[發明專利]減少阻滯的高效率發電機

無效

• 申請號: 201080004443.8
• 申請日: 2010-01-12
• 公開（公告）號: CN102273053A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 羅伯特·雷·霍爾庫姆
• 申請（專利權）人: 瑞戴姆蒂夫科技有限公司
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

技術領域

本發明涉及一種減少阻滯的高效率發電機，并且更具體地涉及一種用于使用動能的方法和裝置，其用于將來自環境中的電子的能量轉換為交流(AC)或者直流(DC)形式的電能，并且減少了發電機及其內部的電磁阻滯，從而實現了該轉換。

背景技術

我們生活的地球已經存在了不知多少年?？梢哉f，人類已經在地球上居住了成千到上百萬年。僅在過去的四百年期間，人類已經開始破壞他生活和維系他生命所依賴的地球。我們正在使用大量來自地球的耗盡性能量，其大部分為化石燃料的形式。我們正在快速地耗盡我們的能源、污染環境并且加速地球變暖。我們需要替代的能量供給并且我們需要更有效地生成和使用當前的能量供給。

對于永遠不破壞地球的生態平衡的發電單元的需求是顯而易見的。如果查看所有可用的再生能源，則每一種能源都具有可用性、可靠性以及昂貴的顯著問題。這樣的資源為太陽能、風能、水力發電、靜電、溫差和地熱。如果能夠利用的話，重力是最引人關注的。

在現有的傳統發電機中，我們對于發電過程的理解基于下述概念：通過產生變化或者移動的磁場來將動能輸入轉換為電能。在發電機的電機反應期間，當發電機將電流提供給負載時，負載電流產生與發電機電樞的轉動相反的反電動勢。如果導線中的電流增加，則阻滯的反作用力增加。隨著負載增加，必須將更大的力施加到電樞以克服破壞性相互作用力以防止電樞變慢。

因此，需要增加發電的效率并且減少發電時的阻滯以解決或者至少減輕上述限制并且改進傳統的發電機的整體效率。

發明內容

根據本發明的各實施例，公開了一種方法、裝置以及系統，其用于將通過驅動軸輸入到發電機的大部分動能轉換為可以使用的電力輸出，通過分離定子磁極和轉子磁極之間的破壞性相互作用力，這在全負載時允許大約80％的附加電能的釋放，上述電能在傳統發電機中被這些相互作用耗散而將其潛在效率減少了大約80％。

本發明的一個方面在于一種發電機，其包括：定子，其具有沿著定子的外表面形成的多個槽，每個槽都暴露出該定子的感應線圈繞組；以及轉子，其具有布置為緊鄰定子的多個槽的多個轉子構件，每個轉子構件都具有形成磁極的電樞機構，其中磁極被致動并且具有相對于多個槽旋轉的磁極性，并且該轉子耦接到驅動軸以旋轉和產生電流。

本發明的一個方面在于一種用于在發電機中產生電力的方法，包括：布置定子，該定子具有沿著定子的外表面形成的多個槽，每個槽都暴露出定子的感應線圈繞組；以及定位轉子，該轉子具有布置為緊鄰定子的多個槽的轉子構件，每個轉子構件都具有形成磁極的電樞機構，其中磁極被致動并且具有相對于多個槽旋轉的磁極性，并且轉子耦接到驅動軸以旋轉和產生電流。

根據實施例，典型的發電機的轉子和/或電樞由具有帶電樞組件的多個轉子構件的轉子替代。轉子構件以指定的順序在每個定子線槽上方旋轉，從而減少了與定子和轉子的極性力的相互作用。轉子構件的每一個都被屏蔽并且包括磁性屏蔽，諸如管狀形式等等，該磁性屏蔽由屏蔽材料制成，該屏蔽材料由轉子構件的表面構成或者在每個槽轉子周圍向轉子構件的表面施加諸如疊層高導磁合金和鋼、并且僅具有每個線槽的寬度上的開口槽，從而進一步減少了定子和轉子的磁極之間的相互作用。轉子的屏蔽防止除了在轉子構件的開口與定子的槽之間在轉子構件的開口處發生的相互作用之外的定子磁場和轉子磁場之間的相互作用。小的單個槽磁轉子被構造為軸的每端上的支撐軸承，該支撐軸承被包含在將轉子保持為緊鄰槽的支撐裝置中。

根據實施例，在定子的組裝中，將非常薄的鋼的疊層片施加到環形定子上/中并且線槽沿著定子的表面或者圍繞定子的周邊定位。將理解的是，定子的槽的數目可以取決于應用而改變，然而，在一個實施例中，在疊層的鋼定子的內徑和/或外徑上有48個線槽。定子由支撐裝置支撐并且定子被構造帶有在定子的絕緣線槽中的感應繞組。定子中的感應線圈以適當的順序和樣式連接以允許產生3相、單相或者2相電力，但是不限于3相、單相或者2相交流。定子包括與其屏蔽的材料并且相對于除了線槽之外的多個轉子構件屏蔽的材料。屏蔽被施加到定子的表面，諸如疊層有薄的碳鋼等等的高導磁合金附著到每個線槽之間的定子齒的平坦表面，作為組件中將定子內的磁極與轉子的磁極分離從而消除電磁阻滯力的組件之一。定子的屏蔽防止了除了在定子的槽和轉子構件的開口之間在定子的開口處發生的相互作用之外的定子磁場和轉子磁場之間的相互作用。