專利名稱：靜止式電磁發(fā)電機的制作方法
技術領域：
靜止式電磁發(fā)電機技術領域[0001]本實用新型涉及機電類，特別涉及一種高效的靜止式電磁發(fā)電機。
背景技術：
[0002]國內外專利文獻描述了多種永磁發(fā)電機，每一種都包括一個永磁鐵和二個裝在永磁鐵外面的磁路,每一條磁路都在永磁鐵的異性極之間延伸，切換導致磁通量沿每條磁路交替流過的方式，一個或多個輸出線圈，通過裝置內的磁場變化感應電流流動。這些裝置的工作原理是法拉第定律的引伸，法拉第定律指出，電流在磁場變化的導體內被感應，磁場源都是靜止的。根據(jù)此定律制造的永磁發(fā)電機的磁場源故此都是靜止的。[0003]目前所有傳統(tǒng)旋轉永磁發(fā)電機裝置都需要一個固定的電力輸入或以電力形式驅動永磁發(fā)電機的反轉裝置或以扭轉力的形式驅動傳統(tǒng)旋轉發(fā)電機的轉子的動力。[0004]現(xiàn)有發(fā)電機磁部分的基本功能只是按照精確的計時轉換磁場。在大多數(shù)永磁發(fā)電機的傳統(tǒng)應用中，電壓穿過線圈切換，在線圈中產(chǎn)生磁場，用來超越永磁鐵的磁場，因此，必須為發(fā)電機提供大量的動力為切換裝置供電，大大降低了發(fā)電機的效率。發(fā)明內容[0005]本實用新型的目的在于提供一種靜止式電磁發(fā)電機，解決了現(xiàn)有技術存在的上述問題。本實用新型的原理是本實用新型具有能夠切換磁通量使其沿永磁鐵異性極之間的兩個磁路之一以主導地位流動的技術方法來使發(fā)電機發(fā)出電能。[0006]本實用新型是通過改變磁通量和磁通路線及磁通路線方向研究出的一種靜止式電磁發(fā)電機，在本實用新型技術的裝置中，永磁鐵的磁通路線不需要給磁場施加過大動力即可切換。而且應用自發(fā)反復切換動作來切割裝置內兩個交替磁通道之間的永磁鐵的磁通量，操縱反復切割動作的動力來自由于低能耗部件組成的控制電路。通過自行切換，減少了發(fā)電機工作期間對外部動力或者電源的大量需要，是節(jié)能的發(fā)電裝置。[0007]本實用新型與其它的永磁發(fā)電機在結構上相比的重要優(yōu)越性在于即簡化了硬件又增加了功率轉換的效率。相比之下，制造成本很低，降低能耗，產(chǎn)能效率高。[0008]本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)[0009]靜止式電磁發(fā)電機,包括永磁鐵1，用于將永磁鐵I的北極2輸出的磁通量向外傳送入磁芯3,所述磁芯3設直為右磁路4和左磁路5,左、右磁路5、4都在磁鐵I的北極2與南極6之間從外面延伸；電磁發(fā)電機通過切換和控制電路7驅動，該切換和控制電路7交替驅動電流通過右輸入線圈8和左輸入線圈9，所述左、右輸入線圈9、8分別纏繞在磁芯3上， 具體是右輸入線圈8環(huán)繞右磁路4，左輸入線圈9環(huán)繞左磁路5 ;右輸出線圈10環(huán)繞右磁路 4的一部分，左輸出線圈11環(huán)繞左磁路5的一部分。[0010]所述的右輸入線圈8通電時，北極2出現(xiàn)在其左端12，離永磁鐵I的北極2最近的一端；左輸入線圈9通電時，北磁極出現(xiàn)在其右端13，也是離永磁鐵I的北極2最近的一端； 因此，當右輸入線圈8通電時，永磁鐵I的磁通量就被拒絕通過右輸入線圈8 ;同樣，當左輸入線圈9被磁化時，來自永磁鐵I的磁通量也被拒絕通過左輸入線圈9 ;因此，可以看出驅動電流通過右輸入線圈8與右磁路4內的永磁鐵I的通量集中相對抗，至少導致該通量有一部分被轉移到左磁路5。另一方面，驅動電流通過左輸入線圈9，又與來自永磁鐵I的通量集中相對抗，至少導致有一部分通量被轉移到右磁路4。[0011]所述的右輸出線圈10連接于整流和過濾器bl9，所述整流和過濾器bl9的輸出通過調節(jié)器b20驅動，通過分壓計b21提供可調節(jié)的輸出電壓；所述調節(jié)器b20的輸出依次作為輸入提供給傳感和切換電路22，在啟動條件下，所述傳感和切換電路22將切換和控制電路7連接到外部電源23。[0012]所述的左輸出線圈11連接于整流和過濾器al5，所述整流和過濾器al5的輸出連接于調節(jié)器al6，其輸出電壓通過分壓計al7調節(jié)。調節(jié)器al6依次連接于外部負荷18。[0013]所述的磁芯3材料為層壓鐵基磁性合金，磁性材料為鐵、釹或硼合金。[0014]本實用新型可以包括I個永磁鐵、I個磁芯、第一和第二輸入線圈、第一和第二輸出線圈，以及I個切換電路組成。永磁鐵在對面端有磁極。磁芯包括位于永磁鐵對面端的I 個纏繞著第一輸入和輸出線圈的第一磁通道，以及I個纏繞著第二輸入和輸出線圈的第二磁通道。包括一對間隔的板，每個板有一個中心孔，第一和第二接線柱多元體在間隔板之間延伸。切換電路驅動電流交替通過第一和第二輸入線圈。通過第一線圈的電流促使第一輸入線圈產(chǎn)生I個與第一磁通道永磁鐵的磁通量密度相反的磁場。通過第二線圈的電流促使第二輸入線圈產(chǎn)生I個與第二磁通道永磁鐵的磁通量密度相反的磁場。[0015]本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機也可以包括I個磁芯、I個永磁鐵多元體、輸入線圈的第一和第二多兀體、輸出線圈多兀體和I個切換電路。磁芯包括一對間隔的板，每個板有一個中心孔，第一和第二接線柱多元體在間隔板之間延伸。永磁鐵分別在這對間隔板之間延伸。每個永磁鐵在對面端都有磁極，所有永磁鐵的磁場成一線向同一方向延伸。每個輸入線圈都纏繞在間隔板內I個接線柱和I個永磁鐵之間的板部分周圍。I個輸出線圈纏繞每I個接線柱。切換電路驅動電流交替流過第一和第二輸入線圈多元體。流過第一輸入線圈多元體的每個輸入線圈的電流，促使接線柱每側的永磁鐵的第一接線柱多元體的每個接線柱內的磁通量增加，促使接線柱每側的永磁鐵的第二接線柱多元體的每個接線柱內的磁通量減少。流過第二輸入線圈多元體的每個輸入線圈的電流，促使接線柱每側的永磁鐵的第一接線柱多元體的每個接線柱內的磁通量減少，促使接線柱每側的永磁鐵的第二接線柱多元體的每個接線柱內的磁通量增加。[0016]本實用新型的有益效果在于國內外的永磁發(fā)電機在每個磁路的兩端有一部分都被驅動飽合，阻礙磁通量流動。結構中都有運動部件，都有定子和轉子。在本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機中，推動其它磁路的磁通量流動的同時，左、右輸入線圈內的電流無須通過停止左磁路或右磁路，再進行充分切換。靜止永磁發(fā)電機通過改變磁分布運行；不需要完全從一側切換到另一側。每個磁路的兩端都沒有被驅動飽合，便利磁通量流動。[0017]本實用新型在輸入功率的利用方面和結構方面優(yōu)于國內外永磁發(fā)電機，即簡化了硬件又增加了功率轉換的效率，減少了發(fā)電機工作期間對外部動力或者電源的大量需要。 相比之下，制造成本很低，降低能耗，產(chǎn)能效率高。是節(jié)能減排的環(huán)保發(fā)電技術。


[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。[0019]圖I為本實用新型的結構示意圖；[0020]圖2為本實用新型切換和控制電路的示意圖；[0021]圖3為圖2所示電路內產(chǎn)生的驅動信號示意圖；[0022]圖4為本實用新型切換和控制電路的另一示意圖；[0023]圖5為圖3所示電路內產(chǎn)生的第一個驅動信號的示意圖；[0024]圖6為本實用新型的第一個驅動信號的示意圖；[0025]圖7為本實用新型的第二個驅動信號的示意圖；[0026]圖8為本實用新型的輸入電壓信號的示意圖；[0027]圖9為本實用新型的另一輸入電壓信號的示意圖；[0028]圖10為本實用新型的輸出電壓信號的示意圖；[0029]圖11為本實用新型的另一輸出電壓信號的示意圖；[0030]圖12為本實用新型的輸出電流信號示意圖；[0031]圖13為本實用新型的另一輸出電流信號示意圖；[0032]圖14為本實用新型的輸出功率示意圖；[0033]圖15為本實用新型內測量計算出的性能系數(shù)示意圖；[0034]圖16為本實用新型的實施例示意圖之一；[0035]圖17為本實用新型的實施例示意圖之二 ；[0036]圖18為圖17的主視示意圖；[0037]圖19為本實用新型的實施例示意圖三。
具體實施方式
[0038]
以下結合附圖進一步說明本實用新型的詳細內容及其具體實施方式
。[0039]參見圖1，本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機，包括永磁鐵1，用于將永磁鐵I的北極 2輸出的磁通量向外傳送入磁芯3,所述磁芯3設置為右磁路4和左磁路5,左、右磁路5、4 都在磁鐵I的北極2與南極6之間從外面延伸；電磁發(fā)電機通過切換和控制電路7驅動，該切換和控制電路7交替驅動電流通過右輸入線圈8和左輸入線圈9，所述左、右輸入線圈9、 8分別纏繞在磁芯3上，具體是右輸入線圈8環(huán)繞右磁路4，左輸入線圈9環(huán)繞左磁路5 ;右輸出線圈10環(huán)繞右磁路4的一部分,左輸出線圈11環(huán)繞左磁路5的一部分。[0040]所述的右輸入線圈8通電時，北極2出現(xiàn)在其左端12，離永磁鐵I的北極2最近的一端；左輸入線圈9通電時，北磁極出現(xiàn)在其右端13，也是離永磁鐵I的北極2最近的一端； 因此，當右輸入線圈8通電時，永磁鐵I的磁通量就被拒絕通過右輸入線圈8 ;同樣，當左輸入線圈9被磁化時，來自永磁鐵I的磁通量也被拒絕通過左輸入線圈9 ;因此，可以看出驅動電流通過右輸入線圈8與右磁路4內的永磁鐵I的通量集中相對抗，至少導致該通量有一部分被轉移到左磁路5。另一方面，驅動電流通過左輸入線圈9，又與來自永磁鐵I的通量集中相對抗，至少導致有一部分通量被轉移到右磁路4。[0041]所述的右輸出線圈10連接于整流和過濾器bl9，所述整流和過濾器bl9的輸出通過調節(jié)器b20驅動，通過分壓計b21提供可調節(jié)的輸出電壓；所述調節(jié)器b20的輸出依次作為輸入提供給傳感和切換電路22，在啟動條件下，所述傳感和切換電路22將切換和控制電路7連接到外部電源23。[0042]所述的左輸出線圈11連接于整流和過濾器al5，所述整流和過濾器al5的輸出連接于調節(jié)器al6，其輸出電壓通過分壓計al7調節(jié)。調節(jié)器al6依次連接于外部負荷18。[0043]參見圖I所示，左、右輸入線圈9、8被置于永磁鐵I的北極兩端，沿著從永磁鐵I 北極延伸出來的磁芯3部分排列?？梢哉J為，輸入線圈8、9可以交替放在永磁鐵I南極的任何一側，沿著從永磁鐵I南極延伸出來的磁芯3的一部分排列，連接輸入線圈8、9，通電后形成南極指向永磁鐵I南極的磁場?？傊?，左、右輸入線圈9、8沿永磁鐵一端的任何一側上的磁芯排列，形成一個第一極，如北極，左、右輸入線圈9、8的排列方式可產(chǎn)生第一極的極性指向永磁鐵第一極的磁場。[0044]另外，所述左、右輸入線圈9、8決不可用太大的電流驅動，以致磁芯材料飽合。將磁芯3驅動至飽合狀態(tài)，意味著隨后的輸入電流的增加不能影響磁通量的相應變化，因此造成輸入功率的浪費。本實用新型在輸入功率的利用方面優(yōu)于國內外永磁發(fā)電機，國內外的永磁發(fā)電機在每個磁路的兩端有一部分都被驅動飽合，阻礙磁通量流動。在本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機I中,推動其它磁路的磁通量流動的同時,左、右輸入線圈9、8內的電流無須通過停止左磁路5或右磁路4，再進行充分切換。靜止永磁發(fā)電機通過改變磁分布運行；不需要完全從一側切換到另一側。[0045]通過試驗證明這個結構有效利用輸入線圈內的動力在輸出線圈內產(chǎn)生電力，以致輸入線圈和驅動電路布置的選擇，使來自永磁鐵的磁通量一通電就被驅動通過輸入線圈。[0046]本實用新型的結構和現(xiàn)有技術裝置結構相比具有一個非常明顯的優(yōu)越性它的磁通量在兩個交替的左、右磁路之間切換，只有I個單一輸入線圈環(huán)繞每個交替磁路。[0047]右輸出線圈10連接于整流和過濾器19，輸出通過調節(jié)器b20驅動，利用分壓計 b21提供可調節(jié)的輸出電壓。調節(jié)器b20的輸出依次作為輸入提供給傳感和切換電路22。 在啟動條件下，傳感和切換電路22將切換和控制電路7連接到外部電源23，比如，啟動電池。本實用新型的靜止電磁發(fā)電機正常啟動后，傳感和切換電路22自動檢測到來自調節(jié)器 b20的電壓(已經(jīng)達到預定水平)，這樣切換和控制電路7的電力輸入從外部電源23切換到調節(jié)器b20的輸出，同時開通電路器24。該切換發(fā)生后，靜止式電磁發(fā)電機使用一部分的電源就可以做工，不用外部滿負荷的動力或者滿負荷電氣連續(xù)工作。[0048]左輸出線圈11連接于整流和過濾器al5，其輸出連接于調節(jié)器al6，其輸出電壓通過分壓計al7調節(jié)。調節(jié)器al6依次連接于外部負荷18。[0049]圖2是切換和控制電路7第一式的圖解視圖，振蕩器27驅動雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器28 的時鐘輸入，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器28的輸出連接于驅動電路a、b 29、30，給場效應晶體管a、 b 31,32以動力，以便右、左輸入線圈8、9被交替驅動。通過場效應晶體管給右、左線圈8、9 施加的電壓來自傳感和切換電路22的輸出。[0050]參見圖3所示，場效應晶體管a、b 31、32的電路選通器的信號的圖解視圖，驅動場效應晶體管a、31的信號的電壓由線a 33代表，驅動場效應晶體管b 32的信號的電壓由線 b 34代表。[0051]圖4是切換和控制電路7第二方式的圖解視圖，振蕩器35驅動雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器36的時鐘輸入，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器36的輸出連接，用作單次觸發(fā)a、b 37、38的起動裝置。單次觸發(fā)a、b 37、38的輸出通過驅動電路a、b 39、40依次連接，驅動場效應晶體管a、 b 41、42,以便右、左輸入線圈8、9被持續(xù)時間短于雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器36的輸出的脈沖交替驅動。[0052]圖5是驅動圖4場效應晶體管a、b 41,42的電路選通器的信號的圖解視圖，驅動場效應a 41的信號的電壓由線43代表,驅動場效應b 42的信號的電壓由線44代表。[0053]參見圖I所示，只有當右磁路4的磁通量發(fā)生變化時，右輸出線圈10才可發(fā)電，只有當左磁路5的磁通量發(fā)生變化時，左輸出線圈11才可發(fā)電。因此，對于特殊的本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機結構來說，理想的是確定提供最迅速的磁通量實際變化的脈沖寬度，或者通過改變圖2中振蕩器27的頻率，以便該脈沖寬度通過圖3的信號實現(xiàn)，或者通過改變圖4單次觸發(fā)a、b 37,38的時間常數(shù)，以便該頻率寬度通過圖5的信號以較低的振蕩器頻率來實現(xiàn)。這樣，輸入線圈就不必開啟過久。如果任何一個輸入線圈開啟過久，超出產(chǎn)生磁通方向變化所必須的時間，功率就以熱形式在輸入線圈內被浪費掉，而不能在相應的輸出線圈內發(fā)出額外的電力。[0054]為了確定按本實用新型模式制造的一種靜止式電磁發(fā)電機產(chǎn)生的電力，是否能夠驅動切換和控制邏輯電路、為右、左輸入線圈8、9供電和驅動外部負荷18，進行過許多試驗。在本實用新型試驗的結構中，右、左輸入線圈8、9有40圈I. 8毫米直徑的銅線，右、左輸出線圈9、11有450圈I. 8毫米直徑的銅線。永磁鐵I的南北極之間的高度為40mm，按箭頭26方向；寬25.4臟，箭頭25方向；其他方向，深度為38. 1mm。磁芯3的高度為90mm，箭頭26方向；寬度為135mm，箭頭25方向；深度為70mm。磁芯3在箭頭26方向有一個40mm 高的中心孔，用于容納磁鐵1，箭頭25方向的寬度為85_。磁芯3制作成兩半的“C”型，在 14線處接合，用于容納輸出線圈10、11和輸入線圈8、9在磁芯材料上的纏繞。[0055]磁芯材料為層壓鐵基磁性合金，磁性材料為鐵、釹或硼合金。[0056]右、左輸入線圈8、9用120. 5KHz振蕩器頻率驅動，使用圖2所示切換控制電路產(chǎn)生最佳功率。該頻率的周期為17. 45微秒。雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器28用于對振蕩器的時鐘信號輸入的上升邊進行設置和復位，以便每一個驅動場效應晶體管a、b31或32的脈沖持續(xù)時間都是17. 45微秒，以便順序脈沖也被分配至每個場效應晶體管，也都間隔17. 45微秒。[0057]圖6至圖13是帶7. 5伏輸入電壓運行期間，圖I和2的裝置內同時發(fā)生的信號的圖解視圖。圖6顯示的是驅動場效應晶體管a31的第一個驅動信號45，它引導驅動右輸入線圈8。圖7顯示的是驅動場效應晶體管b32的第二個信號46，它引導驅動左輸入線圈9。[0058]圖8、圖9顯示與驅動場效應晶體管a、b 31、32的電池電源有關的電壓和電流信號。圖8顯不電池的電壓為7. 5伏,場效應晶體管a、b 31、32其中之一每開關傳導一次,一個衰減瞬時信號就疊加在該電壓上。該瞬時信號的特有模式取決于電池的內電阻，以及靜止式的電磁發(fā)電機的各種特性。同樣，圖9顯示從電池電源流入場效應晶體管a、b 31,32 的電流，因為信號47、48顯示電流流入場效應a、b 31,32的效果，瞬時尖峰信號相隔17. 45 秒。[0059]圖10至圖13顯示右、左輸出線圈10、11測得的電壓和電流強度。圖10顯示右輸出線圈10的電壓輸出信號49，而圖11顯示左線圈11的電壓輸出信號50。例如，右輸出線圈10的輸出電流信號53包括，左輸入線圈9的I個電流脈沖被打開引導磁通量流過右磁路4產(chǎn)生的第一個瞬時尖峰信號51，右輸入線圈8打開、左輸入線圈9關閉時產(chǎn)生的第二個瞬時尖峰信號52。圖12顯示右輸出線圈10的電流輸出信號53，而圖12顯示左輸出線圈 11的電流輸出信號54。[0060]圖14是使用本實用新型技術的一種靜止式電磁發(fā)電機一測量的輸出功率和10伏至75伏不等的輸入電壓的8個電平的圖解視圖。振蕩器頻率保持在87. 5KHz。測量點用標記為曲線上的55，56。[0061]圖15是定義為圖14所示每個測量點上輸出與輸入功率比的性能系數(shù)圖解視圖。 用計算機對每個數(shù)據(jù)點進行計算，其結果在整個信號周期平均。這些量度與Textronic THS730示波鏡測得的平均方根功率一致。[0062]雖然本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機可以無飽合在很高的電壓和電流下工作。但輸入電壓應限制在7. 5伏，因為使用了切換電路的電壓限制。熟悉相關工藝的人對于高壓切換電路的部件很容易做到。[0063]實驗用100伏輸入電壓下的運行平均輸出電流為12毫安，平均輸出電壓為400 伏時，輸入電流為140毫安，輸入功率為14瓦特，右、左輸出線圈10、11的結果輸出功率都為48瓦特。這就意味，對于每個輸出線圈，性能系數(shù)為3. 44。[0064]例如某些用途需要4000伏電壓時，對永磁發(fā)電機I的結構進行簡單改變就可以輸出4000伏電壓。只要減少輸出繞組的圈數(shù)，就可以輕易降低輸出電壓。如果輸出繞組的圈數(shù)從450減少到12，輸出電壓就降到106伏或107伏，每個輸出線圈的輸出電流就可以增加到O. 5安培。這樣，通過改變輸出線圈的圈數(shù)就可以改變永磁發(fā)電機的輸出電流和電壓， 無須實際改變，由決定切換過程中穿梭移動的磁通量的輸入電流來代替確定的輸出功率。[0065]它是一個非熱力學平衡內的開放系統(tǒng)。該系統(tǒng)從永磁鐵的磁通量中接收靜態(tài)能。 因為靜止式電磁發(fā)電機一是自動切換的，沒有附加能量輸入，該系統(tǒng)的熱動力運轉是一個開放的耗散系統(tǒng)，從其內部環(huán)境中接收、收集和耗散能量；也就是從儲存在永磁鐵內的磁通量中獲取。這種靜止式電磁發(fā)電機的連續(xù)運轉導致永磁鐵退磁。在本實用新型中最好使用包括稀土元素的磁性材料,如衫鈷材料,或包括鐵、釹和硼的材料，因為這種磁性材料在該應用中具有相對長的壽命。[0066]因此，以本實用新型是一個將永磁鐵輻射的通量轉換為電能的裝置為本身和外部負荷提供動力的系統(tǒng)。它類似一個核反應堆系統(tǒng)，其中有許多燃料棒輻射能量，用于保持連鎖反應運轉，將水加熱產(chǎn)生電能驅動外部負荷。[0067]圖16是根據(jù)本實用新型參照一種靜止式電磁發(fā)電機一裝置制造的一種靜止式的電磁發(fā)電機二。該靜止式的電磁發(fā)電機二在結構和工作原理上基本上與一種靜止式的電磁發(fā)電機一相類似，這個電磁發(fā)電機二的磁芯57是分成二半的，沿58線接合，使每一個輸出線圈59纏繞在塑料線筒60上，塑料筒60是放在磁芯57的支柱61上。圖16也顯示了輸入線圈62的交替位置。在圖I的示例中，右、左輸入線圈8、9都放在磁芯3的上部，使右、 左輸入線圈8、9的安裝位置正好可以在右、左輸入線圈8、9的內端12、13處建立具有北磁極性的磁場，因此使這些北磁極離與同樣具有北磁極的永磁鐵I的末端2最近。在圖16的示例中，第一個輸入線圈8與上述圖I描述的一樣，但是第二個輸入線圈62卻放在永磁鐵I的南極63附近。該輸入線圈62的安裝位置可以在其內端64處建立南磁極，因此，當線圈 62接通時，永磁鐵I的通量就被從左磁路5引導致右磁路4。[0068]圖17、圖18顯示的是按照本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機二制造的靜止式的電磁發(fā)電機三，圖17是靜止式的電磁發(fā)電機三A頂視圖，圖18是靜止式的電磁發(fā)電機三B正視圖。該永磁發(fā)電機在每一角有一個輸出線圈66和67,永磁鐵68沿輸出線圈的每一端延伸。磁芯69包括一個上板70, —個下板74和一個在輸出線圈66、67內延伸的方形柱73。 上板70和下板74都有中心孔。[0069]每個永磁鐵68都通過一個同極,如北極,確定對上板70的方向。8個輸入線圈72、 71分布在位于輸出線圈66,67與永磁鐵68之間的上板70周圍。每個輸入線圈72、71的位置都可在離永磁鐵68最近的末端形成一個磁極,永磁鐵68與緊鄰上板70的磁鐵的磁極是同極性的。因此，開通輸入線圈72就從相鄰的輸出線圈66轉移永磁鐵68的磁通量，通過輸出線圈67將該通量轉入磁通路。然后，輸入線圈71開通，從相近的輸出線圈67轉移永磁鐵68的磁通量，通過輸出線圈66將該通量轉入磁通路。因此，輸入線圈就形成了第一組輸入線圈72和第二組輸入線圈71，第一和第二組輸入線圈就以上述關于單個輸入線圈8、9 的圖I描述的方式被交替供給能量。輸出線圈就在線圈66內同時發(fā)生的第一脈沖群和線圈67內同時發(fā)生的第二脈沖群中產(chǎn)生了電流。[0070]因此，通過輸入線圈72的驅動電流就導致穿過輸出線圈67的方形柱73內的永磁鐵68的通量增加，穿過輸出線圈66的方形柱73的永磁鐵68的通量減少。另一方面，通過輸入線圈71的驅動電流也導致穿過輸出線圈67的方形柱內的永磁鐵68的通量減少，穿過輸出線圈66的方形柱內的永磁鐵68的通量增加。[0071]同時，圖17和圖18的示例顯示了所有沿上板70展開的輸入線圈72、71，當然，某些輸入線圈72、71也可以圖16說明的方式交替配置在下板74周圍，將一個輸入線圈72、71 放在每個磁路與永磁鐵和穿過輸出線圈66、67的相鄰方形柱73之間，每個輸入線圈72、71 的位置要產(chǎn)生一個磁極與相鄰永磁鐵68的最近磁極相同的磁場。[0072]圖19是本實用新型的靜止式電磁發(fā)電機四，類似于圖17和18論述的一種靜止式的電磁發(fā)電機，除上板和一個類似的下板(沒有顯示)是環(huán)形的以外，而永磁鐵75和穿過輸出線圈77的76是圓柱形的支架。輸入線圈的朝向和切換方式同圖16和圖17。[0073]雖然圖19的不例顯不了 4個永磁鐵、4個輸出線圈和8個輸入線圈，上述原理也適用于擁有不同數(shù)量元件的靜止式電磁發(fā)電機。例如，這樣的裝置可以擁有2個永磁鐵、2個輸出線圈和4個輸入線圈，或者擁有6個永磁鐵、6個輸出線圈和12個輸入線圈等等。[0074]本實用新型在結構上的重要優(yōu)越性在于即簡化了硬件又增加了功率轉換的效率。 本實用新型技術遠遠超過已經(jīng)展示出來的現(xiàn)有技術。本實用新型內容中的案例細節(jié)描述是就結構、制造和使用細節(jié)的各種變化方式而進行的，包括零件的組合和安排，布局，依據(jù)本實用新型的內容，結合其中任意一種方式的細節(jié)描述，相關專業(yè)技術人員完全可以制造出本實用新型的靜止式的電磁發(fā)電機。[0075]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種靜止式電磁發(fā)電機，其特征在于包括永磁鐵(I)，用于將永磁鐵(I)的北極(2)輸出的磁通量向外傳送入磁芯(3),所述磁芯(3)設置為右磁路(4)和左磁路(5),左、右磁路(5、4)都在磁鐵(I)的北極(2)與南極(6)之間從外面延伸；電磁發(fā)電機通過切換和控制電路(7)驅動，該切換和控制電路(7)交替驅動電流通過右輸入線圈(8)和左輸入線圈(9)，所述左、右輸入線圈(9、8)分別纏繞在磁芯(3)上，具體是右輸入線圈(8)環(huán)繞右磁路(4)，左輸入線圈(9)環(huán)繞左磁路(5);右輸出線圈(10)環(huán)繞右磁路(4)的一部分，左輸出線圈(11)環(huán)繞左磁路(5)的一部分。
2.根據(jù)權利要求I所述的靜止式電磁發(fā)電機，其特征在于所述的右輸入線圈(8)通電時，北極(2)出現(xiàn)在其左端(12)，離永磁鐵(I)的北極(2)最近的一端；左輸入線圈(9)通電時，北磁極出現(xiàn)在其右端(13)，也是離永磁鐵(I)的北極(2)最近的一端；因此，當右輸入線圈(8)通電時，永磁鐵(I)的磁通量就被拒絕通過右輸入線圈(8);同樣，當左輸入線圈(9)被磁化時，來自永磁鐵(I)的磁通量也被拒絕通過左輸入線圈(9);因此，可以看出驅動電流通過右輸入線圈(8)與右磁路(4)內的永磁鐵(I)的通量集中相對抗，至少導致該通量有一部分被轉移到左磁路(5);另一方面，驅動電流通過左輸入線圈(9)又與來自永磁鐵(I)的通量集中相對抗，至少導致有一部分通量被轉移到右磁路(4)。
3.根據(jù)權利要求I所述的靜止式電磁發(fā)電機，其特征在于所述的右輸出線圈(10)連接于整流和過濾器b (19)，所述整流和過濾器b (19)的輸出通過調節(jié)器b (20)驅動，通過分壓計b (21)提供可調節(jié)的輸出電壓；所述調節(jié)器b (20)的輸出依次作為輸入提供給傳感和切換電路(22)，在啟動條件下，所述傳感和切換電路(22)將切換和控制電路(7)連接到外部電源(23)。
4.根據(jù)權利要求I所述的靜止式電磁發(fā)電機，其特征在于所述的左輸出線圈(11)連接于整流和過濾器a (15)，所述整流和過濾器a (15)的輸出連接于調節(jié)器a (16)，其輸出電壓通過分壓計a (17)調節(jié)，調節(jié)器a (16)依次連接于外部負荷(18)。
5.根據(jù)權利要求I所述的靜止式電磁發(fā)電機，其特征在于所述的磁芯(3)材料為層壓鐵基磁性合金，磁性材料為鐵、釹或硼合金。
專利摘要本實用新型涉及一種靜止式電磁發(fā)電機，屬于機電領域。包括永磁鐵，用于將永磁鐵的北極輸出的磁通量向外傳送入磁芯，所述磁芯設置為右磁路和左磁路，左、右磁路都在磁鐵的北極與南極之間從外面延伸；電磁發(fā)電機通過切換和控制電路驅動，該切換和控制電路交替驅動電流通過右輸入線圈和左輸入線圈，所述左、右輸入線圈分別纏繞在磁芯上；右輸出線圈環(huán)繞右磁路的一部分，左輸出線圈環(huán)繞左磁路的一部分。優(yōu)點在于結構新穎、簡單，產(chǎn)能效率高，環(huán)保節(jié)能，改變傳統(tǒng)永磁發(fā)電機的發(fā)電模式，實用性強。
文檔編號H02K35/06GK202818063SQ20122054091
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2012年10月22日
發(fā)明者彭浩 申請人:彭浩