[发明专利]一种梯度磁场发电机

说明书

本发明设计了梯度分布磁场，使滚子在梯度磁场和重力的作用下沿着永磁体框架表面滚动（公转）同时围绕滚子中心轴旋转（自转），当接近磁场平衡点时滚子滚动触发开关，开关闭合瞬间接通电磁铁推动顶杆把滚子推离磁场平衡点，离开平衡点的滚子在重力、梯度磁场力等的合力作用下重新开始沿着永磁体框架表面滚动（公转）同时围绕滚子中心轴旋转（自转）。如果没有出现电器和机械故障，本装置将可以利用梯度磁场维持滚子持续运行，滚子内设置的永磁体持续切割闭合感应线圈，感应线圈通过整流滤波电路输出电能。本装置结构简单、成本低廉、能持续发电，既可以为一般电器提供电源，还可以为电动自行车、电动汽车等提供持续能源并显著提升续航里程。

技术领域

本发明涉及一种梯度磁场感应发电机，属于电磁感应发电技术领域。

背景技术

人类在公元前就发现了磁现象，中国四大发明之一的“指南针”是11世纪科学家沈括发明的。19世纪奥斯特发现电与磁密切相关，法拉第发现永磁体在闭路线圈运动时线圈会产生电流，同时发现带电导体在磁场运动时导体会产生动力，后来的科学家就发明了发电机和电动机。特斯拉发明了直流电机和交流电机，可以说第二次工业革命的强力助推力是包含发电机，电动机等在内电力革命。

人类对电进行了非常深入的探究，也有了非常深入的了解。相对来说对磁的研究还没有很多的突破。总之磁性世界还有需要未知有待我们探究。

在众多研究中，利用永磁体的N与S同性相斥异性相吸的原理设计动力输出的最常见，这里仅列举几个有代表性的专利，如美国专利US4215330、US6822361、日本专利JP55144783、JP55114172等。虽然这些专利设计方案可以让装置在一段时间内动力做功或动力和电力输出，但都无法进行持续做功，都还没有解决永磁体持续做功需要克服的技术难题：如何克服永磁体磁场平衡点？只有克服了磁场平衡点才能让装置持续做功输出。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，设计了梯度分布磁场来解决铁磁性滚子在梯度磁场内沿着永磁体框架表面滚动(公转)同时围绕滚子中心轴旋转(自转)，当接近磁场平衡点时滚子触发开关，当开关闭合瞬间接通电磁铁推动顶杆把滚子推离磁场平衡点，离开平衡点的滚子在重力、梯度磁场力的作用下重新开始沿着永磁体框架表面滚动 (公转)同时围绕滚子中心轴旋转(自转)。如果没有出现电器和机械故障，本装置可以持续运行。

触发开关可以是接触式或非接触的机械、电子开关或其他光电开关。

除了机械撞击和电磁铁吸力让滚子脱离平衡点外，还可以通过放置多个合适参数(重量、尺寸、磁性强度等)的滚子，让后续滚子在梯度磁场综合作用力下推动前面滚子脱离磁平衡点，巧妙设计磁隔离片，在偏离平衡点后显著减低磁平衡点处最后一个永磁体对滚子的吸引力，滚子在重力和其他永磁体形成的梯度磁场综合作用下，沿着永磁体框架圆柱表面滚动。

梯度磁场可以用二种布局方式设计，一种是滚子沿着永磁体框架的外圆柱面滚动，这种方式的磁场平衡点在垂直90度方向；另外一种是滚子沿着永磁体框架的内圆柱面滚动，磁场平衡点在水平180度方向。

附图说明：

图1、图2、图3为实施方案一的说明附图。

图4、图5为实施方案二的说明附图。

图6为实施方案三的说明附图。

图7为实施方案四的说明附图。

图8为实施方案五的说明附图。

图9为实施方案六的说明附图。

图10为实施方案七的说明附图。

图11为微动开关电器原理图。

图12为感应线圈接线、整流、滤波电器原理图。

具体实施方式