[發明專利]超能效發電機

在審

• 申請號: 201911353622.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111342573A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 陳功林
• 申請（專利權）人: 陳功林
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種楞次磁通自循環式超能效發電機。采用別出心裁的凸極設計，使楞次磁通在定子內部或者在轉子內部或者在凸極單元內部自我循環的消化掉，而不是從凸極端部出入，從而大大提高了發電機的能效。且制作工藝和繞線方式并沒有明顯增加難度的改變。

技術領域

本發明涉及一種楞次磁通自循環式發電機，屬于新能源的發電技術領域。

背景技術

自從發電機問世100多年來，其能效一直沒有大的突破。普遍認為電能完全是來源于機械能，普遍認為只要有楞次磁通就一定全部轉為楞次力，那么因此普遍都放棄了進一步提高發電機能效的嘗試。造成的結果就是，目前所有的發電機的楞次磁通，都是從凸極端部流出或流入，那么楞次力也就在凸極端部阻礙了能效的提高。期間雖有個別設計將楞次磁通從旁路循環，但仍然是多出一個凸極進行循環，這種走凸極的循環只消除了少部分的楞次力，并且這樣的循環并沒有將楞次磁通對原感生磁通進行加強。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，極大的提高發電機的能效，并且結構簡單，繞線方式和制作工藝并沒有明顯的增加難度的改變。

本發明所要提供的技術方案是，讓楞次磁通在轉子內部或者在轉子內部自我循環的消化掉，而不是從凸極端部出入，從而消除楞次力，極大的提高發電機的能效。

具體有凸極單元的設計方案和定子單元的設計方案以及轉子單元的設計方案。

關于定子單元的設計方案可以由圖4了解，由此示意圖一目了然?？梢灾蓝ㄗ訂卧褪菍⒍ㄗ佑纱艠O分割成若干單元，每一個單元的楞次磁通都可以在單元內部循環而不是從凸極出入。圖4的示例只是將定子分成了四個單元，實際上可以不限于四個單元。

定子單元的方案由于不方便繞線，而且剩磁較大，所有這里不過多描述。

下面著重簡述一下凸極單元的設計方案：

對于各種類型的發電機，可以將凸極尺寸變大成為一個凸極單元，整個凸極單元的結構可分為：凸極頸項部分和中部的楞次磁通回路部分和感生磁通通路部分和繞線電樞部分。如圖1.

對于該技術方案的實施，發電機整機裝配后，凸極頸項通過的磁通量，應該是剛剛達到或已經達到或臨近達到飽和的狀態。該飽和狀態可以確定在永磁體強度面積或勵磁強度下的凸極頸項寬度。該飽和狀態是為了保證發電機具有較高的能量密度。

楞次磁通回路是由中間的窄縫將其分為寬度相等的兩部分，每部分的寬度約等于頸項寬度的1.5倍許，那么整個楞次磁通回路的寬度就約等于頸項寬度的3倍許。如果要設計其精確的寬度，就要在裝配完成后滿負載運行時，用儀器測量該處的磁通密度。用不同寬度的n臺發電機進行測試，能保證發電機的能效最高且磁通密度最高的那個寬度，就是最佳寬度。

窄縫長度兩頭的磁通寬度，也是楞次磁通回路的一部分，應約等于窄縫兩側的寬度，或者說等于凸極頸項寬度的1.5倍許。

一般來說，電樞繞組不完全覆蓋窄縫的長度。或者說，加上電樞繞組后，窄縫的兩頭應稍微剛剛露出一些。這樣做，是為了讓所有全部的楞次磁通都走我們的凸極單元設定的回路進行自我循環。

感生磁通是從磁源或從其它的凸極單元，經過楞次磁通回路和凸極頸項到達轉子的通路或到達轉子磁源的。

這種凸極單元可以用在很多(幾乎所有)種類的發電機上，消除它們的楞次力。以下是利用了示意圖的方法，列舉了兩種常見的發電機對于凸極單元的運用。

對于經典的傳統發電機采用凸極單元后，結構示意圖如圖2所示。與沒有采用凸極單元的發電機相比，由于原感生磁通的通路加長，導致磁阻增大，那么磁通量就會減少。因此為了得到與原來沒有采用凸極單元時一樣的磁通量，就要增大磁鐵的面積強度等參數，或者海爾貝克方法增加強度，或者增加勵磁線圈的匝數或電流強度。