[发明专利]励磁发电及驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种励磁发电及驱动装置。

背景技术

提高机械能转化为电能的效率是解决当前世界能源危机、环境恶化及国际矛盾的有效技术手段。如何解决目前单磁极发电装置进一步提高发电效率和磁能利用率的问题已成为当前发电领域急需解决的问题。

发明内容

针对现有单磁极发电技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种能够与现有三相发电、变电及用电技术兼容，其磁能利用率更高能耗更低的励磁发电及驱动装置。

本发明所提供的一种励磁发电及驱动装置，包括转子和定子，转子与定子上对应设置磁体和发电线圈，所述的磁体为交替排列的单磁极磁体和双磁极磁体时，静止的单磁极磁体和双磁极磁体均对应一个发电线圈；所述的磁体为双磁极磁体时，静止的双磁极磁体同时对应二个发电线圈。

磁体为交替排列的单磁极磁体和双磁极磁体时，单磁极磁体的充磁方向为轴向充磁，双磁极磁体的充磁方向为切向充磁，即单磁极磁体的N极或S极面正对发电线圈，双磁极磁体的N极和S极共同正对发电线圈。

磁体的宽度不大于三相发电线圈的铁芯宽度。

两个相邻的双磁极磁体的同极相对，之间插入单磁极磁体，单磁极磁体与其相邻的双磁极磁体的极性相同面朝向发电线圈。

发电线圈为三相发电线圈或单相发电线圈，所述的三相发电线圈每相交替排列设置，每相发电线圈为串联连接。

磁体为交替排列的单磁极磁体和双磁极磁体时，磁体总数最少为12个，增加数量时按12的倍数设置；磁体为双磁极磁体时，磁体总数最少为3个，增加数量时按3的倍数设置。

磁体为双磁极磁体时，双磁极磁体的排列是NS-NS-NS方式或NS-SN-NS-SN方式。

本发明的有益效果是，采用单双磁极组合，降低了漏磁通，并且与发电线圈之间形成较低的磁阻力。磁体可以使用永磁材料也可使用电磁线圈组合。本发明的整体功率与磁场总量成正比。输出电压与发电线圈匝数和转子转速成正比，输出电流与线圈截面成正比。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是本发明结构示意图；

图4是本发明结构示意图；

图中：1、转子；2、定子；3、磁体；4、发电线圈；5、单磁极磁体；6、双磁极磁体；A为A相发电线圈；B为B相发电线圈；C为C相发电线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1所示的励磁发电及驱动装置，包括转子1和定子2，转子1与定子2上对应设置磁体3和发电线圈4，所述的磁体3为交替排列的单磁极磁体5和双磁极磁体6，静止的单磁极磁体5和双磁极磁体6均对应一个发电线圈。

单磁极磁体5的充磁方向为轴向充磁，双磁极磁体6的充磁方向为切向充磁，即单磁极磁体的N极或S极面正对发电线圈，双磁极磁体的N极和S极共同正对发电线圈。磁体的宽度与铁芯宽度相同。此结构效率最高。

发电线圈4为三相发电线圈，所述的三相发电线圈4每相交替排列设置，包括A相发电线圈、B相发电线圈和C相发电线圈，每相发电线圈中的发电线圈正、反向交替串联连接，正向串联发电线圈是指所有的发电线圈发电线圈头尾依次串联连接，反向串联发电线圈是指相邻两个发电线圈头头尾尾依次串联连接。

磁体3总数最少为12个。其磁极3排列如图1所示。

当转子相对定子运动时，A相发电线圈中磁场仍为N极，B相则由S极改变为N极，C相则仍为S极。这样A相铁芯感应磁场就会排斥相邻的转子磁极上的N极，形成一个双向排斥力，相互抵消。B相则因为S极出N极进而改变为N极，排斥和吸引相邻磁体而对转子的转动形成阻力。C相仍保持S极，对转子磁极产生吸引和排斥力，推动转子转动。这样在ABC三相发电线圈之间就产生了部分相互抵消的吸引和排斥力，使最后形成阻碍转子转动的合力较小，这就是单、双磁极磁体组合发电装置节能的原因。

实施例2：

如图2所示的励磁发电及驱动装置，包括转子1和定子2，转子1与定子2上对应设置磁体3和发电线圈4，所述的磁体3为交替排列的单磁极磁体5和双磁极磁体6，静止的单磁极磁体5和双磁极磁体6均对应一个发电线圈。

单磁极磁体5的充磁方向为轴向充磁，双磁极磁体6的充磁方向为切向充磁，即单磁极磁体5的N极或S极面正对发电线圈，双磁极磁体6的N极和S极共同正对发电线圈。磁体的宽度与铁芯宽度相同。此结构效率最高。