專利名稱：直流發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，具體地說(shuō)，涉及一種直流發(fā)電機(jī)。
現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)，不管是直流發(fā)電機(jī)還是交流發(fā)電機(jī)，在運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電時(shí)，始終是靠外力驅(qū)動(dòng)，消耗水力、風(fēng)力、火力、核能等能源，這些能源有的是不可再生能源，有的受到地方和條件限制，有的能源消耗過(guò)程中會(huì)造成污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的是提供一種把磁場(chǎng)對(duì)磁性材料產(chǎn)生的磁吸引力轉(zhuǎn)換成電能的直流發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的直流發(fā)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該直流發(fā)電機(jī)包括磁極鐵心、磁極繞組、電樞鐵心和電樞繞組，簡(jiǎn)單地說(shuō)包括磁極和電樞；磁極繞組和電樞繞組都固定在磁極鐵心上，是靜止的；電樞鐵心和磁極鐵心構(gòu)成可變磁分路；電樞鐵心在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，使氣隙從小到大，又從大到小周期性變化，使穿過(guò)電樞鐵心的磁通量Φ2從大到小，又從小到大周期性變化，從而導(dǎo)至穿過(guò)電樞繞組的磁通量Φ1從小到大，又從大到小周期性變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電樞鐵心在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在氣隙由大到小的區(qū)間，穿過(guò)電樞鐵心的磁通量Φ2從小到大，電樞鐵心靠磁極繞組和電樞繞組的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁吸引力驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，不用外力驅(qū)動(dòng)。
穿過(guò)所述電樞鐵心的磁通量Φ2的最大值越大越好，最小值越小越好。
本發(fā)明的直流發(fā)電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的直流發(fā)電機(jī)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)由于利用發(fā)電機(jī)本身的磁極繞組和電樞繞組電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁吸引力和外力相結(jié)合，交替驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能耗低。
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的二個(gè)實(shí)施方式。


圖1是本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)第一實(shí)施方式(電樞鐵心位于最小氣隙位置)的主視圖。
圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖。
圖3是電樞鐵心位于最大最小氣隙位置的主視圖。
圖4是對(duì)應(yīng)于圖3的電樞鐵心轉(zhuǎn)矩曲線。
圖5是本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)另一個(gè)實(shí)施方式(電樞鐵心位于最小氣隙)的主視圖。
圖6是沿圖5中B-B線的剖視圖。
從圖1到圖4所示的本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施方式可看出，磁極鐵心1的兩端有孔，與轉(zhuǎn)軸5成動(dòng)配合，磁極鐵心1中間的兩則內(nèi)圓弧7與電樞鐵心3的外圓弧8同心，且成動(dòng)配合，形成氣隙6。磁極繞組2與電樞繞組4裝在磁極鐵心1上。
從圖1還可看出磁極繞組2的電流產(chǎn)生的總磁通Φ＝Φ1+Φ2。Φ2穿過(guò)電樞鐵心3，Φ1穿過(guò)電樞繞組4。明顯地可看出，Φ2發(fā)生變化，必然引起Φ1發(fā)生變化。
設(shè)定圖3的電樞鐵心3位置O為初始位置，并設(shè)定電樞鐵心3的轉(zhuǎn)向n為順時(shí)針。電樞鐵心3位于初始位置時(shí)，與磁極鐵心1形成的氣隙6為最小，磁阻最小，穿過(guò)電樞鐵心3的磁通量Φ2為最大值。當(dāng)電樞鐵心3由位置O逐漸轉(zhuǎn)至π/2時(shí)，氣隙6由最小值增至最大值，磁阻由最小增至最大。穿過(guò)電樞鐵心3的磁通量Φ2由最大值減至最小值，從而導(dǎo)至穿過(guò)電樞繞組4的磁通量Φ1由最小值增至最大值。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在電樞繞組4中必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也就是說(shuō)發(fā)出了電。
當(dāng)電樞鐵心3由位置π/2轉(zhuǎn)至其它位置時(shí)，其發(fā)電原理與上述相同。
下面分析電樞鐵心3的轉(zhuǎn)矩變化情況。
磁極繞組電流和電樞繞組電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)電樞鐵心3產(chǎn)生磁吸力，磁場(chǎng)吸引力作用于電樞鐵心3上，于是電樞鐵心3便受到電磁轉(zhuǎn)矩的作用。
在電樞鐵心3由O轉(zhuǎn)至π/2的過(guò)程中，氣隙6由最小值增加至最大值，穿過(guò)電樞鐵心3的磁通量Φ2由最大值減至最小值，磁極繞組2和電樞繞組4的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)電樞鐵心3的吸引力由最大值減至最小值，在該區(qū)間，電樞鐵心3必須靠外力驅(qū)動(dòng)才能運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)電樞鐵心3從位置轉(zhuǎn)π/2轉(zhuǎn)至π時(shí)，氣隙6由最大值減至最小值。穿過(guò)電樞鐵心3的磁通量Φ2由最小值增至最大值。磁極繞組2和電樞繞組4的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)電樞鐵心3的吸引力由最小值增至最大值，電樞鐵心3朝磁極鐵心1的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁吸力的方向跟電樞鐵心3運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，為負(fù)值。見圖4的π/2-π轉(zhuǎn)矩曲線。由此得出，轉(zhuǎn)子從π/2轉(zhuǎn)至π，是靠電樞繞組4和磁極繞組2的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁吸引而轉(zhuǎn)動(dòng)。
同理可以分析電樞鐵心3從位置π-3π/2和3π/2-2π的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
綜上所述，可以得出電樞鐵心3在區(qū)間O-π/2和π-3π/2，必須在外力驅(qū)動(dòng)下才能運(yùn)轉(zhuǎn)。
電樞鐵心3在區(qū)間π/2-π和3π/2-2π，是靠電磁吸力自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，不須外力驅(qū)動(dòng)。
或者說(shuō)，本發(fā)明直流發(fā)電在運(yùn)行發(fā)電過(guò)程中，有部分驅(qū)動(dòng)力是利用本發(fā)電機(jī)磁極繞組和電樞繞組電流產(chǎn)生的磁吸引力。將這種磁能作為一種能源加以利用。
圖5和圖6示出了本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)的第二個(gè)實(shí)施方式，除電樞鐵心9不同于第一個(gè)實(shí)施方式外，其余結(jié)構(gòu)基本相同。從圖2和圖6可看出，第一個(gè)實(shí)施方式的電樞鐵心3的橫截剖面是一字腰形，而第二個(gè)實(shí)施方式是十字腰形。這是由發(fā)電機(jī)極數(shù)決定的。
兩個(gè)實(shí)施方式相比，第二個(gè)實(shí)施方式由于極數(shù)多，電磁吸力作用更加明顯，即第二個(gè)實(shí)施方式比第一個(gè)實(shí)施方式更優(yōu)。
可以理解，除了圖1至圖6所示結(jié)構(gòu)外，本發(fā)明的直流發(fā)電機(jī)還可以具有其它極數(shù)，如六極、八極等。電樞鐵心也可以具有其它的結(jié)構(gòu)變型，而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種直流發(fā)電機(jī)，它包括磁極鐵心、磁極繞組、電樞鐵心和電樞繞組，其特征在于磁極繞組(2)和電樞繞組(4)都固定在磁極鐵心(1)上，是靜止的；電樞鐵心(3)與磁極鐵心(1)構(gòu)成可變磁分路；所述電樞鐵心(3)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，使氣隙(6)從小到大，又從大到小周期性變化，使穿過(guò)電樞鐵心(3)的磁通量Φ2從大到小，又從小到大周期性變化，從而引起穿過(guò)所述電樞繞組(4)的磁通量Φ1從小到大，又從大到小周期性變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；所述電樞鐵心(3)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在氣隙(6)由大到小的區(qū)間，穿過(guò)電樞鐵心(3)的磁通量Φ2從小到大，電樞鐵心(3)靠磁極繞組(2)和電樞繞組(4)的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁吸引力驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.按照權(quán)利要求1所述穿過(guò)電樞鐵心(3)的磁通量Φ2的最大值越大越好，最小值越小越好。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直流發(fā)電機(jī),它包括磁極和電樞二部分;電樞鐵心3和磁極鐵心1構(gòu)成可變磁分路;在運(yùn)轉(zhuǎn)中,電樞鐵心3使氣隙6的大小、穿過(guò)電樞鐵心3磁通量Φ
文檔編號(hào)H02K57/00GK1251955SQ9912394
公開日2000年5月3日 申請(qǐng)日期1999年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者藍(lán)青 申請(qǐng)人:藍(lán)青