（12）的底部和磁通路开关（9）的导磁叶片（92）或绝磁叶片（93）接触。

2.根据权利要求1所述的一种磁通路式发电机，其特征是：所述的内屏蔽壳（5）由绝磁材料制造，其外形为圆桶状，其上、下两个面均开放，线圈固定架（11）在内屏蔽壳（5）内部并和内屏蔽壳（5）制造为一体。

3.根据权利要求1所述的一种磁通路式发电机，其特征是：所述的导磁壳体（6）由导磁材料制造，其顶部中心位置有导磁壳体孔（15），转轴（4）穿过线圈固定架（11）上的线圈固定架孔（13）后从导磁壳体孔（15）穿出并能在导磁壳体孔（15）内自由旋转。

4. 根据权利要求1所述的一种磁通路式发电机，其特征是：所述的导磁垫板（7），由导磁材料制造，其为圆形薄片，其安装在永磁体（8）底部用来使永磁体（8）的底部与导磁壳体（6）连接以便磁通路能接通。

5.根据权利要求1所述的一种磁通路式发电机，其特征是：所述的外屏蔽壳（1）为由绝磁材料制造的圆筒形壳体，其安装在导磁壳体（6）外部并通过螺栓（3）与其底部的屏蔽底座（2）固定在一起，在外屏蔽壳（1）的顶部也有一个外屏蔽壳孔（14），转轴（4）从外屏蔽壳孔（14）穿出并能在外屏蔽壳孔（14）内自由旋转。

6.根据权利要求1所述的一种磁通路式发电机，其特征是：四个磁感应线圈（10）和电机外部的整流电路（16）和稳压电路（17）连接，磁感应线圈（10）产生的电流通过整流电路（16）和稳压电路（17）整流和稳压后变为稳定的直流电供给外部电器。