[發明專利]凸極式磁力平衡器

無效

• 申請號: 201110050340.1
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN102655352A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 李貴祥
• 申請（專利權）人: 李貴祥
• 主分類號: H02K1/06
• 分類號: H02K1/06;H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動發電機的部件，特別是一種凸極式磁力平衡器。

技術背景

1821年法拉第發現通電導線能繞永久磁鐵旋轉，發明了永磁電機。1857年英國的惠斯通用電磁鐵代替永久磁鐵，發明了電勵磁方式，開創了電勵磁電機的新紀元。但以上電機都只是能量轉換的工具。

現有的發電機的基本原理都是導體切割磁力線而感應電動勢并產生電流，導體切割磁力線的過程需要消耗足夠的機械能，以克服裝嵌導體的軟鐵與磁鐵之間的吸力。

只要仔細地去觀察，我們會發現一個有趣的現象：磁場的吸力效應并不能簡單地用經典力學去解釋，在不考慮磨擦力的前提下，若按照經典力學，轉子鐵被吸往定子磁鐵的力與轉子鐵離開定子磁鐵的所需克服的力應該是方向相反、大小相等的，但實際上，這對看似大小相等的力卻是無法自己相互抵消的，因此發電機切割磁力線需要消耗大量的動能。然而，這對方向相反、大小相等的吸力雖然不能自己相互抵消，卻可以用一對方向相反、大小相等的磁場斥力將其抵消。

本發明利用一對方向相反、大小相等的磁場斥力去平衡一對方向相反、大小相等的磁場吸力的原理，為發電機提供一種可以抵消特定拓撲結構的定子與轉子之間吸力的凸極式磁力平衡器，使發電機可以不再依靠外部動力而可以自行發電。

發明內容

本發明是這樣實現的：一種凸極式磁力平衡器，主要包括轉子凸極磁鐵(1、2、7、8)、轉子導磁環(3)、定子凸極磁鐵(4、5、9、10)和定子導磁環(6)，其特征是：轉子凸極磁鐵有若干凸極，三個轉子凸極磁鐵與兩個轉子導磁環軸向連結成一個整體，其中，一個轉子凸極磁鐵設在兩個轉子導磁環的中間，另兩個轉子凸極磁鐵分別設在兩個轉子導磁環的外側，中間的轉子凸極磁鐵的磁極方向與外側的兩個轉子凸極磁鐵的磁極方向相反；定子凸極磁鐵有若干凸極，三個定子凸極磁鐵與兩個定子導磁環軸向連結成一個整體，其中，一個定子凸極磁鐵設在兩個定子導磁環的中間，另兩個定子凸極磁鐵分別設在兩個定子導磁環的外側，中間的定子凸極磁鐵的磁極方向與外側的兩個定子凸極磁鐵的磁極方向相反；定子凸極磁鐵的S磁極與轉子凸極磁鐵的S磁極徑向相對，定子凸極磁鐵的N磁極與轉子凸極磁鐵的N磁極徑向相對，即定子的磁極與轉子的磁極設定為相斥的。

所述凸極磁鐵為凸極電磁鐵或凸極永久磁鐵，一個凸極磁鐵有2個或2個以上的凸極。定子凸極電磁鐵由定子凸極鐵心(4)和定子勵磁繞組(5)組成，轉子凸極電磁鐵由轉子凸極鐵心(2)和轉子勵磁繞組(1)組成，定子凸極電磁鐵向內凸，轉子凸極電磁鐵向外凸。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。定子凸極永久磁鐵是由若干定子磁鋼(9)與定子磁軛(10)組成的一個整體，轉子凸極永久磁鐵是由若干轉子磁鋼(7)與轉子磁軛(8)組成的一個整體，定子凸極永久磁鐵向內凸，轉子凸極永久磁鐵向外凸，永久磁鐵為鐵氧體磁鐵或稀土磁鐵，磁鋼裝入磁軛后再用特制的夾具充磁。

磁軛和導磁環用軟鐵材料制成，一般用電工純鐵制成。

轉子凸極鐵心可以直接與轉軸鍵連接，也可以在轉子凸極鐵心與轉軸之間設置磁軛，磁軛用以固定轉子凸極鐵心和導磁環。定子凸極鐵心或定子磁軛與定子導磁環卡位連接或銷連接或螺紋連接或焊接成一個整體，再與機座或端蓋連接。

由于定子與轉子相斥，若定子磁鐵與轉子磁鐵的位置有偏差，會產生一個軸向推力，因此連接轉軸與端蓋的軸承應采用能同時承受徑向載荷和軸向載荷的軸承，轉子凸極鐵心或磁軛與轉軸的鍵連接部位有止推設計，不但要能承受周向載荷，還要能承受軸向載荷。