[發明專利]使用磁斥力的靜電發電機系統

有效

• 申請號: 201780033736.0
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN109417356B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 理查德·F·波斯特
• 申請（專利權）人: 勞倫斯利弗莫爾國家安全有限公司
• 主分類號: H02N1/08
• 分類號: H02N1/08
• 代理公司: 北京鴻德海業知識產權代理有限公司 11412
• 代理人: 王再芊

1.一種用于靜電發電機或馬達的裝置，包括：

開口圓柱形轉子，其具有中心旋轉軸線和內表面；

第一支撐結構，其相對于所述轉子靜止；

第一環形元件，其最外邊緣附接到所述轉子的所述內表面的第一位置；

第二環形元件，其附接到所述第一支撐結構，其中所述第二環形元件定位在所述第一環形元件附近，其中所述第一環形元件和所述第二環形元件中的至少一個環形元件被配置成磁性地吸引所述第一環形元件和所述第二環形元件中的另一個環形元件；

第二支撐結構；

軸向穩定器，其選自由第一三重陣列和第二三重陣列組成的組，其中所述第一三重陣列包括：

第一磁環形元件，其附接到所述轉子的所述內表面的第二位置；

第二磁環形元件，其附接到所述第二支撐結構；以及

第三磁環形元件，其附接到所述第二支撐結構，其中所述第二磁環形元件和所述第三磁環形元件彼此定位在所述第一磁環形元件的相反側上，并且兩者磁性地排斥所述第一磁環形元件，并且其中所述第二三重陣列包括：

第一磁環形元件，其附接到所述第二支撐結構；

第二磁環形元件，其附接到所述轉子的內表面；以及

第三磁環形元件，其附接到所述轉子的內表面，其中所述第二磁環形元件和所述第三磁環形元件定位在所述第一磁環形元件的相反側上，并且兩者磁性地排斥所述第一磁環形元件；

基座和至少一個壓縮彈簧，所述壓縮彈簧附接到所述第二支撐結構與所述基座之間，并且位于所述第二支撐結構與所述基座之間；

固定地附接到所述基座的引導管；以及

固定地附接到所述第二支撐結構的引導軸，其中所述引導管被配置成接收所述引導軸。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一環形元件與所述第二環形元件一起包括選自由以下組成的組中的配置：(i)其中所述第一環形元件是鐵磁材料，并且其中所述第二環形元件是磁體，(ii)其中所述第一環形元件是磁體，并且其中所述第二環形元件是鐵磁材料，(iii)其中所述第一環形元件是鐵磁材料，并且其中所述第二環形元件是海爾貝克陣列，(iv)其中所述第一環形元件是海爾貝克陣列，并且其中所述第二環形元件是鐵磁材料，以及(v)其中所述第一環形元件是海爾貝克陣列，并且其中所述第二環形元件是海爾貝克陣列。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中每個所述至少一個壓縮彈簧的凈剛度小于所述第一和第二三重陣列的有效剛度。

4.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括一對環形磁體元件，其最內邊緣固定地附接到所述轉子的內表面，進一步包括位于所述一對環形磁體中的環形磁體之間的電感元件，并且其中所述電感元件固定地附接到所述第二支撐結構。

5.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括固定地附接到所述第二支撐結構的一對環形磁體元件，進一步包括位于所述一對環形磁體中的環形磁體之間的電感元件，并且其中所述電感元件具有固定地附接到所述轉子的內表面的外邊緣。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置是基于飛輪的靜電(ES)馬達/發電機。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一環形元件位于比第一三重陣列的所述第一磁環形元件和第二三重陣列的所述第一磁環形元件更接近所述第一支撐結構的位置。

8.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括觸底軸承，所述觸底軸承包括附接到所述轉子的環形錐形槽，以及由連接到所述第二支撐結構的軸支撐的球形滾子的陣列。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中在所述轉子相對于想要的系統軸線軸向移位或徑向移位時開始操作所述觸底軸承。

10.根據權利要求8所述的裝置，其中當所述轉子處于靜止狀態時，所述觸底軸承將接合在所述環形錐形槽的表面上，其中當所述轉子從靜止而旋轉時，所述觸底軸承將自動使所述觸底軸承脫離。