[發明專利]一種高效直流發電機

在審

• 申請號: 201910593165.7
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110380588A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 夏玉峰
• 申請（專利權）人: 夏玉峰
• 主分類號: H02K23/04
• 分類號: H02K23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的一種高效直流發電機，包括底座，支撐架，導線，感應線圈，環形磁場圈，撐線桿，磁場蓋，圓環電刷，線圈軸，磁場軸，軸承等。環形磁場圈由多個馬蹄形磁鐵以圓形排列組成，相鄰磁鐵的磁場方向相反。感應線圈由多匝導線組成，在該磁鐵形成的均勻磁場中作切割磁感線運動，線圈呈凹凸狀纏繞在撐線桿上，支撐感應線圈并通過連接處于圓心的線圈軸傳導動力推動線圈轉動。環形磁場圈外圍有磁場蓋，用來固定環形磁場圈，并通過連接磁場軸推動環形磁場旋轉。環形磁場圈和感應線圈分別向相反方向旋轉增大相對速度，產生巨大感應電動勢并通過導線形成閉合回路產生電流，通過圓環電刷連接導線將電流傳導出去，從而產生穩定的直流電。

技術領域

本發明屬于發電機技術領域，具體涉及一種新型高效的直流發電機。

背景技術

當前，由于人口的大量增長和社會的快速發展，人類對能源的需求量急劇增加。據統計，2017年全球的發電總量達到255512.8億千萬時，其中中國發電量為64951.4億千瓦時，獨占全球發電量的四分之一，發電量位居世界第一，相當于美國、俄羅斯、日本這三個國家的發電量之和，可見中國的發電量驚人。

傳統發電機是將機械能轉換為電能的裝置，其原理是法拉第電磁感應定律，即閉合線圈在磁場中做切割磁感線運動即會產生感應電動勢，從而形成電流產生電能，其主要原因是由于閉合線圈中磁通量發生變化，感應電動勢的大小正比于磁通量變化的速率。傳統發電機一般產生交流電，需要通過換向器和電刷轉換為正、負電刷上引出直流電動勢，使直流發電機的結構復雜，并且在轉換過程中存在能量損失(效率為80％)。然而大多數用電器都是使用直流電，都需要將交流電經過轉換和整流濾波后才能使用，因此如何高效的發出直流電來滿足人們日益增長的需求，是一個亟待解決的重大問題。

本發明提出的一種高效直流發電機，可直接發出穩定的高壓直流電而不需要經過電流轉換，結構簡單，效率極高，具有巨大的應用價值。

發明內容

本發明的一種高效直流發電機，包括底座，支撐架，導線，感應線圈，環形磁場圈，撐線桿，磁場蓋，圓環電刷，線圈軸，磁場軸，軸承等。環形磁場圈由多個馬蹄形磁鐵以圓形排列組成，磁鐵的兩只腳朝向圓心，相鄰磁鐵的磁場方向相反。感應線圈由多匝導線組成，該線圈形似城墻線，其凹處和凸處分別位于相鄰的馬蹄形磁鐵中，在該磁鐵形成的均勻磁場中作切割磁感線運動，線圈的凹處和凸處之間均有撐線桿，用來支撐感應線圈并通過連接處于圓心的線圈軸傳導動力推動線圈轉動。環形磁場圈外圍有磁場蓋，用來固定環形磁場圈，并通過連接磁場軸推動環形磁場旋轉。環形磁場圈和感應線圈分別向相反方向旋轉增大相對速度，產生巨大感應電動勢并通過導線形成閉合回路產生電流，通過圓環電刷連接導線將電流傳導出去，從而發電。

進一步，所述環形磁場圈為多個馬蹄形磁鐵以圓形排列組成，其兩只腳朝向圓心，相鄰馬蹄形磁鐵磁場方向相反，其中間有間隙，磁鐵兩側邊緣線指向圓心，磁鐵斷面為扇形。

進一步，所述感應線圈由多匝導線組成，該線圈形似城墻線，其凹處和凸處分別位于相鄰的馬蹄形磁鐵中，并與馬蹄形磁鐵的邊緣線吻合，在該磁鐵形成的均勻磁場中作切割磁感線運動。

進一步，所述撐線桿中部有凹痕，感應線圈纏繞在凹痕內。撐線桿的構造與權利要求3所述感應線圈一致，不過每一個凹處和凸處的中點多一個支桿連接處于圓心的線圈軸，通過外力驅動線圈軸使撐線桿做圓周運動，則感應線圈在環形磁場圈內做切割磁感線運動。

進一步，所述感應線圈的多匝導線含有進線端和出線端，由于感應線圈通過做圓周運動切割磁感線，因此進線端和出線端也會做圓周運動。通過導線將進線端與出線端分別連接固定于線圈軸上的兩個圓環電刷，從而將感應線圈中產生的電流傳導到兩個圓環電刷上，再通過導線連接圓環電刷將電流傳導到用電設備上，實現電能的輸出。