專(zhuān)利名稱(chēng)：電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的直流電動(dòng)機(jī)基本分為有刷和無(wú)刷兩大類(lèi)。有刷電動(dòng)機(jī)的使用壽命太短，電 能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率也低。有刷電動(dòng)機(jī)必須配備換向器，僅換向器就結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造、 維修都難度較大，且價(jià)格較高。無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是在換向器上做了改進(jìn)，用電子換向器替代了原 來(lái)的機(jī)械換向部分。但它們的工作原理都是一樣的，電磁場(chǎng)的電流要不停的換向才能使電 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)工作，而每次換向過(guò)程中都產(chǎn)生較大的電能損耗，在電磁場(chǎng)的變化當(dāng)中，也使得電 磁場(chǎng)效率得不到充分利用，所以導(dǎo)致了能耗浪費(fèi)和效率較低等不足。這也是制約直流電動(dòng) 機(jī)技術(shù)發(fā)展的最大瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可節(jié)約電能、電磁場(chǎng) 效率高、不需要換向的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了一個(gè)新的技術(shù)方案本發(fā)明中安裝有磁塊的外筒和安裝有磁塊的內(nèi)筒為同心圓設(shè)置，外筒和內(nèi)筒之間 的空間內(nèi)設(shè)有中環(huán)，中環(huán)內(nèi)沿中軸的軸向平行排列有管線(xiàn)，每根管線(xiàn)正極與負(fù)極的末端互 相連接，而每根管線(xiàn)另一端的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與相鄰一根管線(xiàn)同一端的正極相接。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)解決方案在于外筒的磁塊和拿筒的磁塊分別在外筒和內(nèi)筒內(nèi)環(huán)形排列固定。中環(huán)內(nèi)管線(xiàn)的正極與負(fù)極之間具有絕緣層，正極的外面也具有絕緣層。是中環(huán)套在外筒和內(nèi)筒之間的環(huán)形空間內(nèi)并相對(duì)運(yùn)動(dòng)。中環(huán)內(nèi)的管線(xiàn)沿中軸的軸向平行排列并圍成一個(gè)環(huán)形，其中，第一根管線(xiàn)的負(fù)極 和最后一根管線(xiàn)的正極分別與電源的負(fù)極和正極相接。外筒和內(nèi)筒共用一塊底版與中軸固定并旋轉(zhuǎn)，而中環(huán)固定在外殼上。也可以將中 環(huán)直接與中軸固定，而外筒和內(nèi)筒與外殼固定并旋轉(zhuǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是中環(huán)內(nèi)管線(xiàn)的又一布置圖。圖4是管線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是管線(xiàn)的連接示意圖。圖6是管線(xiàn)的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明的電原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明具有一個(gè)環(huán)形外筒2和環(huán)形內(nèi)筒8，外筒2和內(nèi)筒8中的 磁塊1、3分別沿外筒2和內(nèi)筒8的環(huán)形槽也排列成一個(gè)環(huán)形，外筒2的內(nèi)圓周面與內(nèi)筒8 的外圓周面之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)形空間5。中環(huán)6內(nèi)由數(shù)根管線(xiàn)7互相平行排列并圍成一個(gè)環(huán) 狀體，管線(xiàn)7的排列方式既可以將數(shù)根管線(xiàn)7在中環(huán)6的同一直徑上依次平行排列，也可以 將數(shù)根管線(xiàn)7在中環(huán)6的不同直徑上依次平行排列(參見(jiàn)圖3)，管線(xiàn)7均與中軸4的軸向 平行設(shè)置。這個(gè)中環(huán)6由逆磁性金屬如鋁、銅材料制成，并將數(shù)根管線(xiàn)7固定在中間；也可 以是由環(huán)氧樹(shù)脂或塑料等材料制成，將數(shù)根管線(xiàn)7直接固化在其中。中環(huán)6套在外筒2和 內(nèi)筒8之間，并且中環(huán)6的外圓周面和內(nèi)圓周面均不與外筒2的內(nèi)圓周面和內(nèi)筒8的外圓 周面接觸。外筒2和內(nèi)筒8的一端共同固定在一塊底版上，該底版又固定連接在中軸4上。 而中環(huán)6的一端固定在外殼14上，中軸4與外殼14之間設(shè)有軸承9，以保證外筒2和內(nèi)筒 8隨中軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外殼14以及中環(huán)6不動(dòng)。也可以將中環(huán)6通過(guò)一底板直接與中軸4固定 不動(dòng)，而外筒2和內(nèi)筒8直接與外殼14固定并通過(guò)軸承9旋轉(zhuǎn)。圖4示出了每根管線(xiàn)7的結(jié)構(gòu)。管線(xiàn)7的內(nèi)芯為負(fù)極12，正極10為一管狀體套在 負(fù)極12的外面，正極10與負(fù)極12之間由絕緣體11隔離，但在管線(xiàn)7的末端正極10與負(fù) 極12又連為一體。在正極10的外周也由絕緣體11包裹。也可以將管線(xiàn)7的內(nèi)芯作為正 極，負(fù)極套在正極外面。圖5示出了管線(xiàn)7的接線(xiàn)方式。在管線(xiàn)7的接線(xiàn)端，每根管線(xiàn)7的負(fù)極12與相鄰 一根管線(xiàn)7的正極10通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)13連通。第一根管線(xiàn)7的正極10和最后一根管線(xiàn)7的負(fù) 極12經(jīng)過(guò)接線(xiàn)端子與電源連接。所說(shuō)管線(xiàn)7的內(nèi)芯即負(fù)極12也可是一管狀結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖6)，同樣能起到傳導(dǎo)電流 的作用。所說(shuō)的磁塊1、3是永磁體或電磁鐵。以下結(jié)合圖7對(duì)本發(fā)明的原理作一說(shuō)明。左手定則稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)定則，而右手定則稱(chēng)為發(fā)電機(jī)定則，這兩個(gè)定則都要有磁場(chǎng) 的定向電流為基礎(chǔ)。以中環(huán)6其中的一根管線(xiàn)7置于磁塊1和磁塊3之間為例，因?yàn)橛姓?極10和負(fù)極12在末端的連接而形成完整的回路電流，從正極10輸入的電流I經(jīng)過(guò)負(fù)極12 流出(如箭頭所示)，在這個(gè)過(guò)程中，管狀正極10內(nèi)、外表面的電磁場(chǎng)方向相反，而正極10 內(nèi)表面的電磁場(chǎng)方向與負(fù)極12外表面的電磁場(chǎng)方向卻保持一致，非但不影響正極10外表 面原有的電磁場(chǎng)方向，而且還能促進(jìn)正極10外表面原有的電磁場(chǎng)力而形成合力?；谝陨?原理，在管線(xiàn)7的電流磁場(chǎng)和磁塊1及磁塊3磁場(chǎng)的相互作用下，管線(xiàn)7在磁場(chǎng)中即按作用 力F(如箭頭所示)的方向運(yùn)動(dòng)(已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得以證實(shí))。那么，在中環(huán)6內(nèi)的數(shù)根管線(xiàn) 7則同樣在磁場(chǎng)中按作用力F(如箭頭所示)的方向運(yùn)動(dòng)，這樣連續(xù)不斷地循環(huán)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生 動(dòng)力輸出，作為電動(dòng)機(jī)使用。反之，在外力作用下，具有管線(xiàn)7的中環(huán)6與磁塊1和磁塊3發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，管 線(xiàn)7中即產(chǎn)生電流輸出，作為發(fā)電機(jī)使用。由于管線(xiàn)7和內(nèi)筒8及外筒2以及相應(yīng)的磁塊3、1結(jié)構(gòu)的新設(shè)計(jì)，所以管線(xiàn)7在 磁塊之間運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中不需要改變外部磁場(chǎng)方向，形成一恒定的磁場(chǎng)條件。
通過(guò)以上內(nèi)容可以看出，本發(fā)明不同于傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理，從全新 的角度對(duì)直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新，具有不需要換向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)能高效， 運(yùn)行安全可靠，維護(hù)方便，電能轉(zhuǎn)動(dòng)能或動(dòng)能轉(zhuǎn)電能效率高，輸入輸出都是恒向電流及電流 波形穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有電能的利用發(fā)揮到最大。本發(fā)明完全 可以產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)，用以取 代現(xiàn)有的直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是安裝有磁塊(1)的外筒(2)和安裝有 磁塊⑶的內(nèi)筒⑶為同心圓設(shè)置，外筒⑵和內(nèi)筒⑶之間的空間內(nèi)設(shè)有中環(huán)(6)，中環(huán)(6)內(nèi)沿中軸(4)的軸向平行排列有管線(xiàn)(7)，每根管線(xiàn)(7)正極(10)與負(fù)極(12)的末端 互相連接，而每根管線(xiàn)(7)另一端的負(fù)極(12)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(13)與相鄰一根管線(xiàn)(7)同一端 的正極(10)相接。
2.如權(quán)利要求1所述的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是磁塊(1)和磁塊(3) 分別在外筒(2)和內(nèi)筒(8)內(nèi)環(huán)形排列固定。
3.如權(quán)利要求1所述的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是中環(huán)(6)內(nèi)管線(xiàn)(7) 的正極(10)與負(fù)極(12)之間具有絕緣層(11)，正極(10)的外面也具有絕緣層(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是中環(huán)(6)套在外筒 (2)和內(nèi)筒(8)之間的環(huán)形空間(5)內(nèi)并相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是中環(huán)(6)內(nèi)的管線(xiàn)(7)中軸(4)的軸向平行排列并圍成一個(gè)環(huán)狀，其中，第一根管線(xiàn)(7)的負(fù)極(12)和最后一 根管線(xiàn)(7)的正極(10)分別與電源的負(fù)極和正極相接。
6.如權(quán)利要求1或4所述的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是外筒(2)和內(nèi)筒(8)共用一塊底版與中軸(4)固定并旋轉(zhuǎn)，而中環(huán)(6)固定在外殼(14)上。
7.如權(quán)利要求1或4所述的電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是中環(huán)(6)直接與 中軸⑷固定，而外筒⑵和內(nèi)筒⑶與外殼(14)固定并旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種電流恒向直流電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)，其特征是安裝有磁塊(1)的外筒(2)和安裝有磁塊(3)的內(nèi)筒(8)為同心圓設(shè)置，外筒(2)和內(nèi)筒(8)之間的空間內(nèi)設(shè)有中環(huán)(6)，中環(huán)(6)內(nèi)沿中軸(4)的軸向平行排列有管線(xiàn)(7)，每根管線(xiàn)(7)正極(10)與負(fù)極(12)的末端互相連接，而每根管線(xiàn)(7)另一端的負(fù)極(12)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(13)與相鄰一根管線(xiàn)(7)同一端的正極(10)相接。本發(fā)明具有不需要換向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)能高效，運(yùn)行安全可靠，維護(hù)方便，電能轉(zhuǎn)動(dòng)能或動(dòng)能轉(zhuǎn)電能效率高，輸入輸出都是恒向電流及電流波形穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有電能的利用發(fā)揮到最大。
文檔編號(hào)H02K29/00GK102104307SQ20091021957
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者袁東 申請(qǐng)人:袁東