往复式发电机以及磁动力往复式发电机

文档序号:195136 发布日期:2021-11-02 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 往复式发电机以及磁动力往复式发电机 (Reciprocating generator and magnetomotive reciprocating generator ) 是由 郁晨 于 2021-07-02 设计创作,主要内容包括:本发明涉及了往复式发电机以及磁动力往复式发电机。往复式发电机包括往复式动力源和发电机构;发电机构包括动子和定子;动子上安装有左右分布的多个第三磁铁;定子上安装有左右分布的多组绕线组;动子与往复式动力源传动连接;往复式动力源用于提供左右方向的往复的动力。磁动力往复式发电机,其中,往复式动力源为磁动力机构;磁动力机构,包括磁架、磁滑块和磁极切换机构;磁架具有沿前后方向往复移动的自由度;磁滑块具有沿左右方向往复移动的自由度;磁极切换机构用于连接磁架与磁滑块,使磁架与磁滑块联动。本发明的往复式发电机,动力转换效率高;磁动力往复式发电机,结构简单,运行稳定,可提高对磁能的转化效率。(The invention relates to a reciprocating generator and a magnetomotive force reciprocating generator. The reciprocating generator comprises a reciprocating power source and a power generation mechanism; the power generation mechanism comprises a rotor and a stator; a plurality of third magnets distributed left and right are arranged on the rotor; a plurality of winding groups distributed left and right are arranged on the stator; the rotor is in transmission connection with a reciprocating power source; the reciprocating power source is used for providing reciprocating power in the left-right direction. The magnetic power reciprocating generator is characterized in that a reciprocating power source is a magnetic power mechanism; the magnetic power mechanism comprises a magnetic frame, a magnetic slide block and a magnetic pole switching mechanism; the magnetic frame has a degree of freedom of reciprocating movement in the front-back direction; the magnetic slider has a degree of freedom of reciprocating movement in the left-right direction; the magnetic pole switching mechanism is used for connecting the magnetic frame and the magnetic slide block to enable the magnetic frame and the magnetic slide block to be linked. The reciprocating generator has high power conversion efficiency; the magnetic power reciprocating generator has the advantages of simple structure and stable operation, and can improve the conversion efficiency of magnetic energy.)

往复式发电机以及磁动力往复式发电机

技术领域

本发明涉及发电设备领域,特别是涉及往复式发电机以及磁动力往复式发电机。

背景技术

往复式发电机,利用往复式的动力,来使线圈切割磁感线而产生电流,目前也有很多往复式发电机被研发出来,但是,现有的往复式发电机,对动力源的动力转换效率低,难以大范围应用。

磁动机,工作原理是由永久磁铁南(S)北(N)两磁极的同极相斥或异极相吸原理所引发的机械运动。磁动机也是建立在能量守恒理论上的,并没有脱离物理定律。基于磁动机的动作原理,将磁能转化为电能,则构成了磁动力发电机。

现有的磁动力发电机,磁铁需要以圆周的方式均匀排列,而输出持续的旋转动力,再经旋转动力转化为发电机的动力进行发电。然而,此种方式,对磁铁的排布要求较高,结构较复杂,对磁能的利用率不高,并且运行并不稳定。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供了往复式发电机,通过磁铁和绕线组的特殊排列方式,在动子往复移动时,定子的绕线组切割动子上的磁铁的磁感线,而产生电流,动力转换效率高;磁动力往复式发电机,采用的磁动力机构作为动力源输出往复动力,配合往复式的发电机进行发电,结构简单,运行稳定,可较大程度上利用磁能,提高对磁能的转化效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:往复式发电机,其特征在于:包括往复式动力源和发电机构;所述发电机构包括动子和定子;所述动子上安装有左右分布的多个第三磁铁;所述定子上安装有左右分布的多组绕线组;所述动子与所述往复式动力源传动连接;所述往复式动力源用于提供左右方向的往复的动力,进而使动子在往复式动力源的往复动作下,相对于定子左右往复移动。

进一步地,所述定子为两个且呈上下分布;所述动子设置在两个定子之间,且动子的上下两个表面皆设置有左右分布的多个第三磁铁。

进一步地,所述动子设置有燕尾式凹槽;该燕尾式凹槽向动子前后方向的外侧设置有开口;所述第三磁铁也设置为与燕尾式凹槽对应的形状,用于从开口处嵌装在动子上。

进一步地,所述定子上设置有多个硅钢片;多个硅钢片的长度方向为前后方向,且在左右方向上均匀排列;所述绕线组对应缠绕在硅钢片上。

进一步地,所述定子在远离动子的一侧安装有散热机构。

进一步地,所述发电机构还包括壳体;所述动子的左端还连接有传动杆;所述传动杆穿出壳体后与往复式动力源连接。

进一步地,所述壳体在传动杆穿过的位置还安装有滑套;所述滑套与传动杆密封配合;所述壳体内也形成密封腔,用于为动子和定子提供微负压的环境。

磁动力往复式发电机,包括前述的往复式发电机,其中,往复式动力源为磁动力机构;所述磁动力机构,包括磁架、磁滑块和磁极切换机构;所述磁架具有沿前后方向往复移动的自由度;所述磁滑块具有沿左右方向往复移动的自由度;所述磁极切换机构用于连接磁架与磁滑块,使磁架与磁滑块联动。

进一步地,所述磁极切换机构包括与磁滑块固定的连杆、与磁架安装的液压缸、油泵、油箱、以及换向阀;所述连杆上设置有左挡部和右挡部;所述换向阀内还贯穿有左右方向的阀杆;阀杆的左右两端分别与左挡部和右挡部对应配合;所述液压缸包括前后方向的活塞杆、设置在液压缸内且与活塞杆连接的活塞、设置在液压缸内被活塞分隔的用于控制活塞杆缩回的第一油腔和用于控制活塞杆伸出的第二油腔;所述换向阀还具有T口、A口、P口、B口;所述A口与第二油腔管路连通,B口与第一油腔管路连通,所述P口与油泵出油端管路连接;所述T口与油箱连通;所述连杆用于在磁滑块往复动作的带动下,通过左挡部和右挡部拨动阀杆使换向阀在T口A口连通、P口B口连通的状态和T口B口连通、P口A口连通的状态下切换,进而在活塞杆前后动作配合连杆的左右动作下而使磁滑块与磁架联动。

进一步地,所述磁架上安装有第一移动导向部,用于为磁架提供沿前后方向往复移动的自由度,所述磁滑块上安装有第二移动导向部,用于为磁滑块提供沿左右方向往复移动的自由度;所述磁架在靠左的一侧和靠右的一侧分别设置有第一磁部;第一磁部包括至少两个第一磁铁,第一磁铁沿前后方向分布;所述磁滑块上安装有第二磁部;所述第二磁部包括至少一个第二磁铁,该第二磁铁位于两个第一磁部之间;所述第一磁铁和第二磁铁皆在左右方向的两端设置为N极和S极;同侧的第一磁部的相邻两个第一磁铁的同向端的磁极相反,两侧的第一磁部的位置相对应的两个第一磁铁的同向端的磁极相反;所述第二磁铁在两侧第一磁部的同极相斥、异极相吸的驱动下沿左右方向移动;所述磁极切换机构用于将第二磁铁的移动的动力传递并转换为驱动磁架沿前后方向移动的作用力,使磁架带动第一磁部的第一磁铁前后移动,使第一磁部与第二磁铁相靠近的磁极在相同和相反中切换,进而使第二磁铁沿左右方向往复移动。。

本发明的优点:本发明的往复式发电机,通过磁铁和绕线组的特殊排列方式,在动子往复移动时,定子的绕线组切割动子上的磁铁的磁感线,而产生电流,动力转换效率高;磁动力往复式发电机,采用的磁动力机构作为动力源输出往复动力,配合往复式的发电机进行发电,结构简单,运行稳定,可较大程度上利用磁能,提高对磁能的转化效率。

附图说明

图1为实施例一的往复式发电机的发电机构的主视示意图;

图2为实施例一的往复式发电机的发电机构的除去壳体的立体示意图;

图3为实施例一的往复式发电机的发电机构的定子的内部结构示意图;

图4为实施例一的往复式发电机的发电机构的除去壳体的左视示意图;

图5为实施例一的往复式发电机的所发电的电流波形示意图;

图6为实施例一的往复式发电机的所发电经整流后的电流波形示意图;

图7为实施例二的磁动力往复式发电机的立体示意图;

图8为实施例二的磁动力往复式发电机的除去壳体的主视立体示意图;

图9为实施例二的磁动力往复式发电机的除去壳体的俯视立体示意图;

图10为实施例二的磁动力往复式发电机的磁极切换机构的原理示意图;

图11为实施例二的磁动力往复式发电机的磁架的立体示意图;

图12为实施例二的磁动力往复式发电机的磁架的主视示意图;

图13为实施例二的磁动力往复式发电机的磁滑块的立体示意图;

图14为实施例二的磁动力往复式发电机的磁滑块的右视示意图;

图15为实施例二的磁动力往复式发电机的磁动力机构的往复动作的原理示意图;

其中,1-磁架,2-磁滑块,3-磁极切换机构,4-发电机构,11-安装架,12-第一磁部,13-第一磁铁,14-第一移动导向部,111-第一连接架,112-第二连接架,141-第一轨道滑块,142-第一轨道,21-滑块安装部,22-第二磁部,23-第二磁铁,24-第二移动导向部,25-固定架,241-第二轨道滑块,242-第二轨道,31-连杆,32-左挡部,33-右挡部,34-液压缸,35-换向阀,36-油泵,37-油箱,341-第二油腔,342-第一油腔,343-活塞,344-活塞杆,351-阀杆,41-动子,42-第三磁铁,43-定子,44-散热机构,45-传动杆,46-滑套,47-壳体,411-燕尾式凹槽,431-绕线组,432-硅钢片,441-散热孔。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述,该实施例仅用于解释本发明,并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例一

请参照图1至图6所示,本实施例提供了一种往复式发电机,包括往复式动力源和发电机构4;所述发电机构4包括动子41和定子43;所述动子41上安装有左右分布的多个第三磁铁42;所述定子43上安装有左右分布的多组绕线组431;所述动子41与所述往复式动力源传动连接;所述往复式动力源用于提供左右方向的往复的动力,进而使动子41在往复式动力源的往复动作下,相对于定子43左右往复移动。本实施例中,通过动子41的往复的左右移动,使定子43的绕线组431切割动子41上第三磁铁42的磁感线,而产生电流。此处需要说明的是,前、后、左、右、上、下等方向用语,是为了方便并清楚的表述相关部件的位置关系,并不对保护范围构成限制。

再参照图2所示,本实施例的一种往复式发电机中,所述定子43为两个且呈上下分布;所述动子41设置在两个定子43之间,且动子41的上下两个表面皆设置有左右分布的多个第三磁铁42;本实施例中,具体的,设置有两排第三磁铁,此两排第三磁铁呈前后分布,上下的两个定子中各自也设置有两排的绕线组,与相应排的第三磁铁对应。

再参照图1和图2所示,本实施例的一种往复式发电机中,所述动子41设置有燕尾式凹槽411;该燕尾式凹槽411向动子41前后方向的外侧设置有开口;所述第三磁铁42也设置为与燕尾式凹槽411对应的形状,用于从开口处嵌装在动子41上;当然,此处并不对第三磁铁42安装在动子41的方式进行具体的限定,只要能实现第三磁铁42安装在动子41即可,当然,设计如嵌装式等可拆卸的方式,更有利于对第三磁铁进行更换。

再参照图3所示,本实施例的一种往复式发电机中,所述定子43上设置有多个硅钢片432;多个硅钢片432的长度方向为前后方向,且在左右方向上均匀排列;所述绕线组431对应缠绕在硅钢片432上。

再参照图2和图4所示,本实施例的一种往复式发电机中,所述定子43在远离动子41的一侧安装有散热机构44;具体的,本实施例的散热机构为铝型材散热片,铝型材散热片上开设有散热孔441,其与定子的表面以及后述的壳体的内壁皆紧密贴合,并在相接触的位置涂有散热膏;后述的壳体内还安装有温度传感器,用于监测壳体内腔的温度。

再参照图1所示,本实施例的一种往复式发电机中,所述发电机构4还包括壳体47;所述动子41的左端还连接有传动杆45;所述传动杆45穿出壳体47后与往复式动力源连接。

再参照图2和图4所示,本实施例的一种往复式发电机中,所述壳体47在传动杆45穿过的位置还安装有滑套46;所述滑套46与传动杆45密封配合;所述壳体47内也形成密封腔,用于为动子41和定子43提供微负压的环境;具体的,本实施例的壳体47为全密封,并具有调压口,通过气泵可通过调压口对壳体41的内腔进行抽气,实现壳体47内的负压,减少空气对动子的阻力,同时,动子以及传动杆45的表面通过润滑油进行润滑,进一步减少对动子的阻力;其中,滑套46的设计,可以提供传动杆45和动子41的动作稳定性,当然,为了进一步提高动子动作的稳定性,可在动子41的前后两侧设置有长度方向为左右方向的滑轨滑槽结构,使动子41更平稳的进行左右动作,相应配合的滑轨滑槽结构的配合面尽量光滑,并通过润滑油进行润滑,尽可能的降低对动子的阻力;降低摩擦损耗,提高往复式动力源动力的转化率。

本实施例的一种往复式发电机,传动杆在往复式动力源的带动下,驱动动子做同步的往复动作,而定子的绕线组在动子上的第三磁铁的作用下,切割磁感线,产生感应电流,该电流在一个周期(向右移动一次和向左移动一次)的波形可如图5所示,接着,通过整流,可将该流的波形整流成图6所示的直流波形,然后,通过定压力12.5V左右,直接将电能充入电瓶,作为电源使用。

实施例二

请参照图7至图15所示,本实施例提供了采用实施例一的往复式发电机的一种磁动力往复式发电机,其中,往复式动力源为磁动力机构;所述磁动力机构,包括磁架1、磁滑块2和磁极切换机构3;所述磁架1具有沿前后方向往复移动的自由度;所述磁滑块2具有沿左右方向往复移动的自由度;所述磁极切换机构3用于连接磁架1与磁滑块2,使磁架1与磁滑块2联动。

再参照图8、图9和图10所示,本实施例的一种磁动力往复式发电机中,所述磁极切换机构3包括与磁滑块2固定的连杆31、与磁架1安装的液压缸34、油泵36、油箱37、以及换向阀35(可选择二位四通的);所述连杆31上设置有左挡部32和右挡部33;所述换向阀35内还贯穿有左右方向的阀杆351;阀杆351的左右两端分别与左挡部32和右挡部33对应配合;所述液压缸34包括前后方向的活塞杆344、设置在液压缸34内且与活塞杆344连接的活塞343、设置在液压缸34内被活塞343分隔的用于控制活塞杆344缩回的第一油腔342和用于控制活塞杆344伸出的第二油腔341;所述换向阀35还具有T口、A口、P口、B口;所述A口与第二油腔341管路连通,B口与第一油腔342管路连通,所述P口与油泵36出油端管路连接;所述T口与油箱37连通;所述连杆31用于在磁滑块2往复动作的带动下,通过左挡部32和右挡部33拨动阀杆351使换向阀35在T口A口连通、P口B口连通的状态和T口B口连通、P口A口连通的状态下切换,进而在活塞杆344前后动作配合连杆31的左右动作下而使磁滑块2与磁架1联动。

再参照图11至图14所示,本实施例的一种磁动力往复式发电机中,所述磁架1上安装有第一移动导向部14,用于为磁架1提供沿前后方向往复移动的自由度,所述磁滑块2上安装有第二移动导向部24,用于为磁滑块2提供沿左右方向往复移动的自由度;所述磁架1在靠左的一侧和靠右的一侧分别设置有第一磁部12;第一磁部12包括至少两个第一磁铁13,第一磁铁3沿前后方向分布;所述磁滑块2上安装有第二磁部22;所述第二磁部22包括至少一个第二磁铁23,该第二磁铁23位于两个第一磁部12之间;所述第一磁铁13和第二磁铁23皆在左右方向的两端设置为N极和S极;同侧的第一磁部12的相邻两个第一磁铁13的同向端的磁极相反,两侧的第一磁部12的位置相对应的两个第一磁铁13的同向端的磁极相反;所述第二磁铁23在两侧第一磁部12的同极相斥、异极相吸的驱动下沿左右方向移动;所述磁极切换机构3用于将第二磁铁23的移动的动力传递并转换为驱动磁架1沿前后方向移动的作用力,使磁架1带动第一磁部12的第一磁铁13前后移动,使第一磁部12与第二磁铁23相靠近的磁极在相同和相反中切换,进而使第二磁铁23沿左右方向往复移动。

再参照图15所示,本实施例的一种磁动力往复式发电机中,两个第一磁铁13或第二磁铁23的同侧的磁极相反,而磁极切换机构3使第一磁部12移动的距离满足:使与某一个第二磁铁23在左右方向直线对应的第一磁铁13切换为该第一磁铁13相邻的第一磁铁13,这样由于相邻两个第一磁铁13的同侧的磁极是相反的,也就是说,使第二磁铁23左右方向直线对应位置的第一磁铁13的磁极发生变化,第二磁铁23即会向着与之前移动方向相反的方向移动,如此反复切换,第二磁铁23即反复动作,而磁极切换机构3也会因第二磁铁23的左右方向的反复动作,使第一磁部12反复沿前后方向或沿圆的圆周方向反复移动切换。

再参照图11至图14所示,本实施例的一种磁动力往复式发电机中,所述的第一移动部14包括第一轨道滑块141和第一轨道142;第二移动部24包括第二轨道滑块241和第二轨道242;当然也可采用其他的导向移动机构,只要满足磁架1可前后移动导向,磁滑块2可左右移动导向的需求即可,此处不进行具体的限制。

再参照图11至图14所示,本实施例的一种磁动力往复式发电机中,第一磁部12的第一磁铁13和第二磁部22的第二磁铁23的外侧皆设置有磁盒,其中,第一磁部12的第一磁铁13的外侧的磁盒在朝向第二磁铁的方向开口;第二磁部22的第二磁铁23的左右两侧皆设置有开口,为了保证第一磁部和第二磁部之间各磁铁的磁力不被相邻的磁铁影响,还可以在第二磁部22的相邻两个第二磁铁23之间设置有隔磁板,隔磁板的长度方向也为左右方向,具体长度按照左右两侧的第一磁部12之间的间距设置即可;隔磁板不能妨碍第一磁部12的前后移动以及第二磁部22的左右移动。

本实施例的一种磁动力往复式发电机中,磁架的前后方向不仅包括直线方向还包括圆的切线方向;与现有技术中,持续旋转的磁铁圆周的分布方式,本实施例中,重点在于往复式的运动,本实施例的磁架中的第一磁铁也可以按照圆周分布,但依然实现的是往复式的运动;这样的好处,就是第一磁铁数量可以根据实际需求进行排布,无需在圆周整圈均匀分布,本实施例的第一磁铁,可以以扇形分布,或在直线上进行分布(可参照图15所示),这是本实施例的往复移动的优势。

再参照图11至图14所示,本实施例的一种磁动力往复式发电机中,所述磁架1还包括安装架11,所述第一磁部12安装在安装架11上;所述磁滑块2还包括滑块安装部21,所述第二磁部22安装在滑块安装部21上;所述滑块安装部21的左侧固定有所述的连杆31,右侧通过固定架25固定所述的传动杆45;其中,同侧的所述第一磁部12为两个,沿上下方向分布;所述第二磁部22也为两个,沿上下方向分布;上侧的第二磁部22位于上侧的左右两侧的两个第一磁部12之间,下侧的第二磁部22位于下侧的左右两侧的两个第一磁部12之间;按照此种设计,可使第二磁部22的受力更加均衡,能有效提高动力输出的稳定性;安装架11包括连接左侧的上下两侧的第一磁部12的第一连接架111、连接上侧或下侧的左右两侧的第一磁部12的第二连接架112,使安装架11构成C字型,第一连接架111上设置有通道,用于对连杆的动作进行避让;而安装架11在右侧的上下两侧的第一磁部12之间未设置相应的连接架,是为了给传动杆留出避让空间。

另外,需要说明的是,本实施例的一种磁动力往复式发电机,还具有固定各相关机构的外壳,例如,上述的第一轨道142和第二轨道242皆需与外壳固定,壳体也需与外壳固定,液压缸34的缸体也需与外壳固定,相应的油箱、油泵、换向阀皆需与外壳固定安装。外壳仅是供各部件安装固定所用,此处不再赘述。

本实施例的一种磁动力往复式发电机,工作时,磁架和磁滑块在磁铁的同极相斥、异极相吸的作用下(具体原理,已经在前阐述),并通过磁极切换机构进行联动,使磁滑块做左右方向的往复动作,同步的,传动杆在磁滑块的带动下,驱动动子做同步的往复动作,而定子的绕线组在动子上的第三磁铁的作用下,切割磁感线,产生感应电流。

上述实施例不应以任何方式限制本发明,凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

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