[发明专利]静态高效发电机及其应用

说明书

技术领域

本发明属于发电机与变压器领域。

背景技术

现有的发电机基本上都是旋转式发电机，分为旋转磁场式和旋转电枢式；太阳能光电池属于一种静态发电，但其受到天气、时段和环境的影响以及成本高昂不利于普及推广。

发明内容

本发明的目的是提供3种输出电能均远大于输入电能的静态高效发电机。

本发明的另一个目的是提供多种以静态高效发电机作为动力电源的陆海空电动交通运输作业工具。

本发明所提供的3种静态高效发电机属于一个总的发明构思，是在变压器的基础上，利用已有的电磁学原理和现象改造创新而成。创新之处在于：第一种机型的输入线圈并联了谐振电容器；第二种机型的输入线圈串联了谐振电容器；第三种机型输入线圈产生的交变磁通始终与一个或一对固定的异性磁通相吸闭合，详细说明如下：

1.并联谐振型：由C型或U型或其他形状的铁芯组成静态发电机的闭合磁路，输出线圈输出额定的电功率时，输入线圈并联的电容器的容抗与输入线圈的感抗大小相等，输入端电路发生并联谐振，流过线圈的电流I_L＝U/X_L与流过电容的电流I_C＝U/X_C达到最大值，且大小相等，方向相反，相互抵消，这时，电路的总阻抗Z＝L/RC达到最大值，通过并联电路的总电流I＝URC/L为最小值。因为线圈的电阻远小于感抗，总功耗P＝UI(总)或P＝I_L²R最低，并且总电压与总电流同相位。并联谐振是一种完全的无功功率补偿电路，电源不需要提供无功功率，只提供输入线圈的电阻上消耗的有功功率。并联谐振时，电路的总电流最小，支路电流却很大，这种支路电流远大于总电流的现象只有在并联谐振电路中才会发生，谐振时总电抗最大，总电流最小；失去谐振时总电抗变小，总电流增大。

技术特征：并联谐振型适合多种频率(50Hz～400Hz)的电压输入；与输入线圈并联的可变电容器随着输出端负载电流的变化快速改变电容量，因为负载电流的变化会导致输入线圈的感抗同步发生变化，所以电容器的电容量也要随之快速改变，这样才能使电路在每一瞬时都保持谐振状态，达到总阻抗最大，输入的总电流最小的目的；与同容量的单相变压器相比，输出功率远大于输入功率，因为在输出功率U₂I₂相同、输入电压U₁也相同的前提下，输入的总电流I₁为最小值；输出功率与输入功率的比值等于输入线圈的感抗X_L与电阻R的比值。