專利名稱：恒直流發(fā)電機的制作方法
該發(fā)明屬物理中的電磁感應知識。
目前使用的都是交流發(fā)電機，直流發(fā)電機是交流發(fā)電機采用換向器達到目的，而恒定電流是在此基礎上附加整流器(在現(xiàn)代技術中有采用硅整流來得到恒直流電的)。
目前制造的直流發(fā)電機成本較高，消費銅較多，換向器制造比較復雜，維護也比較繁難。而恒直流電在實際應用中相當廣泛。
根據(jù)電磁感應理論知識得知導體在做切割磁力線運動時，必然會產生感應電動勢；再根據(jù)有關實驗資料，可設計如(

圖1)所示的既簡單又相當實用的新型恒直流發(fā)電機。此發(fā)電機不但豐富了電學中的內容，而且推翻了物理教科書中(高中二冊物理，電磁感應一章)的一條定律-閉合電路中的磁通量發(fā)生變化是產生感應電流的條件。因為恒直流發(fā)電機只是電樞在做垂直切割磁力線運動，無法用閉合電路中磁通量發(fā)生變化來解釋。
恒直流發(fā)電機，論證很簡單，實驗只需兩塊磁鐵。一個圓形車輪式導體，導電線，萬能表，便可實現(xiàn)目的。
恒直流發(fā)電機的優(yōu)點一、結構簡單，制造容易，成本費低。電流電壓穩(wěn)定。最適合微型發(fā)電機。
二、數(shù)臺發(fā)電機可以任意串聯(lián)(或并聯(lián))。串聯(lián)可以提高電壓，增大輸出功率(這與串聯(lián)電池組原理相同)。而目前直流電機只可并聯(lián)，無法串聯(lián)。
三、恒直流發(fā)電機的積極意義在于填補了電機學中的一項空白。
圖面說明恒直流發(fā)電機的結構兩邊為圓形磁鐵，兩磁鐵間為一圓形電樞，導電線分別連接電樞外圓邊沿和電樞圓心。
圖1兩邊磁極為定子，圓形電樞為轉子，導電線分別連接電樞外圓邊沿電刷和電樞圓心導電軸桿上。
圖2圖2為兩磁極間圓形電樞的正面圖。
圖3兩邊磁極為轉子，右邊磁鐵空心(任意一磁鐵都行)，圓形電樞為定子，導電線一頭連接圓形電樞邊沿，另一頭穿過右邊磁鐵中心連接電樞圓心。
圖4磁極與電樞都是轉子，且同時作反方向運動。右邊磁鐵空心，導電線分別連接電樞圓外邊沿電刷和穿過磁鐵的電樞圓心軸上。
恒直流發(fā)電機的工作原理圖1電樞旋轉式當圓形電樞沿圖中所示的箭頭方向運動時(磁極固定)，電樞即做垂直切割磁力線運動。根據(jù)“右手定則”，電流自圓外經(jīng)圓形電樞半徑流向電樞圓心，經(jīng)圓心軸流向導電線。
圖3磁極旋轉式當磁鐵沿圖中所示的箭頭方向運動時(電樞固定)，電樞同樣在做垂直切割磁力線運動。根據(jù)“右手定則”電流自圓外經(jīng)圓形電樞半徑流向電樞圓心，經(jīng)圓心導電軒過磁鐵中心流向導電線(磁極轉動，電樞為何不能象圖1那樣設計 假若如圖1電樞那樣設計，電樞和連接電樞圓心的導線同時在做切割磁力線運動，根據(jù)“右手定則”，電樞、電流自圓外流向圓心；那么連接圓心的導線也產生電流流向圓心，這樣就相互產生對流電流)。
圖4相向運動式當磁鐵與電樞同時相向沿圖中所示的箭頭方向運動時，電樞在做垂直切割磁力線運動，根據(jù)“右手定則”，電流自圓外徑圓形電樞半徑流向電樞圓心，經(jīng)圓心軸過磁鐵中心流向導電線(相向運動根據(jù)運動學中的運動是相對的原理，那么，這就等于電樞運動速度提高了一倍。如此，輸出功率就是原來的四倍了。依據(jù)電功率=電壓×電流，電動勢=磁感應強度×切割磁力線的導體長度×導體的運動速度，電動勢=開路電壓，電流=電壓÷電阻。在其它條件不變的情況下，導體的運動速度提高一倍。電動勢就提高一倍，也就等于電壓提高了一倍，相應的電流也提高了一倍，那么兩倍與原來的電壓乘以兩倍與原來的電流，電功率便是原來的四倍了。目前，發(fā)電機在一定的條件下，在達到一定的轉速時，要想再提高一倍的速度很困難，而采用相向運動來達到這一目的，在技術上容易的多)。
權利要求
恒直流發(fā)電機主要技術特征是電樞在磁場中始終保持做垂直切割磁力線運動。該發(fā)電機結構較目前直流發(fā)電機簡單，且電流、電壓穩(wěn)定。其利用電樞在磁場中始終做切割磁力線運動的恒直流發(fā)電機的發(fā)明。
全文摘要
該項發(fā)明屬物理中的電磁感應知識。此發(fā)電機結構較目前直流發(fā)電機簡單,制造成本費低,且電流、電壓穩(wěn)定。主要技術特征:是電樞在磁場中始終保持做垂直切割磁力線運動。主要適用于小型發(fā)電站和需要直流電源的小型發(fā)電機。
文檔編號H02K31/00GK1320998SQ0010524
公開日2001年11月7日 申請日期2000年4月21日 優(yōu)先權日2000年4月21日
發(fā)明者華標 申請人:華標