[发明专利]磁力平衡的盘式电动直流发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动发电机，特别是一种磁力平衡的盘式电动直流发电机。

技术背景

1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，发明了永磁电机。1857年英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，发明了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电机都只是能量转换的工具。

现有的发电机的基本原理都是导体切割磁力线而感应电动势并产生电流，导体切割磁力线的过程需要消耗足够的机械能，以克服装嵌导体的软铁与磁铁之间的吸力。

只要仔细地去观察，我们会发现一个有趣的现象：磁场的吸力效应并不能简单地用经典力学去解释，在不考虑磨擦力的前提下，若按照经典力学，转子铁被吸往定子磁铁的力与转子铁离开定子磁铁的所需克服的力应该是方向相反、大小相等的，但实际上，这对看似大小相等的力却是无法自己相互抵消的，因此发电机切割磁力线需要消耗大量的动能。然而，这对方向相反、大小相等的吸力虽然不能自己相互抵消，却可以用一对方向相反、大小相等的磁场斥力将其抵消。

本发明利用一对方向相反、大小相等的磁场斥力去平衡一对方向相反、大小相等的磁场吸力的原理，使电动发电机可以不再依靠外部动力而可以以电发电。

发明内容

本发明的目的是提供一种不用依赖外部动力而可以以电发电的盘式电动直流发电机。

本发明是这样实现的：一种磁力平衡的盘式电动直流发电机，主要包括电动机(12)和磁力平衡的盘式直流发电机，其特征是电动机与磁力平衡的盘式直流发电机设在同一机壳内，共轴(6)、共端盖(5、8)、共机座(1)、共风扇(15)、共接线盒(10)，或者，电动机与磁力平衡的盘式直流发电机分别独立设置，两者用联轴器联接。

磁力平衡的盘式直流发电机主要包括转子磁铁(2)、定子磁铁(3、14)、转盘(4)和电枢(9、17)，其特征是：定子磁铁有1个或1个以上，定子磁铁的磁极方向为径向，S极对着轴心、N极对着机壳，或者，S极对着机壳、N极对着轴心；转子磁铁有一个或一个以上，转子磁铁的磁极方向与定子磁铁的磁极方向相同，即定子磁铁与转子磁铁设定为相斥的；电枢有1个或一个以上，电枢与定子磁铁对称或平均分布在定子环或端盖上，或者，电枢与转子磁铁对称或平均分布在转盘上；转子磁铁的数量是任意偶数，定子磁铁与定子电枢的数量之和是任意偶数，或者，定子磁铁的数量是任意偶数，转子磁铁与转子电枢的数量之和是任意偶数；转子磁铁、定子磁铁及电枢按斥、吸磁力平衡的阵列排列；定子磁铁和转子磁铁为条形磁铁或“U”形磁铁，电枢为条形电枢或“U”形电枢。

转子磁铁、定子磁铁及电枢三者斥、吸磁力平衡的阵列说明：

以只有2个转子磁铁的发电机为例，2个转子磁铁轴对称分布在转盘上，当定子磁铁的数量为1个，定子电枢数量为1个时，定子磁铁和定子电枢轴对称分布在定子环或端盖上；当定子磁铁的数量为2个，定子电枢的数量为2个时，定子磁铁与定子电枢的排列方式为：磁铁-磁铁-电枢-电枢，而不能是磁铁-电枢-磁铁-电枢；当定子磁铁的数量为3个，定子电枢数量为3个时，定子磁铁与定子电枢有2种排列方式：a.磁铁-电枢-磁铁-电枢-磁铁-电枢、b.磁铁-磁铁-磁铁-电枢-电枢-电枢；当定子磁铁的数量为4个、定子电枢的数量为4个时，也有两种排列方式：a.磁铁-磁铁-电枢-磁铁-电枢-电枢-磁铁-电枢、b.磁铁-磁铁-磁铁-磁铁-电枢-电枢-电枢-电枢。

若转子磁铁的数量等于定子磁铁与定子电枢的数量之和，则定子磁铁与定子电枢可以任意排列，而且定子磁铁与定子电枢的数量无比例限制。同样，若定子磁铁的数量等于转子磁铁与转子电枢的数量之和，则转子磁铁与转子电枢可以任意排列，而且转子磁铁与转子电枢的数量无比例限制。以有6个转子磁铁及定子磁铁与定子电枢的数量之和为6的发电机为例，定子磁铁与定子电枢的数量无比例限制，定子磁铁与定子电枢的数量组合可以是1个定子磁铁、5个定子电枢，也可以是4个定子磁铁、2个定子电枢，也可以是3个定子磁铁、3个定子电枢等等，只要两者数量之和为6就可以了。