[發(fā)明專利]盤型磁力平衡器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110049499.1
• 申請(qǐng)日: 2011-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN102655383A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李貴祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李貴祥
• 主分類號(hào): H02N11/00
• 分類號(hào): H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)發(fā)電機(jī)的部件，特別是一種盤型磁力平衡器。

技術(shù)背景

1821年法拉第發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能繞永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，發(fā)明了永磁電機(jī)。1857年英國(guó)的惠斯通用電磁鐵代替永久磁鐵，發(fā)明了電勵(lì)磁方式，開創(chuàng)了電勵(lì)磁電機(jī)的新紀(jì)元。但以上電機(jī)都只是能量轉(zhuǎn)換的工具。

現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)的基本原理都是導(dǎo)體切割磁力線而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，導(dǎo)體切割磁力線的過程需要消耗足夠的機(jī)械能，以克服裝嵌導(dǎo)體的軟鐵與磁鐵之間的吸力。

只要仔細(xì)地去觀察，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象：磁場(chǎng)的吸力效應(yīng)并不能簡(jiǎn)單地用經(jīng)典力學(xué)去解釋，在不考慮磨擦力的前提下，若按照經(jīng)典力學(xué)，轉(zhuǎn)子鐵被吸往定子磁鐵的力與轉(zhuǎn)子鐵離開定子磁鐵的所需克服的力應(yīng)該是方向相反、大小相等的，但實(shí)際上，這對(duì)看似大小相等的力卻是無法自己相互抵消的，因此發(fā)電機(jī)切割磁力線需要消耗大量的動(dòng)能。然而，這對(duì)方向相反、大小相等的吸力雖然不能自己相互抵消，卻可以用一對(duì)方向相反、大小相等的磁場(chǎng)斥力將其抵消。

本發(fā)明利用一對(duì)方向相反、大小相等的磁場(chǎng)斥力去平衡一對(duì)方向相反、大小相等的磁場(chǎng)吸力的原理，為發(fā)電機(jī)提供一種可以抵消特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的定子與轉(zhuǎn)子之間吸力的盤型磁力平衡器，使發(fā)電機(jī)可以不再依靠外部動(dòng)力而可以自行發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種盤型磁力平衡器，主要包括定子環(huán)(1)、轉(zhuǎn)盤(2)和“U”形磁鐵(3、4，7、8，11，12)，其特征是：定子環(huán)上固定有一個(gè)或一個(gè)以上徑向排列的“U”形磁鐵，轉(zhuǎn)盤上固定有一個(gè)或一個(gè)以上徑向排列的“U”形磁鐵，定子“U”形磁鐵的S磁極端與轉(zhuǎn)子“U”形磁鐵的S磁極端軸向相對(duì)，定子“U”形磁鐵的N磁極端與轉(zhuǎn)子“U”形磁鐵的N磁極端軸向相對(duì)，即定子的磁極與轉(zhuǎn)子的磁極設(shè)定為相斥的。

所述“U”形磁鐵為電磁鐵或永久磁鐵。“U”形電磁鐵由“U”形鐵心和勵(lì)磁繞組組成，鐵心用軟鐵材料制成，如電工純鐵、錳鋅鐵氧體、硅鋼片、單晶合金等。勵(lì)磁繞組用漆包線繞制而成，如漆包銅線、漆包鋁線、漆包合金線等。永久磁鐵為鐵氧體磁鐵或稀土磁鐵或橡膠磁鐵。

所述磁力平衡器為電勵(lì)式盤型磁力平衡器或混勵(lì)式盤型磁力平衡器或永磁式盤磁力平衡器。電勵(lì)式盤型磁力平衡器的定子和轉(zhuǎn)子磁鐵都是“U”形電磁鐵，混勵(lì)式盤型磁力平衡器的定子磁鐵是“U”電磁鐵，轉(zhuǎn)子磁鐵是“U”永久磁鐵，而永磁式盤磁力平衡器的定子磁鐵和轉(zhuǎn)子磁鐵都是“U”形永久磁鐵。

由于轉(zhuǎn)子“U”形磁鐵和定子“U”形磁鐵徑向設(shè)置，“U”形磁鐵的兩頭在空間上的位置為徑向，即S磁極與N磁極徑向排列，而“U”形磁鐵的兩個(gè)磁極端的方向則為軸向，因此轉(zhuǎn)子“U”形磁鐵的兩個(gè)磁極端與定子“U”形磁鐵的兩個(gè)磁極端是軸向相對(duì)的。由于定子“U”形磁鐵和轉(zhuǎn)子“U”形磁鐵徑向排列，兩者的磁極端軸向相斥時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的主要作用力為垂直于軸面的切向扭力矩和平行于軸的軸向推力。若定子磁鐵和轉(zhuǎn)子磁鐵不采用“U”形設(shè)計(jì)，兩極軸向排列、軸向相對(duì)，則容易產(chǎn)生一個(gè)作用于轉(zhuǎn)子的軸向扭力矩，使轉(zhuǎn)軸偏離軸心線，產(chǎn)生不利的影響。

若干個(gè)定子“U”形電磁鐵直接固定在定子環(huán)上，或者，將若干個(gè)定子“U”形電磁鐵用卡環(huán)連成一個(gè)整體再固定在定子環(huán)上，或者，若干個(gè)定子“U”形電磁鐵的鐵心做成一個(gè)有若干對(duì)“U”形凸極的整體，在該鐵心上設(shè)若干勵(lì)磁繞組。若干個(gè)轉(zhuǎn)子“U”形電磁鐵直接固定在轉(zhuǎn)盤上，或者，將若干個(gè)轉(zhuǎn)子“U”形電磁鐵用卡環(huán)連成一個(gè)整體再固定在轉(zhuǎn)盤上，或者，若干個(gè)轉(zhuǎn)子“U”形電磁鐵的鐵心做成一個(gè)有若干對(duì)“U”形凸極的整體，在該鐵心上設(shè)若干勵(lì)磁繞組。由于若干個(gè)“U”形電磁鐵徑向排列時(shí)，內(nèi)側(cè)磁極的間距較小，為了加大內(nèi)側(cè)磁極的間距，可將“U”形鐵心做成一個(gè)外多極、內(nèi)少極的整體，如鐵心外側(cè)有6個(gè)凸極，而內(nèi)側(cè)只有3個(gè)凸極。為了增強(qiáng)磁極之間的間隔效果，可在磁極之間充填導(dǎo)磁性能低的材料(亦稱非導(dǎo)磁材料)。若干永久磁鐵直接固定在定子環(huán)或轉(zhuǎn)盤上，或者，若干永久磁鐵用卡環(huán)連成一個(gè)整體，再固定在定子環(huán)或轉(zhuǎn)盤上，或者，若干永久磁鐵做成一個(gè)有多對(duì)凸極的整體，再固定在定子環(huán)或轉(zhuǎn)盤上，或者，永久磁鐵做成一個(gè)外多極、內(nèi)少極的整體，再固定在定子環(huán)或轉(zhuǎn)盤上。

定子磁鐵與轉(zhuǎn)子磁鐵相斥的斥力是雙向的，當(dāng)兩者靠近時(shí)，互相阻止對(duì)方靠近，當(dāng)兩者離開時(shí)，互相推開對(duì)方。這個(gè)雙向的斥力與發(fā)電機(jī)切割磁力線時(shí)雙向的吸力是相反的，因此磁力平衡器產(chǎn)生的雙向斥力可以用來平衡特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)切割磁力線時(shí)產(chǎn)生的雙向吸力。