專利名稱：發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用從外部施加的旋轉(zhuǎn)力使永久》茲鐵旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行發(fā)產(chǎn)生漏磁通來防止因漏泄磁場引起的轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)力降低從而提高 發(fā)電效率的發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1中，記載著一種利用乂人外部施加的旋轉(zhuǎn)力使永久》茲鐵旋轉(zhuǎn)來發(fā)電的發(fā)電裝置。在圖7的(a)中，該發(fā)電裝置(100)在 由定子殼體(20)保持的定子(10)的兩側(cè)具有左轉(zhuǎn)子板(5L)和右 轉(zhuǎn)子板(5R)。使在與定子(10)相對的方向上被磁化了的半圓形的 永久磁鐵(6NL)的N極朝向定子(10)而將該永久磁鐵(6NL)接 合在左轉(zhuǎn)子板(5L)上。而使在與定子(10)相對的方向上被磁化了 的半圓形的永久》茲4失(6SL)的S極朝向定子(10)而將該永久;茲纟失(6SL)接合在左轉(zhuǎn)子板(5L)上。同樣，使在與定子(10)相對的 方向上被磁化了的半圓形的永久磁鐵(6NR)的N極朝向定子(10) 而將該永久磁鐵(6NR)接合在右轉(zhuǎn)子板(5R)上。而使在與定子(10) 相對的方向上被磁化了的半圓形的永久磁鐵(6SR)的S極朝向定子(10)而將該永久磁鐵(6SR)接合在右轉(zhuǎn)子板(5R)上。在圖7的(b)中，定子(10)在環(huán)形鐵心(11)上等角度地設(shè) 有按環(huán)狀纏繞的繞組(Ll) ~繞組(L12)。而且，在繞組(L12)和 繞組(Ll )之間設(shè)置有霍爾傳感器12。在圖8中，繞組(L1) ~繞 組(L6)，通過整流器(Dl) ~整流器(D5)串聯(lián)連接。而且，繞組(L6)通過整流器(D6)與第一三端雙向開關(guān)元件(Tl)的第一端 連接。另一方面，繞組(L7) ~繞組(L12)通過整流器(D7) ~整流器(D11)串聯(lián)連接。而且，繞組(L12)通過整流器(D12)與第 二三端雙向開關(guān)元件(T2)的第一端連接。另外，對各整流器(D1 D12)分別設(shè)有蓄電電路(H1 H12)。第一和第二三端雙向開關(guān)元 件(Tl、 T2)的第二端通過限流電阻R1、 R2與電容器(C)連接。當(dāng)左轉(zhuǎn)子板(5L)和右轉(zhuǎn)子板(5R)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由霍爾傳感器(12 ) 檢測的磁通的極性很快就從S極反轉(zhuǎn)為N極。由此，第一三端雙向 開關(guān)元件(Tl)導(dǎo)通，第二三端雙向開關(guān)元件(T2)截止。當(dāng)左轉(zhuǎn) 子板(5L)和右轉(zhuǎn)子板(5R)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，在繞組(Ll) ~繞組 (L6)中，沿整流器(Dl) ~整流器(D6)的正向產(chǎn)生電動勢，使 蓄電電路(HI ~H6)充電。這時(shí)，將蓄電電路(HI H6)的電壓相 加。于是，用蓄電電路(H6)的電壓通過第一三端雙向開關(guān)元件(T1 ) 和限流電阻(Rl)對電容器(C)充電，并從電容器(C)的兩端輸 出直流。當(dāng)左轉(zhuǎn)子板(5L)和右轉(zhuǎn)子板(5R)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，由霍爾傳 感器(12)檢測的磁通的極性很快就從N極反轉(zhuǎn)為S極。由此，第 一三端雙向開關(guān)元件(Tl)截止，第二三端雙向開關(guān)元件(T2)導(dǎo) 通。當(dāng)左轉(zhuǎn)子板(5L)和右轉(zhuǎn)子板(5R)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，在繞組(L7) ~ 繞組(L12)中，沿整流器(D7) ~整流器(D12)的正向產(chǎn)生電動 勢，使蓄電電路(H7 H12)充電。這時(shí)，將蓄電電路(H7-H12) 的電壓相加。于是，用蓄電電路(H12)的電壓通過第二三端雙向開 關(guān)元件(T2 )和限流電阻(R2 )對電容器(C )充電，并從電容器(C ) 的兩端輸出直流。這樣，在左轉(zhuǎn)子板(5L)上，從永久磁鐵(6NL)向永久磁鐵(6SL) 產(chǎn)生磁場，在右轉(zhuǎn)子板(5R)上，從永久磁鐵(6NR)向永久磁鐵(6SR) 產(chǎn)生磁場，通過左轉(zhuǎn)子板(5L)和右轉(zhuǎn)子板(5R)旋轉(zhuǎn)而在繞組(L1 ) ~ 繞組(L6)和繞組(L7) ~繞組(L12)中產(chǎn)生了彼此反相的電動勢。 因此，存在當(dāng)從定子(10)的環(huán)形鐵心(11)的環(huán)狀繞組(Ll) ~繞 組(L12 )的繞組(Ll ) ~繞組(L6 )取出電力時(shí)不能從繞組(L7 ) ~ 繞組(L12)取出電力的問題。另外，為了消除反相的電動勢，需要設(shè)置霍爾傳感器(12)、第一三端雙向開關(guān)元件(Tl)和第二三端雙向開關(guān)元件(T2),由此將 產(chǎn)生電路負(fù)載。此外，由于在繞組(L1) 繞組(L6)和繞組(L7) ~ 繞組(L12)中產(chǎn)生的電動勢是反相的，由電動勢在繞組(L1) ~繞 組(L6)和繞組(L7) ~繞組(L12)中產(chǎn)生的磁場也是反向的，因 而將從繞組產(chǎn)生漏泄磁場，導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)力的降低，從而使發(fā) 電效率降低。[專利文獻(xiàn)l]:日本專利3783141號7>寺艮發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明，是為解決上述問題而開發(fā)的，其目的是提供一種使所有 繞組中產(chǎn)生同向的電動勢以防繞組的漏泄一磁場的產(chǎn)生^v而能防止因 從繞組漏泄的磁場引起的轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)力降低、且不產(chǎn)生電路負(fù)載的 高效率的發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，其特征在于具有在被固定了的環(huán)狀鐵心上分 割為多個(gè)而纏繞的第 一繞組、分割為與上述多個(gè)相同的個(gè)數(shù)并以覆蓋 第 一 繞組的分割后的間隙部的方式纏繞的第二繞組、與環(huán)狀鐵心的兩 面相對設(shè)置的第一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板，第一轉(zhuǎn)子板，具有與分割后 的第一繞組相對的、個(gè)數(shù)與上述多個(gè)相同的第一永久磁鐵，第二轉(zhuǎn)子 板，具有與分割后的第二繞組相對的、個(gè)數(shù)與上述多個(gè)相同的第二永 久磁鐵，通過第一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)，取出在第一繞組和第 二繞組中產(chǎn)生的電力。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，其特征在于第一繞組和第二繞組的繞線數(shù)和 繞線方向相同。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的第 一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板，在中心具有用于旋 轉(zhuǎn)的共同的驅(qū)動軸，并具有在驅(qū)動軸和第 一磁鐵之間形成磁路的第一 磁路形成板和在驅(qū)動軸和第二磁鐵之間形成磁路的第二磁路形成板。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，其第一繞組的一端接地，另一端與第一整流器 的正極連接，第二繞組的一端接地，另一端與第二整流器的正極連接，第一整流器和第二整流器的負(fù)極與電容器的一端連接，電容器的另一 端接地，并從電容器的一端取出電力。按照本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，可以提供在所有的繞組中產(chǎn)生同向的電動 勢因而可以防止產(chǎn)生繞組的漏泄^茲場，能防止因/人繞組漏泄的》茲場引 起的轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)力降低、且不會產(chǎn)生用于消除反向的電動勢的電路 負(fù)載的高效率的發(fā)電機(jī)。


圖1是表示本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的環(huán)狀鐵心的繞組分解圖。 圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子板的結(jié)構(gòu)圖。圖4是表示第一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板的磁路的磁路形成圖。圖5是本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的電路圖。圖6是表示連接結(jié)點(diǎn)P的輸出波形的圖。圖7是現(xiàn)有的發(fā)電裝置的正視圖和側(cè)視圖。圖8是表示現(xiàn)有的發(fā)電裝置的電連接的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖l是表示本發(fā)明的發(fā) 電機(jī)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。在圖1的(a)中，發(fā)電機(jī)110的定子70固定 在基座97上，環(huán)狀鐵心5以纏繞了第一繞組15—1~4和第二繞組 25_1 ~ 4的狀態(tài)設(shè)置在定子70上。第一轉(zhuǎn)子板30和第二轉(zhuǎn)子板35, 通過驅(qū)動軸60設(shè)置在各自具有支承板85—1、 85 — 2的軸承80—1、 80 — 2上，軸承80—1、 80 — 2固定在基座97上。另外，第一轉(zhuǎn)子板 30和第二轉(zhuǎn)子板35分別具有第一永久磁《失40—1 ~4和第二永久磁 鐵45 — 1 ~ 4。驅(qū)動軸60從外部獲得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(未圖示)，使第 一轉(zhuǎn)子板30和第二轉(zhuǎn)子板35旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在圖1的(b)中，纏繞了第一繞組15—1~4和第二繞組25_1~ 4的環(huán)狀鐵心5,插入在定子70內(nèi)而設(shè)置。圖2是更詳細(xì)地說明圖1的(b)的第一繞組15—1 ~4和第二繞組25—1 ~4纏繞在環(huán)狀鐵心 5上的狀態(tài)的環(huán)狀鐵心的繞組分解圖。在圖2的(a)中，第一繞組 15 — 1 ~4以相互間成90度的角度、第一繞組15—1和15 — 3相對、 15 — 2和15 — 4相對的方式纏繞在環(huán)狀鐵心5上。在圖2的(b)中， 第二繞組25-1~4，相互間成90度的角度，第二繞組25—1和25_ 3相對，25 — 2和25 — 4相對，并錯(cuò)開45度以覆蓋第一繞組15_ 1 ~ 4的間隙部，按與第一繞組15—1 4相同的方向纏繞相同的圏數(shù)。圖3是更詳細(xì)地說明圖1的(a)的第一轉(zhuǎn)子板30和第二轉(zhuǎn)子板 35的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子板結(jié)構(gòu)圖。第一永久磁鐵40—1 ~40 — 4以相互間成 90度的角度、第一永久磁鐵40—1和40 — 3相對、40 — 2和40 — 4 相對的方式設(shè)置在第一轉(zhuǎn)子板30上。第二永久磁鐵45—1~45_4 以相互間成90度的角度、第二永久磁鐵45 — 1和45 — 3相對、45 — 2 和45 — 4相對的方式設(shè)置在第二轉(zhuǎn)子板35上。另外，第一轉(zhuǎn)子板30 和第二轉(zhuǎn)子板35固定在驅(qū)動軸60上，使第二永久磁鐵45—1 -45 — 4相對于第一永久磁鐵40—1 40 — 4彼此錯(cuò)開45度而設(shè)置。此外， 第一轉(zhuǎn)子寺反30和第二轉(zhuǎn)子板35分別具有石l^各形成才反50_1、 50 — 2, 形成了第一永久磁鐵40—1~40 — 4和第二永久磁鐵45—1~45 — 4 的磁路。該磁路形成板50—1、 50—2也可以通過使第一和第二轉(zhuǎn)子 *反30、 35整體均為4失材質(zhì)而形成^^各。圖4是表示第 一轉(zhuǎn)子板30和第二轉(zhuǎn)子板35的磁路的形成和磁場 的方向的磁路形成圖。在圖4中，從第一轉(zhuǎn)子板30的第一永久》茲鐵 40—1的N極向第二轉(zhuǎn)子板35的第二永久磁鐵45—1和45 — 4的S 極產(chǎn)生磁場。該磁場再從第二永久磁鐵45 — 1和45 — 4的N極經(jīng)由 磁路形成板50—1、 50 — 2而形成回到第一永久磁鐵40—1的S極的 磁路。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)子板30和第二轉(zhuǎn)子板35受驅(qū)動軸60的轉(zhuǎn)矩帶動而 旋轉(zhuǎn)時(shí)，生成圖4所示的磁路的旋轉(zhuǎn)磁場，在第一繞組15 — 1 4和 第二繞組25—1 ~4中產(chǎn)生同向的電動勢。由此，可以在所有的繞組 中產(chǎn)生同向的電動勢，能有效地利用全部旋轉(zhuǎn)磁場。此處示出將繞組 的分割數(shù)和;茲鐵的分割數(shù)取為4的實(shí)施例，但繞組和磁鐵的分割數(shù)也可以是8，分割數(shù)并不限定于此。圖5是本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的電路圖。第一繞組15—1 ~4相互串聯(lián)連接，第一繞組15 — 4的開口端接地，第一繞組15 — 3的開口端與整 流器90—1的正極連接。同樣，第二繞組25—1 4,相互串聯(lián)連接， 使第二繞組25 — 3的開口端接地，第二繞組25 — 2的開口端與整流器 卯一2的正極連接。整流器90—1和整流器90 — 2的負(fù)極與電容器95 的一端連接，從該連接結(jié)點(diǎn)P取出電動勢。電容器95的另一端接地。 由在第一繞組15—1 4和第二繞組25—1 4中產(chǎn)生的同向的電動勢 生成的f茲場，方向都相同，所以^皮完全封閉在環(huán)狀4失心5內(nèi)。因此， 不會發(fā)生因從繞組漏泄的磁場引起的轉(zhuǎn)子板30、 35的旋轉(zhuǎn)力降低， 不會導(dǎo)致發(fā)電效率的降低。圖6是表示連接結(jié)點(diǎn)P的輸出波形的圖。在圖6的(a)中，在 第一繞組15 — 1 4和第二繞組25 — 1 4中產(chǎn)生的同方向的電動勢的 合成波，相對于時(shí)間軸為脈動電流而^皮輸入到電容器95。在圖6的 (b)中，蓄積在電容器95中的合成波能作為平滑的直流分量取出。 通過由變換器將該直流分量變換為交流分量并由變壓器升壓，能夠作 為家用電力供給。按照如上所述的本發(fā)明，可以在所有的繞組中產(chǎn)生同向的電動 勢，能有效地利用所有產(chǎn)生的石茲場。而且，可以防止繞組的漏泄》茲場 的發(fā)生，因而不會發(fā)生因從繞組漏泄的磁場引起的轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)力降 低，不會導(dǎo)致發(fā)電效率的降低。此外，不會產(chǎn)生用于消除反向的電動 勢的額外的電路負(fù)載。因此，能提供電路簡單、效率高的發(fā)電機(jī)。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)電機(jī)，其特征在于具有被分割為多個(gè)而纏繞在被固定了的環(huán)狀鐵心上的第一繞組、被分割為與上述多個(gè)相同的個(gè)數(shù)并覆蓋上述第一繞組的分割后的間隙部而纏繞的第二繞組、以及與上述環(huán)狀鐵心的兩面相對而設(shè)置的第一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板，其中，上述第一轉(zhuǎn)子板具有與上述分割后的第一繞組相對的、個(gè)數(shù)與上述多個(gè)相同的第一永久磁鐵，上述第二轉(zhuǎn)子板具有與上述分割后的第二繞組相對的、個(gè)數(shù)與上述多個(gè)相同的第二永久磁鐵，通過上述第一轉(zhuǎn)子板和上述第二轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)來取出在上述第一繞組和上述第二繞組中產(chǎn)生的電力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于上述第 一 繞組和第二繞組的繞線數(shù)和繞線方向相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的任何一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于 上述第一轉(zhuǎn)子板和上述第二轉(zhuǎn)子板在中心具有用于旋轉(zhuǎn)的共同的驅(qū)動軸，并具有在上述驅(qū)動軸和上述第 一 磁鐵之間形成磁路的第 一 磁路 形成板和在上述驅(qū)動軸和上述第二^茲鐵之間形成,茲路的第二磁路形 成板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于 上述第一繞組的一端接地，另一端與第一整流器的正極連接， 上述第二繞組的一端接地，另一端與第二整流器的正極連接， 上述第一整流器和上述第二整流器的負(fù)極與電容器的一端連接， 上述電容器的另一端接地， 從上述電容器的上述一端取出電力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在所有繞組中產(chǎn)生同向的電動勢以防產(chǎn)生繞組的漏泄磁場從而能防止因從繞組漏泄的磁場引起的轉(zhuǎn)子板的旋轉(zhuǎn)力降低、且不會產(chǎn)生電路負(fù)載的高效率的發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)具有在被固定了的環(huán)狀鐵心(5)上分割為多個(gè)而纏繞的第一繞組(15-1～4)、分割為與該多個(gè)相同的個(gè)數(shù)并以覆蓋第一繞組的分割后的間隙部的方式纏繞的第二繞組(25-1～4)、與環(huán)狀鐵心(5)的兩面相對設(shè)置的第一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板(30、35)，第一轉(zhuǎn)子板，具有與第一繞組相對的第一永久磁鐵(40-1～4)，第二轉(zhuǎn)子板，具有與第二繞組相對的第二永久磁鐵(45-1～4)，通過第一轉(zhuǎn)子板和第二轉(zhuǎn)子板(30、35)的旋轉(zhuǎn)，取出在第一繞組和第二繞組(15-1～4、25-1～4)中產(chǎn)生的電力。
文檔編號H02K16/02GK101248570SQ20068002409
公開日2008年8月20日 申請日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者岡本哲夫 申請人:岡本范政;新田浩司