齿轮联动的励磁式磁能发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种齿轮联动的励磁式磁能发电系统，主要包括电励式磁能发生装置(1至19)和发电机(20、21、23)，电励式磁能发生装置主要包括联动齿轮、转子铁芯、转子励磁绕组、摇柄、摆子铁芯、摆子励磁绕组、摇轴、输入轴、电动机、摆角放大齿轮组和输出轴。电励式磁能发生装置产生的往复回转运动动力通过往复式发电机或回转式发电机转换成电能，或者，利用活塞曲柄双连杆机构将摇轴输出的往复回转运动动力转换成机械旋转运动动力，再通过旋转式发电机转换成电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能源、动力系统，特别是一种齿轮联动的励磁式磁能发电系统。
技术介绍
1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，专利技术了永磁电机。1857年英国的 惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，专利技术了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电 机都只是能量转换的工具。现有技术本人申请的“一种磁力能量放大器”、“齿轮联动式流体传动磁力机”、 “联动式棘轮机构磁力机”、“磁能发电系统”等。以上都是基于永磁体磁环的磁力机或磁力 发电系统。本专利技术电磁铁和电磁环代替永久磁铁和永磁体磁环，是一种励磁(电磁)式磁能 发电系统。
技术实现思路
本专利技术是这样实现的一种齿轮联动的励磁式磁能发电系统，主要包括电励式磁 能发生装置(1至19)和发电机(20、21、23)，其特征是:a.电励式磁能发生装置主要包括联动齿轮(1)、转子铁芯( 、转子励磁绕组(3)、 摇柄(4)、摆子铁芯( 、摆子励磁绕组(6)、摇轴(7)、输入轴(8)、电动机(9)、接线盒(14)、 摆角放大齿轮组(16)、缓冲限位器(18、18. 1)和输出轴(19)；由转子铁芯与转子励磁绕组 组成的S磁极与N磁极相间排列的八极或八极以上的转子电磁环设在输入轴上；摇轴有4 条或4条以上，摇轴上设有摇柄；4个或4个以上由摆子铁芯与摆子励磁绕组组成的摆子电 磁铁分别设在不同的摇柄上、对称或平均分布在转子电磁环的周围，其中，有一半摆子电磁 铁设定为S极向轴排列，另一半摆子电磁铁设定为N极向轴排列；设在摇柄上的摆子电磁 铁与转子电磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；电磁环的磁极数量是摆子电磁铁数量的 2倍，两者都是偶数；转子励磁绕组和摆子励磁绕组通过导线与接线盒连接，接入转子励磁 绕组和摆子励磁绕组的电流是直流电，转子励磁绕组和摆子励磁绕组产生的磁场是恒定磁 场；电动机与输入轴联接；摇轴上设有联动齿轮，联动齿轮与输出轴之间设有摆角放大齿 轮组和缓冲限位器；b.输出轴的输出端与往复式发电机或回转式发电机联接，或者，输出轴的输出端 通过活塞曲柄双连杆机构与旋转式发电机联接。工作原理电动机由蓄电池(10)提供电能，电动机带动转子转动时，转子电磁环 相对于设在摇柄上的摆子电磁铁是一个交变磁场，设在转子上的电磁环与设在摇柄上的摆 子电磁铁交替产生吸力和斥力，一方面，摆子电磁铁作用于转子电磁环的全部或大部分吸 力和斥力绕轴对称抵消，另一方面，转子电磁环作用于摆子电磁铁的交变的相吸相斥的磁 力部分被转换成摇柄往复摆动的动力，摇柄带动摇轴做往复回转运动，利用联动齿轮将多 条摇轴往复回转运动的动力集中于一条摇轴或一个联动齿轮输出，利用摆角放大齿轮组放大并设定摇轴输出的往复回转运动动力的运动角度，利用缓冲限位器限制摆子电磁铁的摆 动范围，通过往复式发电机或回转式发电机将摇轴输出的往复回转运动的动力转换成电 能，或者，利用曲柄连杆机构将摇轴输出的往复回转运动动力转换成机械旋转运动动力，再 通过旋转式发电机转换成电能。理论上摆子电磁铁作用于转子电磁环的吸力和斥力可以全部绕轴对称抵消，电动 机只需克服磨擦力就可以带动转子转动，所以电动机需要消耗的能量是很少的。转子电磁 环与摆子电磁铁都预先设定了磁极的方向，接入的电源都是直流电，转子电磁环与摆子电 磁铁产生的都是恒定磁场，用机械转动的方法使转子电磁环相对于摆子电磁铁成为交变磁 场。正如普通发电机的励磁绕组并不需要消耗太多的电能一样，转子电磁环与摆子电磁铁 需要消耗的电能也并不多。转子电磁环作用于摆子电磁铁的交变的相吸相斥的磁力存在部分不能转换成摇 柄往复摆动的动力的情况当设在摇柄上的摆子电磁铁正对着磁环的磁极的时候，摆子电 磁铁两侧受到相同的吸力或斥力，摆子电磁铁两侧受到的力相互抵消。转子电磁环作用于 摆子电磁铁的交变的相吸相斥的磁力被转换成摇柄往复摆动的动力的比例与转子转动的 速度也有关系，若转子转得较慢，设在摇柄上的摆子电磁铁换向需较长的时间，则被转换成 摇柄摆动动力的磁力较少，若转子转得较快，设在摇柄上的摆子电磁铁换向时间较短，则被 转换成摇柄摆动动力的磁力相对较多，因此，通过调节电动机的转速，可以控制励磁式磁能 发生装置输出机械往复回转运动动力的大小。所以电动机设有转速调节器，电动机的调速 方法有变极调速、变频调速、电阻调速、降压调速等多种调速方式，可以根据需要选择合适 的转速调节器。电动机通过导线与蓄电池和/或外部电源连接。转子电磁环是由1个转子铁芯和8个或8个以上转子励磁绕组组成的磁极设定为 S极与N极相间排列的八极或八极以上的电磁环。转子铁芯一般由硅钢片叠压而成，转子 励磁绕组为绕线型绕组或鼠笼型绕组。电磁环的各个励磁绕组可以用串联或并联的方法接 线。转子电磁环的磁极数量是4的公倍数，如8极、12极、16极、20极等，用磁对极来表 述则是4对极、6对极、8对极、10对极等等。8极(或4对极)的转子电磁环相当于磁环有 4个S极向外、4个N极向外和4个S极向内、4个N极向内。12极(或6对极)的转子电 磁环相当于磁环有6个S极向外、6个N极向外和6个S极向内、6个N极向内。摆子电磁铁由摆子铁芯和摆子励磁绕组组成，摆子电磁铁的数量是2的公倍数， 如4个、6个、8个、10个等等。转子电磁环的磁极数量是摆子电磁铁数量的2倍，4个摆子 电磁铁与8极(或4对极)转子电磁环匹配，6个摆子电磁铁与12极(或6对极)转子电 磁环匹配，8个摆子电磁铁与16极(或8对极)转子电磁环匹配，余此类推。摆子铁芯也是 由硅钢片叠压而成，摆子励磁绕组为绕线型绕组。摆子电磁铁既可以S极与N极相间平均分布在转子周围，也可以参照步进电机的 磁铁排列组合方式，按一定的规则排列组合。摆子电磁铁的S极与N极的排列组合方式有 S-N-S-N 或 S-S-N-N 或 S-S-S-N-N-N 或 S-S-N-S-N-N 或 S-S-N-S-N-N-S-N 等多种方式。以 上排列组合方式的摆子电磁铁作用于转子电磁环的吸力和斥力，理论上都可以完全相互抵 消。转子电磁环包括普通阵列电磁环和基于Halbach阵列的电磁环。普通阵列电磁环包括径向阵列电磁环、切向阵列电磁环和轴向阵列电磁环，磁极方向分别为径向、切向和轴 向。Halbach阵列电磁环是由16个或16个以上径向电磁铁与切向电磁铁和/或三角形电 磁铁组成的磁极设定为S极与N极相间排列的4对极或4对极以上的电磁环。转子电磁环与摆子电磁铁的磁极方向一般为径向。若转子电磁环的磁极方向为轴 向，则摆子电磁铁设在转子电磁环的一侧或两侧，普通阵列的轴向转子电磁环的两侧都可 以有摆子电磁铁，而Halbach阵列转子电磁环则在磁场增强的一侧设摆子电磁铁。当摆子 电磁铁只设在磁环的一侧时，摆子电磁铁的数量是转子电磁环磁极数量的一半，当转子电 磁环的两侧都设有摆子电磁铁时，转子电磁环的磁极数量与摆子电磁铁的数量相同。同样， 若转子电磁环的磁极方向为径向或切向，摆子电磁铁可以设在转子电磁环的外侧，也可以 设在转子电磁环的内侧，或转子电磁环的内侧和外侧都设有摆子电磁铁，摆子电磁铁的数 量是转子电磁环的磁极数量的一半或相同。由于联动齿轮往复回转的角度较小(约20度左右)，因此联动齿轮与输出轴之间 通过摆角放大齿轮组传递动力，以放大并设定摇轴输出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种齿轮联动的励磁式磁能发电系统，主要包括电励式磁能发生装置（１至１９）和发电机（２０、２１、２３），其特征是：ａ．电励式磁能发生装置主要包括联动齿轮（１）、转子铁芯（２）、转子励磁绕组（３）、摇柄（４）、摆子铁芯（５）、摆子励磁绕组（６）、摇轴（７）、输入轴（８）、电动机（９）、接线盒（１４）、摆角放大齿轮组（１６）、缓冲限位器（１８、１８．１）和输出轴（１９）；由转子铁芯与转子励磁绕组组成的Ｓ磁极与Ｎ磁极相间排列的八极或八极以上的转子电磁环设在输入轴上；摇轴有４条或４条以上，摇轴上设有摇柄；４个或４个以上由摆子铁芯与摆子励磁绕组组成的摆子电磁铁分别设在不同的摇柄上、对称或平均分布在转子电磁环的周围，其中，有一半摆子电磁铁设定为Ｓ极向轴排列，另一半摆子电磁铁设定为Ｎ极向轴排列；设在摇柄上的摆子电磁铁与转子电磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；电磁环的磁极数量是摆子电磁铁数量的２倍，两者都是偶数；转子励磁绕组和摆子励磁绕组通过导线与接线盒连接，接入转子励磁绕组和摆子励磁绕组的电流是直流电，转子励磁绕组和摆子励磁绕组产生的磁场是恒定磁场；电动机与输入轴联接；摇轴上设有联动齿轮，联动齿轮与输出轴之间设有摆角放大齿轮组和缓冲限位器；ｂ．输出轴的输出端与往复式发电机或回转式发电机联接，或者，输出轴的输出端通过可调式活塞曲柄双连杆机构与旋转式发电机联接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵祥，
申请(专利权)人：李贵祥，
类型：发明
国别省市：44