專利名稱：通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的交流發(fā)電裝置及直流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流發(fā)電裝置及直流發(fā)電裝置，更詳細(xì)而言，涉及通過旋轉(zhuǎn)的直流供電刷對具有卷繞有繞組線圈的多個鐵芯的場極發(fā)生器供給直流電，從而對場極發(fā)生器的各鐵芯誘導(dǎo)磁力，對卷繞在所述場極發(fā)生器的一對發(fā)電用繞組誘導(dǎo)磁性與所述場極發(fā)生器的鐵芯相反的磁力，由此能產(chǎn)生電流的交流發(fā)電裝置及直流發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
一般，發(fā)電機(jī)分為交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的兩大類，所述交流發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子 和形成在所述轉(zhuǎn)子外側(cè)的定子和固定所述定子的中空形的圓筒形機(jī)殼，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，從轉(zhuǎn)子磁鐵的磁通量與定子繞組相互作用的同時將電流向定子繞組內(nèi)誘導(dǎo)。大體上，定子以同心配置在轉(zhuǎn)子機(jī)殼內(nèi)，并包含軟磁芯和導(dǎo)電性繞組，通過所述交流發(fā)電機(jī)供給的電力根據(jù)轉(zhuǎn)子的速度有所不同。此時，定子也可以以同心交替配置在轉(zhuǎn)子內(nèi)。即，交流發(fā)電的原理是在左側(cè)配置N極，在右側(cè)配置S極，并在線圈與磁力線成垂直的狀態(tài)下向逆時針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則在旋轉(zhuǎn)O 90°時，線圈的磁通量增加，感應(yīng)電動勢在N極側(cè)的線圈和S極側(cè)的線圈同時朝逆時針方向產(chǎn)生電動勢。當(dāng)旋轉(zhuǎn)90 180°時，線圈的磁通量減小，感應(yīng)電動勢在N極側(cè)的線圈和S極側(cè)的線圈同時朝順時針方向產(chǎn)生電動勢，從而產(chǎn)生電流。另外，直流發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和形成在所述轉(zhuǎn)子外側(cè)的定子和固定所述定子的中空形的圓筒形機(jī)殼，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，從轉(zhuǎn)子磁鐵的磁通量與定子繞組相互作用的同時將電流向定子繞組內(nèi)誘導(dǎo)。大體上，定子以同心配置在轉(zhuǎn)子機(jī)殼內(nèi)，并包含軟磁芯和導(dǎo)電性繞組，通過所述直流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電力根據(jù)轉(zhuǎn)子的速度有所不同。此時，定子也可以以同心交替配置在轉(zhuǎn)子內(nèi)。發(fā)明的詳細(xì)說明技術(shù)問題但是，現(xiàn)有交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)包括與安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的定子以同心配置的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子通過動力源的旋轉(zhuǎn)力在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的同時與定子相互作用，通過所述相互 作用產(chǎn)生電動勢，反復(fù)所述電動勢循環(huán)而產(chǎn)生電流，結(jié)果，為了用現(xiàn)有的發(fā)電裝置(交流發(fā)電裝置、直流發(fā)電裝置)產(chǎn)生電流，應(yīng)通過動力源勉強(qiáng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，為了使重量重的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，不但浪費(fèi)所需的能量，而且，因摩擦及其他因素而導(dǎo)致效率降低的問題。技術(shù)方案本發(fā)明是為了解決所述問題點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供一種發(fā)電裝置，其由纏繞有繞組線圈的多個鐵芯構(gòu)成且不旋轉(zhuǎn)的場極發(fā)生器來代替現(xiàn)有必須旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子才能發(fā)電的發(fā)電裝置，通過旋轉(zhuǎn)的直流供電刷選擇性地供給直流電至所述場極發(fā)生器的各繞組線圈，從而對場極發(fā)生器的各鐵芯誘導(dǎo)磁力，對卷繞所述場極發(fā)生器的一對發(fā)電用繞組誘導(dǎo)磁性與所述場極發(fā)生器的鐵芯相反的磁力，從而對發(fā)電用繞組反復(fù)地產(chǎn)生及消失電動勢，并產(chǎn)生電流。
技術(shù)功效如此，本發(fā)明為了得到電流，不需要勉強(qiáng)旋轉(zhuǎn)場極發(fā)生器，因此不但節(jié)省因勉強(qiáng)旋轉(zhuǎn)場極發(fā)生器而所需的資源、能量及多余設(shè)備，而且，能以低廉的費(fèi)用生產(chǎn)電力，所以本發(fā)明非常有用。即，獲得電流時，并不是使重量重的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，而是旋轉(zhuǎn)輕量的電刷，對發(fā)電用繞組反復(fù)產(chǎn)生及消失電動勢來產(chǎn)生電流，因此與現(xiàn)有發(fā)電機(jī)相比，最大限度地減低能量的浪費(fèi)，并能夠提供效率高的發(fā)電機(jī)。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的交流發(fā)電裝置的分離立體圖。、
圖2是示出結(jié)合圖I的交流發(fā)電裝置的狀態(tài)的立體圖。圖3是示出圖I的交流發(fā)電裝置的概略結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖4是在圖I所示的交流發(fā)電裝置中表示場極發(fā)生器的整流片和鐵芯之間的線圈繞組狀態(tài)的參考圖。圖5是在圖I所示的交流發(fā)電裝置中表示場極發(fā)生器和發(fā)電用繞組之間的磁力形成狀態(tài)的參考圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的直流發(fā)電裝置的分離立體圖。圖7是示出結(jié)合圖6的直流發(fā)電裝置的狀態(tài)的立體圖。圖8是示出圖6的直流發(fā)電裝置的概略結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖9是在圖6所示的直流發(fā)電裝置中表示場極發(fā)生器的整流片和鐵芯之間的線圈繞組狀態(tài)的參考圖。圖10是在圖6所示的直流發(fā)電裝置中表示場極發(fā)生器和發(fā)電用繞組之間的磁力形成狀態(tài)的參考圖。圖11是示出圖6的另一概略結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖中100 :本發(fā)明交流發(fā)電裝置，100’ 本發(fā)明直流發(fā)電裝置；110、110，馬達(dá)，111、111，軸112、112，:滑環(huán)，113、113’ 旋轉(zhuǎn)體113a、113a’ :直流供電刷，120、120’ :蓄電池121、121，:電刷，130、130’ 機(jī)殼140、140’ 場極發(fā)生器，141、141’ 鐵芯142、142’ 繞組線圈，150、150’ 發(fā)電用繞組160、160，:整流器，161、161’ 整流片170 :轉(zhuǎn)換器
具體實(shí)施例方式以下，詳細(xì)說明圖I至圖5所示的通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的交流發(fā)電裝置。本發(fā)明包括場極發(fā)生器140，具備卷繞有繞組線圈142的多個鐵芯141 ;發(fā)電用繞組150，將所述場極發(fā)生器140的周圍以預(yù)定間隔分為兩部分并圍繞；整流器160，具備整流片161，所述整流片在所述場極發(fā)生器140的一端排列成圓形而與每個繞組線圈142—對一連接；旋轉(zhuǎn)體113，具備緊貼于所述整流器160的外側(cè)面的直流供電刷113a ;馬達(dá)110，用于使所述旋轉(zhuǎn)體113旋轉(zhuǎn)；滑環(huán)112，形成在所述馬達(dá)110的軸111 ;直流供電裝置，用于對所述滑環(huán)112供給直流電。所述直流供電裝置包括電刷121，不受因馬達(dá)軸111旋轉(zhuǎn)而引起的妨礙，用于對滑環(huán)112供給直流電；蓄電池120，用于貯存所述直流電。本發(fā)明中，所述場極發(fā)生器140和發(fā)電用繞組150是固定在機(jī)殼130的結(jié)構(gòu)，在所述場極發(fā)生器140的各鐵芯141卷繞有用于產(chǎn)生磁極的繞組線圈142。如圖2所示，所述場極發(fā)生器140的鐵芯141是卷繞有繞組線圈142的狀態(tài)，所述繞組線圈142通過線圈線161a與多個整流片161分別對應(yīng)連接。通過直流供電刷113a供給直流電到所述整流片161，相面對的整流片161分別連接陽極(+)和陰極(_)，對應(yīng)的場極發(fā)生器140的繞組線圈142也流著陽極(+)和陰極(_)電流。因此，若在所述場極發(fā)生器140的繞組線圈142形成陽極⑴和陰極(_)，則在場極發(fā)生器140的鐵芯141產(chǎn)生磁力，此時，因在場極發(fā)生器140的鐵芯141已向預(yù)定方向卷繞有繞組線圈142的狀態(tài)，所以，以場極發(fā)生器140的軸為中心，一側(cè)方向成為N極或S極，而另一側(cè)方向具有與一側(cè)方向相反的極性。由此，對卷繞場極發(fā)生器140的發(fā)電用繞組150誘導(dǎo)極性與場極發(fā)生器140的鐵芯141相反的磁力。結(jié)果，直流供電刷113a以通過由馬達(dá)110旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體113緊貼在整流器160表面的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以，在每個整流片161依次供給陽極(+)和陰極(_)電流，由此，在場極發(fā)生器140的鐵芯141也依次產(chǎn)生N極或S極的磁力，同時對發(fā)電用繞組150誘導(dǎo)電動勢而產(chǎn)生電流，通過連接在所述發(fā)電用繞組150的電流引出用電線180輸出交流電流。本發(fā)明中，整流器160是分配直流電流而供給至場極發(fā)生器140的繞組線圈142的構(gòu)成。此時，整流器由通過薄的云母片相絕緣的楔形多個整流片而成，所述整流片互相絕緣。參照圖4更加詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)電原理。S卩，當(dāng)直流供電刷113a連接在整流片161的第I (+極)和第la(-極)時，場極發(fā)生器140的鐵芯141的第I至第7成為S極，第Ia至第7a成為N極。此時，在與第I至第7鄰接的發(fā)電用繞組150誘導(dǎo)N極，在與第Ia至第7a鄰接的發(fā)電用繞組150誘導(dǎo)S極。接著，直流供電刷113a旋轉(zhuǎn)而同時連接在整流片161的第I和第2、第Ia和第2a時，場極發(fā)生器140的鐵芯141的第I和第Ia的極性會消失。再次，直流供電刷113a旋轉(zhuǎn)而連接在整流片161的第2和第2a時，第2至第Ia成為S極，第2a至第I成為N極。由此順序，通過直流供電刷113a的旋轉(zhuǎn)，極性在場極發(fā)生器140和發(fā)電用繞組150反復(fù)變化，同時誘導(dǎo)電動勢，由此在發(fā)電用繞組150產(chǎn)生電流。如此，本發(fā)明是通過旋轉(zhuǎn)的直流供電刷將通過直流供電裝置供給的直流電供給至場極發(fā)生器，并通過由場極發(fā)生器產(chǎn)生的磁力對發(fā)電用繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而獲得電流的結(jié)構(gòu)。因此，若提高直流供電刷的旋轉(zhuǎn)速度或增加磁場極數(shù)量，則可以增加所產(chǎn)生的電
流量。、
以下，詳細(xì)說明圖6至圖11所示的通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的直流發(fā)電裝置。以下，參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的直流發(fā)電裝置。本實(shí)施例的直流發(fā)電裝置包括場極發(fā)生器140’，具備卷繞有繞組線圈142’的多個鐵芯141’;發(fā)電用繞組150’，將所述場極發(fā)生器140’的周圍以預(yù)定間隔分為兩部分并圍繞；整流器160’，具備整流片161’，所述整流片在所述場極發(fā)生器140’的一端排列成圓形’而與每個繞組線圈142’ 一對一連接；旋轉(zhuǎn)體113’，具備緊貼于所述整流器160’的外側(cè)面的直流供電刷113a’;馬達(dá)110’，用于使所述旋轉(zhuǎn)體113’旋轉(zhuǎn)；滑環(huán)112’，形成在所述馬達(dá)110’的軸111’ ；直流供電裝置，用于對所述滑環(huán)112’供給直流電。所謂所述預(yù)定間隔是指不妨礙場極發(fā)生器140’在發(fā)電用繞組150’內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)時的程度的間隔。 所述直流供電裝置包括電刷121’，不受因馬達(dá)軸111’旋轉(zhuǎn)而引起的妨礙，用于對滑環(huán)112’供給直流電源；直流發(fā)生裝置，用于供給所述直流電；蓄電池120’。本發(fā)明中，所述場極發(fā)生器140’和發(fā)電用繞組150’是固定在機(jī)殼130’的結(jié)構(gòu)，在所述場極發(fā)生器140’的各鐵芯141’卷繞有用于產(chǎn)生磁極’的繞組線圈142’。如圖6所示，所述場極發(fā)生器140’的鐵芯141’是卷繞有繞組線圈142’的狀態(tài)，所述繞組線圈142’通過線圈線161’ a與多個整流片161’分別對應(yīng)連接。通過直流供電刷113a’對所述整流片161’供給直流電，相面對’的整流片161’分別連接陽極(+’ )和陰極)，對應(yīng)的場極發(fā)生器140’的繞組線圈142’也流著陽極(+’)和陰極)電流。因此，若在所述場極發(fā)生器140’的繞組線圈142’形成陽極(+’ )和陰極(_’)，則在場極發(fā)生器140’的鐵芯141’產(chǎn)生磁力，此時，因在場極發(fā)生器140’的鐵芯141’已向預(yù)定方向卷繞有繞組線圈142’的狀態(tài)，所以，以場極發(fā)生器140’的軸為中心，一側(cè)方向成為N極或S極,而另一側(cè)方向具有與一側(cè)方向相反的極性。由此，對卷繞場極發(fā)生器140’的發(fā)電用繞組150’誘導(dǎo)極性與場極發(fā)生器140’的鐵芯141’相反的磁力。結(jié)果，直流供電電刷113a’以通過由馬達(dá)110’旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體113’緊貼在整流器160’表面的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以，在每個整流片161’依次供給陽極(+’ )和陰極)電流，由此，在場極發(fā)生器140’的鐵芯141’也依次產(chǎn)生N極或S極的磁力，同時對發(fā)電用繞組150’誘導(dǎo)電動勢而產(chǎn)生電流，通過連接在所述發(fā)電用繞組150’的電流引出用電線180輸出直流電流。但是，如圖8所示，由于直流供電刷113a’形成在旋轉(zhuǎn)體113’內(nèi)側(cè)面，所述直流供電刷113a’與形成在整流器160’的外側(cè)面的整流片161’接觸的結(jié)構(gòu)，因此會發(fā)生當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)體113’旋轉(zhuǎn)時，因離心力的作用直流供電刷113a’從整流器160’的整流片161’脫離的現(xiàn)象，隨此產(chǎn)生發(fā)電效率降低的問題。在此，本發(fā)明為了解決所述問題，如圖11所示，將直流供電刷113a’形成在旋轉(zhuǎn)體113’的外側(cè)面，并將整流片161’在整流器160’的內(nèi)側(cè)面配置成圓形’，此時，具有旋轉(zhuǎn)體113’插入于整流器160’的內(nèi)側(cè)面的結(jié)構(gòu)，由此，通過旋轉(zhuǎn)體113’的旋轉(zhuǎn)，離心力的作用越大，越可以提高直流供電刷113a’和整流器160’的整流片161’的接觸力。本發(fā)明中，整流器160’是分配直流電流而供給至場極發(fā)生器140’的繞組線圈142’的結(jié)構(gòu)。此時，整流器由通過薄的云母片相絕緣的楔形多個整流片而成，所述整流片互相絕緣。參照圖9更加詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)電原理。即，當(dāng)直流供電刷113a’連接在整流片161’的第I (+極)和第la(-極)時，場極發(fā)生器140’的鐵芯141’的第I至第7成為S極,第Ia至第7a成為N極。此時，在與第I至第7鄰接的發(fā)電用繞組150’誘導(dǎo)N極，在與第Ia至第7a鄰接的發(fā)電用繞組150’誘導(dǎo)S極。接著，直流供電刷113a’旋轉(zhuǎn)而同時連接在整流片161’的第I和第2、第Ia和第2a時，場極發(fā)生器140’的鐵芯141’的第I和第Ia的極性會消失。再次，直流供電刷113a’旋轉(zhuǎn)而連接在整流片161’的第2和第2a時，第2至第Ia成為S極，第2a至第I成為N極。由此順序，通過直流供電刷113a’的旋轉(zhuǎn)，極性在場極發(fā)生器140’和發(fā)電用繞組150’反復(fù)變化，同時誘導(dǎo)電動勢，在發(fā)電用繞組150’產(chǎn)生電流。如此，本發(fā)明將通過直流供電裝置供給的直流電通過旋轉(zhuǎn)的直流供電刷供給至場極發(fā)生器，并通過由場極發(fā)生器產(chǎn)生的磁力對發(fā)電用繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而獲得電流。因此，若提高直流供電刷的旋轉(zhuǎn)速度或增加磁場極的數(shù)量，則可以增加所產(chǎn)生的電流量。
如上所述，在不脫離本發(fā)明的思想及范圍內(nèi)對本發(fā)明進(jìn)行各種修改及變形是對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，應(yīng)理解為這些變形例或修改例屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的發(fā)電裝置，其特征在于，包括場極發(fā)生器(140)，具備卷繞有繞組線圈(142)的多個鐵芯(141);發(fā)電用繞組(150)，將所述場極發(fā)生器(140)的周圍以預(yù)定間隔分為兩部分并圍繞；整流器(160)，具備多個整流片(161)，所述整流片在所述場極發(fā)生器(140)的一端排列成圓形而與每個繞組線圈(142) —對一連接；旋轉(zhuǎn)體(113)，具備緊貼于所述整流器(160)的外側(cè)面的直流供電刷(113a);馬達(dá)(110)，用于使所述旋轉(zhuǎn)體(113)旋轉(zhuǎn)；滑環(huán)(112)，形成在所述馬達(dá)(110)的軸(111);直流供電裝置，用于對所述滑環(huán)(112)供給直流電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的交流發(fā)電裝置，其特征在于，所述直流供給裝置包括電刷(121)，不受因馬達(dá)軸(11)的旋轉(zhuǎn)而引起的妨礙，用于對滑環(huán)(112)供給直流電；蓄電池(120)，用于貯存所述直流電。
3.—種通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的直流發(fā)電裝置，其特征在于，包括場極發(fā)生器(140’)，具備卷繞有繞組線圈(142’ )的多個鐵芯(141’ );發(fā)電用繞組(150’)，將所述場極發(fā)生器(140’ )的周圍以預(yù)定間隔分為兩部分并圍繞；整流器(160’)，具備多個整流片(161’)，所述整流片(161’ )在所述場極發(fā)生器(140’ )的一端排列成圓形而與每個繞組線圈(142’)一對一連接；旋轉(zhuǎn)體(113’)，具備緊貼于所述整流器(160’)的外側(cè)面的直流供電刷(113a’)；馬達(dá)(110’)，用于使所述旋轉(zhuǎn)體(113’)旋轉(zhuǎn)；滑環(huán)(112’)，形成在所述馬達(dá)(110’ )的軸(111’ );直流供電裝置，用于對所述滑環(huán)(112’ )供給直流電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的直流發(fā)電裝置，其特征在于，將所述直流供電刷(113a’)形成在旋轉(zhuǎn)體(113’)的外側(cè)面，并將整流片(161’)在整流器(160’)的內(nèi)側(cè)面配置成圓形，此時，直流供電刷(113a’)位于整流器(160’)的內(nèi)側(cè)面，由此，通過旋轉(zhuǎn)體(113’ )的旋轉(zhuǎn)，離心力的作用越大，越可以提高直流供電刷(113a’ )和整流器(160’ )的整流片(161’ )的接觸力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過場極發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)的直流供電刷的交流發(fā)電裝置及直流發(fā)電裝置。本發(fā)明包括場極發(fā)生器，具備卷繞有繞組線圈的多個鐵芯；發(fā)電用繞組，以預(yù)定間隔兩等分所述場極發(fā)生器的周圍并圍繞；整流器，具備多個整流片，所述整流片在所述場極發(fā)生器的一端排列成圓形而與每個繞組線圈一對一連接；旋轉(zhuǎn)體，具備緊貼于所述整流片的外側(cè)面的直流供電刷；馬達(dá)，用于使所述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)；滑環(huán)，形成在所述馬達(dá)的軸；直流供電裝置，用于對所述滑環(huán)供給直流電。為了得到交流電流或直流電流，不需要勉強(qiáng)旋轉(zhuǎn)場極發(fā)生器，因此不但節(jié)省因勉強(qiáng)旋轉(zhuǎn)場極發(fā)生器而所需的資源、能量及多余的設(shè)備，而且，能以低廉的費(fèi)用生產(chǎn)電力，所以本發(fā)明非常有用。
文檔編號H02K13/00GK102668344SQ201080030268
公開日2012年9月12日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者樸在淳 申請人:樸在淳