Генератор энергии

Изобретение относится к электротехнике, а именно к генераторам энергии. Генератор энергии содержит первый и второй элементы из радиально намагниченных постоянных магнитов и третий элемент из множества катушек, индуктирующих электродвижущую силу, расположенных концентрически. Количество постоянных магнитов одного элемента превышает целое кратное количество постоянных магнитов другого в два раза. Количество катушек равно количеству постоянных магнитов одного из элементов постоянного магнита. Генерирование энергии в третьем элементе, индуктирующем электродвижущую силу, вызывается относительным вращением первого элемента постоянного магнита или/и второго элемента постоянного магнита. В генераторе энергии первый и второй элементы из постоянных магнитов взаимодействуют друг с другом для изменения силы магнитного поля. Технический результат состоит в повышении эффективности генерирования энергии. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к генератору энергии, который вызывает генерирование энергии посредством относительного вращения между постоянным магнитом и катушкой, индуктирующей электродвижущую силу.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Как хорошо известно, были разработаны различные генераторы энергии, которые вызывают генерирование энергии. В этих генераторах энергии элемент постоянного магнита, в котором обеспечены постоянные магниты, расположенные в форме трубки, и элемент катушки, индуктирующий электродвижущую силу, в котором обеспечены катушки, индуктирующие электродвижущую силу, расположенные в форме трубки, имеют концентрическое расположение. То есть одиночный элемент постоянного магнита и одиночный элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, расположены концентрически. В этом состоянии одиночный элемент постоянного магнита осуществляет вращение для изменения силы магнитного поля в катушке, индуктирующей электродвижущую силу, и, таким образом, для обеспечения генерирования энергии.

[0003] В хорошо известном генераторе энергии, поскольку сила магнитного поля, вызывающая генерирование энергии, то есть сила магнитного поля постоянного магнита, является постоянной, используется такое построение, как раскрытое в патентном документе 1, в котором электромагнит обеспечен отдельно от постоянного магнита и сила магнитного поля электромагнита суммируется или не суммируется для увеличения или уменьшения силы магнитного поля.

ДОКУМЕНТ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

[0004] Патентный документ 1 JP 3709145 B1

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Другими словами, генератор энергии, раскрытый в патентном документе 1, основан на идее скрепления электромагнита с одиночным элементом постоянного магнита и изменения силы магнитного поля, воздействующей на катушку, индуктирующую электродвижущую силу, посредством электромагнита для получения эффективного генерирования энергии.

[0006] По сравнению с этим в генераторе энергии в соответствии с настоящим изобретением обеспечен первый элемент постоянного магнита и второй элемент постоянного магнита, которые расположены концентрически для формирования телескопической структуры, и первый и второй элементы постоянного магнита взаимодействуют друг с другом для изменения силы магнитного поля, воздействующей на катушку, индуктирующую электродвижущую силу, и, таким образом, для получения эффективного генерирования энергии.

[0007] В частности, в генераторе энергии в соответствии с настоящим изобретением обеспечен первый элемент постоянного магнита, второй элемент постоянного магнита и катушка, индуктирующая электродвижущую силу, которые расположены концентрически для формирования телескопической структуры, и сконфигурированы таким образом, чтобы генерирование энергии в элементе катушки, индуктирующей электродвижущую силу, вызывалось посредством вращения первого элемента постоянного магнита или/и второго элемента постоянного магнита. В генераторе энергии первый и второй элементы постоянного магнита взаимодействуют друг с другом для изменения силы магнитного поля и, следовательно, для получения эффективного генерирования энергии.

[0008] В качестве конкретного примера, один из первого элемента постоянного магнита и второго элемента постоянного магнита осуществляет положительное вращение, а другой осуществляет обратное вращение и скорости их вращения значительно увеличены, посредством чего может быть улучшена эффективность генерирования энергии.

[0009] В генераторе энергии обеспечен первый элемент постоянного магнита, второй элемент постоянного магнита и элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, расположенные концентрически для формирования телескопической структуры и сконфигурированные таким образом, чтобы генерирование энергии в элементе катушки, индуктирующей электродвижущую силу, вызывалось посредством вращения элемента катушки, индуктирующей электродвижущую силу. В генераторе энергии первый и второй элементы постоянного магнита взаимодействуют друг с другом для изменения силы магнитного поля и, следовательно, для получения эффективного генерирования энергии.

[0010] В качестве конкретного примера, в котором первый элемент постоянного магнита или/и второй элемент постоянного магнита осуществляют вращение, элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, расположен концентрически снаружи первого и второго элементов постоянного магнита, или элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, в котором расположены катушки, индуктирующие электродвижущую силу, состоящие из катушек с воздушным сердечником, расположен концентрически между первым элементом постоянного магнита и вторым элементом постоянного магнита.

[0011] В качестве конкретного примера, в котором осуществляется вращение элемента катушки, индуктирующей электродвижущую силу, элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, в котором расположены катушки, индуктирующие электродвижущую силу, состоящие из катушек с воздушным сердечником, расположен концентрически между первым элементом постоянного магнита и вторым элементом постоянного магнита.

[0012] В качестве конкретного примера, в первом и втором элементах постоянного магнита обеспечено большое количество постоянных магнитов, имеющих противоположные полярности в радиальном направлении, которые расположены в круговом направлении, и надежно реализовано изменение магнитного поля для получения эффективного генерирования энергии.

[0013] Кроме того, количество постоянных магнитов одного из первого и второго элементов постоянного магнита является целым кратным от количества постоянных магнитов другого элемента постоянного магнита, причем постоянные магниты одного из первого и второго элементов постоянного магнита расположены смежно друг с другом таким образом, чтобы их полярности были противоположными, и в то же время постоянные магниты другого элемента постоянного магнита расположены смежно друг с другом таким образом, чтобы их полярности были противоположными, посредством чего часто производится изменение магнитного поля для получения эффективного генерирования энергии.

[0014] В соответствии с настоящим изобретением сила магнитного поля, воздействующая на катушку, индуктирующую электродвижущую силу, изменяется посредством взаимодействия между первыми и вторыми элементами постоянного магнита, посредством чего может быть получено эффективное генерирование энергии.

[0015] В качестве конкретного примера, первый и второй элементы постоянного магнита состоят из большого количества постоянных магнитов, имеющих противоположные полярности в радиальном направлении, которые расположены в круговом направлении. Следовательно, постоянный магнит из первого элемента постоянного магнита и постоянный магнит из второго элемента постоянного магнита обращены друг к другу в радиальном направлении, и сила магнитного поля увеличивается или уменьшается между противоположными полярностями (полюсом N и полюсом S) обращенных друг к другу постоянных магнитов и между одинаковыми полярностями (полюсом S и полюсом S или полюсом N и полюсом N) обращенных друг к другу постоянных магнитов, посредством чего может быть изменена сила магнитного поля.

Дополнительно, количество постоянных магнитов одного из первого и второго элементов постоянного магнита является целым кратным от количества постоянных магнитов другого элемента постоянного магнита, и постоянные магниты одного элемента постоянного магнита расположены смежно друг другу таким образом, чтобы их полярности находились напротив друг друга. Следовательно, количество постоянных магнитов первого элемента постоянного магнита и постоянных магнитов второго элемента постоянного магнита, имеющих противоположные полярности и которые обращены друг к другу, и количество постоянных магнитов первого элемента постоянного магнита и постоянных магнитов второго элемента постоянного магнита, имеющих одинаковые полярности и которые обращены друг к другу, увеличивается для осуществления более частого возникновения изменения магнитного поля, посредством чего может быть получено эффективное генерирование энергии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017] Фиг. 1 иллюстрирует общий вид в разобранном виде генератора энергии в соответствии с примером 1 из настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует вид в горизонтальном разрезе генератора энергии в соответствии с примером 1.

Фиг. 3 иллюстрирует вид в продольном разрезе генератора энергии в соответствии с примером 1.

Фиг. 4 иллюстрирует увеличенный вид соответствующей части, изображающей в поперечном разрезе направления сил магнитного поля в постоянных магнитах первого элемента постоянного магнита, постоянных магнитах второго элемента постоянного магнита и в сердечнике.

Фиг. 5 иллюстрирует общий вид в разобранном виде генератора энергии в соответствии с примерами 2 и 3 из настоящего изобретения.

Фиг. 6 иллюстрирует вид в горизонтальном разрезе генератора энергии в соответствии с примерами 2 и 3.

Фиг. 7 иллюстрирует вид в продольном разрезе генератора энергии в соответствии с примером 2.

Фиг. 8 иллюстрирует вид в продольном разрезе генератора энергии в соответствии с примером 3.

Фиг. 9 иллюстрирует увеличенный вид соответствующей части, изображающей в поперечном разрезе направления сил магнитного поля между постоянными магнитами первого элемента постоянного магнита и постоянными магнитами второго элемента постоянного магнита в примерах 2 и 3.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0018] Далее в настоящем документе будут описаны лучшие режимы выполнения изобретения на основе Фиг. 1-9.

[0019] В качестве базовой конфигурации генератора энергии в соответствии с настоящим изобретением, как изображено на Фиг. 1 и 5, первый элемент 1 постоянного магнита, в котором обеспечены постоянные магниты M1, расположенные в форме трубки или кольца, второй элемент 2 постоянного магнита, в котором обеспечены постоянные магниты M2, расположенные в форме трубки или кольца, и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, в котором обеспечены катушки C, индуктирующие электродвижущую силу, расположенный в форме трубки или кольца, имеют концентрическое расположение для формирования телескопической структуры. Посредством относительного вращения между первым элементом 1 постоянного магнита или/и вторым элементом 2 постоянного магнита и катушкой 3, индуктирующей электродвижущую силу, вызывается генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу.

[0020] В качестве конфигурации, обычной для примеров 1-3, как изображено на Фиг. 2 и 6, первый элемент 1 постоянного магнита состоит из большого количества постоянных магнитов M1, полярности которых противоположны друг другу радиальном направлении, то есть из большого количества постоянных магнитов M1 с противоположными полярностями на внешней периферийной поверхности и внутренней периферийной поверхности, которые расположены в круговом направлении.

[0021] Подобным образом, второй элемент 2 постоянного магнита состоит из большого количества постоянных магнитов M2, полярности которых противоположны друг другу в радиальном направлении, то есть из большого количества постоянных магнитов M2 с противоположными полярностями на внешней периферийной поверхности и внутренней периферийной поверхности, которые расположены в круговом направлении.

[0022] Количество как постоянных магнитов M1, так и постоянных магнитов M2 предпочтительно является целым кратным от количества других постоянных магнитов. В примерах 1-3, которые будут описаны позже, количество постоянных магнитов M2 вдвое превосходит количество постоянных магнитов M1.

[0023] Как показано на Фиг. 2 и 6, большое количество постоянных магнитов M1 расположены смежно друг с другом таким образом, чтобы их полярности были противоположны друг другу. Например, полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1, смежной с постоянным магнитом M1, полярностью которого на внешней периферийной поверхности является полюс N (полярностью на внутренней периферийной поверхности является полюс S), является полюс S (полярностью на внутренней периферийной поверхности является полюс N).

[0024] Подобным образом, большое количество постоянных магнитов M2 расположены смежно друг с другом таким образом, чтобы их полярности были противоположными друг другу. Например, полярность на внешней периферийной поверхности постоянного магнита M2, смежной с постоянным магнитом M2, полярностью которого на внешней периферийной поверхности является полюс N (полярностью на внутренней периферийной поверхности является полюс S), является полюсом S (полярностью внутренней периферийной поверхности является полюс N).

[0025] При формировании первого элемента 1 постоянного магнита, постоянные магниты M1, состоящие из магнитных оболочек, поперечное сечение которых имеет дугообразную форму, скомпонованы в форме трубки или кольца. Альтернативно, постоянные магниты M1 намагничивают трубкообразный или стержневидный магнитный корпус таким образом, чтобы получить конструкцию с указанной выше полярностью, посредством чего формируется первый элемент 1 постоянного магнита. Намагничивание выполняется прямо вдоль центрального направления оси магнитного корпуса или выполняется с отклонением под углом наклона в коаксиальном направлении.

[0026] Дополнительно, в настоящем изобретении постоянные магниты M1 могут быть заглублены в периферийной поверхности вращающегося вала 4 или неподвижного вала 4', которые будут описаны позже, и будут расположены в форме трубки или кольца, тем самым, формируя первый элемент 1 постоянного магнита.

[0027] При формировании второго элемента 2 постоянного магнита постоянные магниты M2 состоят из магнитных оболочек, поперечное сечение которых имеет дугообразную форму, скомпонованы в форме трубки или кольца. Альтернативно, постоянные магниты M2 намагничивают трубкообразный или стержневидный магнитный корпус таким образом, чтобы получить конструкцию с указанной выше полярностью, посредством чего формируется первый элемент 2 постоянного магнита. Намагничивание также выполняется прямо вдоль направления центральной оси магнитного корпуса или выполняется с отклонением под углом наклона в коаксиальном направлении. Второй элемент 2 постоянного магнита имеет больший диаметр, чем первый элемент 1 постоянного магнита, и имеет концентрическое расположение снаружи первого элемента 1 постоянного магнита.

[0028] Как изображено посредством пунктирных линий на Фиг. 1, настоящее изобретение включает в себя случай, где первый элемент 1 постоянного магнита имеет части 1A и 1B, и второй элемент 2 постоянного магнита имеет этапы 2A и 2B, а также случай, где каждый сегмент (1A и 1B или 2A и 2B) является отдельным элементом.

[0029] Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, состоит из большого количества электродвижущих катушек C, расположенных в круговом направлении, и имеет концентрическое расположение с первым и вторым элементами 1 и 2 постоянного магнита. Например, элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, имеет концентрическое расположение снаружи первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита, как показано в примере 1, который будет описан позже, или элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, имеет концентрическое расположение между первым элементом постоянного магнита и вторым элементом 2 постоянного магнита, как показано в примерах 2 и 3, которые будут описаны позже.

[0030] В генераторе энергии в соответствии с настоящим изобретением, как показано на Фиг. 4 и 9, первый элемент 1 постоянного магнита и второй элемент 2 постоянного магнита взаимодействуют друг с другом для изменения силы магнитного поля, посредством чего может быть обеспечено эффективное генерирование энергии.

[0031] То есть если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 первого элемента 1 постоянного магнита противоположна полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2 второго элемента 2 постоянного магнита, обращенной к постоянному магниту M1 в радиальном направлении, то между ними генерируется сильная и стабильная сила магнитного поля.

[0032] Например, если полярностью внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является полюс N, а полярностью внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2 является полюс S, как показано посредством F1 на чертеже, то генерируется стабильная сила магнитного поля, поступающая из постоянного магнита M1 в постоянный магнит M2. При этом если полярностью внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является полюс S, а полярностью внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2 является полюс N, как показано посредством F2 на чертеже, то генерируется стабильная сила магнитного поля, поступающая из постоянного магнита M2 в постоянный магнит M1.

[0033] Если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 первого элемента 1 постоянного магнита является аналогичной полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2 второго элемента 2 постоянного магнита, обращенной к постоянному магниту M1 в радиальном направлении, то сила магнитного поля, поступающая между ними, не генерируется и генерируются силы магнитного поля в направлениях, изображенных на чертеже посредством F3 и F4.

[0034] То есть, как показано на чертеже посредством F3, генерируется сила магнитного поля, поступающая из внешней периферийной поверхности полюса N постоянного магнита M1 во внешнюю периферийную поверхность полюса S смежного постоянного магнита M1. Кроме того, как показано посредством F4, генерируется сила магнитного поля, поступающая из внешней периферийной поверхности полюса N постоянного магнита M2 во внешнюю периферийную поверхность полюса S смежного постоянного магнита M2.

[0035] Посредством относительного вращения между первым элементом 1 постоянного магнита или/и вторым элементом 2 постоянного магнита и катушкой 3, индуктирующей электродвижущую силу, силы магнитного поля в направлениях, изображенных посредством F1-F4 на чертеже, заменяются и воздействуют на катушки C, индуктирующие электродвижущую силу, посредством чего может быть получено эффективное генерирование энергии.

[0036] В первом и втором элементах 1 и 2 постоянного магнита в соответствии с настоящим изобретением толщина, сила магнитного поля и количество постоянных магнитов M1 и M2 могут быть заданы без ограничений таким образом, чтобы могло быть улучшено изменение силы магнитного поля.

[0037] Несмотря на то, что постоянные магниты M1 и M2 первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита расположены смежно друг с другом в форме трубки, как показано на чертеже, они могут быть расположены на расстоянии друг от друга в круговом направлении.

ПРИМЕР 1

[0038] В примере 1, как показано на Фиг. 1-4, первое трубчатое ярмо 5 закреплено на вращающемся вале 4, вращаемым посредством источника 9 энергии, такого как мотор, турбина и двигатель, а первый элемент 1 постоянного магнита закреплен на первом трубчатом ярме 5.

[0039] Второй элемент 2 постоянного магнита имеет концентрическое расположение на расстоянии от первого элемента 1 постоянного магнита в радиальном направлении. Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, закреплен на втором элементе 2 постоянного магнита, а второе трубчатое ярмо 6 закреплено на элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу.

[0040] Соответственно, в этом примере первый элемент 1 постоянного магнита, второй элемент 2 постоянного магнита и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, расположены концентрически и обеспечены для формирования телескопической структуры. Первый элемент 1 постоянного магнита вращается для закрепления второго элемента 2 постоянного магнита и элемента 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, и первый элемент 1 постоянного магнита, второй элемент 2 постоянного магнита и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, осуществляют относительное вращение. Генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, вызвано посредством относительного вращения.

[0041] Как показано на Фиг. 2, катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, элемента 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, сформирован посредством намотки обмоточного провода 8 вокруг множества сердечников 7, расположенных на внутренней периферийной поверхности второго трубчатого ярма 6 на расстоянии друг от друга в круговом направлении. Каждый из сердечников 7 сформирован посредством пакетирования пластин из электротехнической стали и присоединен к внешней периферийной поверхности каждого из постоянных магнитов M2 второго элемента 2 постоянного магнита.

[0042] Количество постоянных магнитов M2 второго элемента 2 постоянного магнита вдвое превосходит количество постоянных магнитов M1 первого элемента 1 постоянного магнита, и постоянные магниты M1 и M2 обращены в радиальном направлении. То есть внешняя периферийная поверхность одного постоянного магнита M1 обращена к внутренним периферийным поверхностям двух постоянных магнитов M2.

[0043] Как было описано выше, поскольку постоянные магниты M2 расположены смежно друг с другом таким образом, чтобы их полярности были противоположными, постоянный магнит M2, внутренняя периферийная поверхность которого имеет ту же самую полярность (например, полюс N), что и полярность (полюс N) внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1, и постоянный магнит M2, внутренняя периферийная поверхность которого имеет противоположную полярность (полюс S), обращены к внешней периферийной поверхности одного постоянного магнита M1 таким образом, чтобы часто возникало изменение силы магнитного поля, которое будет описано позже, посредством чего может быть получено эффективное генерирование энергии.

[0044] Для выполнения более подробного описания, как показано на Фиг. 4, если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является противоположной полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2, обращенной к постоянному магниту M1, то между ними генерируется сильная стабильная сила магнитного поля в направлении, изображенном посредством F1 или F2.

[0045] Соответственно, первый элемент 1 постоянного магнита осуществляет вращение для выполнения вращения каждого из постоянных магнитов M1, посредством чего сила магнитного поля в направлении, изображенном посредством F1, и сила магнитного поля в направлении, изображенном посредством F2, поочередно воздействуют на катушку C, индуктирующую электродвижущую силу, при помощи сердечника 7, присоединенного к внешней периферийной поверхности каждого из постоянных магнитов M2 для изменения силы магнитного поля в катушке C, индуктирующей электродвижущую силу, и, следовательно, для обеспечения эффективного генерирования энергии.

[0046] Как показано на Фиг. 4, если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является аналогичной полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2, обращенной к постоянному магниту M1, то сила магнитного поля не поступает между ними и сила магнитного поля генерируется в направлениях, изображенных на чертеже посредством F3 и F4. Часть силы магнитного поля в направлении, изображенном посредством F4, суммируется с силой магнитного поля в направлении, изображенном посредством F1, посредством чего компенсируется изменение силы магнитного поля.

[0047] Предпочтительно, чтобы промежуток между обращенными друг к другу поверхностями постоянного магнита M1 первого элемента 1 постоянного магнита и постоянного магнита M2 второго элемента 2 постоянного магнита был уменьшен в максимально возможной степени для обеспечения эффективного поступления силы магнитного поля.

ПРИМЕР 2

[0048] В примере 2, как показано на Фиг. 5-7 и 9, первая трубчатая станина 5 была закреплена на неподвижном вале 4', а первый элемент 1 постоянного магнита был прикреплен к первой трубчатой станине 5.

[0049] Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, размещен с возможностью вращения коаксиально первому элементу 1 постоянного магнита и на расстоянии от него в радиальном направлении, а второй элемент 2 постоянного магнита является неподвижным и расположен коаксиально элементу 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, и на расстоянии от нее в радиальном направлении. Второе трубчатое ярмо 6 прикреплено ко второму элементу 2 постоянного магнита. Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, вращается посредством источника 9 энергии, такого как мотор, турбина и двигатель.

[0050] Соответственно, в этом примере обеспечены первый элемент 1 постоянного магнита, второй элемент 2 постоянного магнита и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, имеющие концентрическое расположение для формирования телескопической структуры. Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, осуществляет вращение для закрепления первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита, и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, и первый и второй элементы 1 и 2 постоянного магнита выполняют относительное вращение. Генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, обеспечивается посредством осуществления относительного вращения.

[0051] Как показано на Фиг. 5 и 6, элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, не имеет сердечника и в нем обеспечена катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, состоящая из катушки с воздушным сердечником, вокруг которой намотан обмоточный провод 8 в виде трубки или кольца, и катушки C, индуктирующие электродвижущую силу, соединены в виде трубки или кольца таким образом, чтобы сформировать элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу. Альтернативно, каждая из катушек C, индуктирующих электродвижущую силу, состоящих из катушки с воздушным сердечником, удерживается изнутри и снаружи между двумя трубкообразными корпусами, состоящими из немагнитного корпуса, например стеклянного, для формирования элемента 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу.

[0052] В этом примере, как и в примере 1, катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, может являться катушкой с сердечником.

[0053] Количество постоянных магнитов M2 второго элемента 2 постоянного магнита вдвое превосходит количество постоянных магнитов M1 первого элемента 1 постоянного магнита, и постоянные магниты M1 и M2 обращены в радиальном направлении. То есть внешняя периферийная поверхность одного постоянного магнита M1 и внутренние периферийные поверхности двух постоянных магнитов M2 обращены друг к другу и катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, вставлена в промежуток между обращенными друг к другу поверхностями.

[0054] Как было описано выше, поскольку постоянные магниты M2 расположены смежно друг с другом, чтобы их полярности были противоположны друг другу, постоянный магнит M2, внутренняя периферийная поверхность которого имеет ту же самую полярность (например, полюс N), что и полярность (полюс N) внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1, и постоянный магнит M2, внутренняя периферийная поверхность которого имеет противоположную полярность (полюс S), обращены к внешней периферийной поверхности одного постоянного магнита M1 таким образом, чтобы изменение магнитного поля происходило часто, что будет описано позже, посредством чего может быть достигнуто эффективное генерирование энергии.

[0055] Для выполнения более подробного описания, как показано на Фиг. 9, если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является противоположной полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2, обращенной к постоянному магниту M1, то между ними генерируется сильная стабильная сила магнитного поля в направлении, изображенном на чертеже посредством F1 или F2.

[0056] Как показано на Фиг. 9, если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является аналогичной полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2, то сила магнитного поля не поступает между ними и силы магнитного поля генерируются в направлениях, изображенных на чертеже посредством F3 и F4.

[0057] В этом примере силы магнитного поля в направлениях, изображенных посредством F1-F4 на Фиг. 9, воздействуют непосредственно на внутреннюю часть катушки C, индуктирующей электродвижущую силу, для обеспечения эффективного генерирования энергии.

[0058] В частности, элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, осуществляет вращение между постоянным магнитом M1 первого элемента 1 постоянного магнита и постоянным магнитом M2 второго элемента 2 постоянного магнита, и сила магнитного поля изменяется в направлениях, изображенных посредством F1-F4 на Фиг. 9, посредством чего обеспечивается эффективное генерирование энергии.

[0059] В этом примере катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, вставлена в промежуток между обращенными друг к другу поверхностями постоянного магнита M1 и постоянного магнита M2 так, что промежуток между обращенными друг к другу поверхностями увеличивается. Следовательно, желательно обеспечить эффективное использование силы магнитного поля, полученной из постоянных магнитов M1 и M2, либо посредством увеличения до некоторой степени сил магнитного поля, получаемых из постоянных магнитов M1 и M2, либо посредством из использования в криогенных условиях около абсолютного нуля, при которых возникает явление сверхпроводимости.

ПРИМЕР 3

[0060] В примере 3, как показано на Фиг. 5, 6, 8 и 9, первое трубчатое ярмо 5 закреплено на вращающемся вале 4, вращаемом посредством источника 9 энергии, такого как мотор, турбина и двигатель, а первый элемент 1 постоянного магнита закреплен на первом трубчатом ярме 5.

[0061] Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, является неподвижным и имеет концентрическое расположение на расстоянии от первого элемента 1 постоянного магнита в радиальном направлении, второй элемент 2 постоянного магнита имеет концентрическое расположение с возможностью вращения на расстоянии от элемента 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, в радиальном направлении, а второе трубчатое ярмо 6 закреплено на втором элементе 2 постоянного магнита. Второй элемент 2 постоянного магнита вращается посредством источника 10 энергии, такого как мотор, турбина и двигатель. Источник 9 энергии и источник 10 энергии могут являться одним и тем же источником энергии.

[0062] Соответственно, в этом примере, обеспечены первый элемент 1 постоянного магнита, второй элемент 2 постоянного магнита и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, имеющие концентрическое расположение для формирования телескопической структуры. Элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, закреплен для выполнения вращения первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита, и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, и первый и второй элементы 1 и 2 постоянного магнита выполняют относительное вращение.

Генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, обеспечивается посредством осуществления относительного вращения.

[0063] Как показано на Фиг. 5 и 6, элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, не имеет сердечника, и в нем обеспечена катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, состоящая из катушки с воздушным сердечником, вокруг которой намотан обмоточный провод 8 в форме трубки или кольца, и катушки C, индуктирующие электродвижущую силу, соединены в форме трубки или кольца для формирования элемента 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу. Альтернативно, каждая из катушек C, индуктирующих электродвижущую силу, состоящих из катушки с воздушным сердечником, удерживается изнутри и снаружи между двумя трубчатыми корпусами, состоящими из немагнитного корпуса, такого как стеклянный, для формирования элемента 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу.

[0064] В этом примере, как и в примере 1, катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, может являться катушкой с сердечником.

[0065] Количество постоянных магнитов M2 второго элемента 2 постоянного магнита вдвое превышает количество постоянных магнитов M1 первого элемента 1 постоянного магнита, и постоянные магниты M1 и M2 обращены в радиальном направлении. То есть внешняя периферийная поверхность одного постоянного магнита M1 и внутренние периферийные поверхности двух постоянных магнитов M2 обращены друг к другу, а катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, вставлена в промежуток между обращенными друг к другу поверхностями.

[0066] Как было описано выше, поскольку постоянные магниты M2 расположены смежно друг с другом таким образом, чтобы их полярности были противоположны друг другу, постоянный магнит M2, внутренние периферийные поверхности которого имеют ту же самую полярность (например, полюс N), что и полярность (полюс N) внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 и постоянного магнита M2, внутренняя периферийная поверхность которых имеет противоположную полярность (полюс S), обращен к внешней периферийной поверхности одного постоянного магнита M1 так, чтобы часто происходило изменение магнитного поля, которое будет описано позже, посредством чего может быть достигнуто эффективное генерирование энергии.

[0067] Для выполнения более подробного описания, как показано на Фиг. 9, если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 противоположна полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2, обращенной к постоянному магниту M1, то между ними генерируется сильная стабильная сила магнитного поля в направлении, изображенном на чертеже посредством F1 или F2.

[0068] Как показано на Фиг. 9, если полярность внешней периферийной поверхности постоянного магнита M1 является аналогичной полярности внутренней периферийной поверхности постоянного магнита M2, обращенной к постоянному магниту M1, то между ними не поступает сила магнитного поля и силы магнитного поля генерируются в направлениях, изображенных на чертеже посредством F3 и F4.

[0069] В этом примере силы магнитного поля в направлениях, изображенных на Фиг. 9 посредством F1-F4, непосредственно воздействуют на внутреннюю часть катушки C, индуктирующей электродвижущую силу, для обеспечения эффективного генерирования энергии.

[0070] В частности, первый элемент 1 постоянного магнита и второй элемент 2 постоянного магнита осуществляют вращение, удерживая при этом между собой элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, и сила магнитного поля изменяется в направлениях, изображенных на Фиг.9 посредством F1-F4 в каждой из катушек C, индуктирующих электродвижущую силу, между постоянным магнитом M1 и постоянным магнитом M2, посредством чего обеспечивается эффективное генерирование энергии.

[0071] В этом примере первый и второй элементы 1 и 2 постоянного магнита могут осуществлять вращение с одинаковой скоростью и в одном и том же направлении или один элемент постоянного магнита и другой элемент постоянного магнита могут вращаться с различными скоростями в одном и том же направлении.

[0072] Альтернативно, один из первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита выполняет положительное вращение, а другой выполняет обратное вращение, и скорости их вращения существенно увеличиваются, посредством чего может быть улучшена эффективность генерирования энергии.

[0073] В этом примере катушка C, индуктирующая электродвижущую силу, вставлена в промежуток между обращенными друг к другу поверхностями постоянных магнитов M1 и M2 так, чтобы промежуток между обращенными друг к другу поверхностями увеличился. Следовательно, желательно эффективное использование сил магнитного поля, полученных из постоянных магнитов M1 и M2, или посредством увеличения до некоторой степени сил магнитного поля, полученных из постоянных магнитов M1 и M2, или при их использовании в криогенных условиях около абсолютного нуля, в которых возникает явление сверхпроводимости.

[0074] Генератор энергии в соответствии с настоящим изобретением не ограничен вышеупомянутыми примерами, и настоящее изобретение включает в себя все случаи, в которых обеспечивается генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, посредством осуществления относительного вращения между первым элементом 1 постоянного магнита или вторым элементом 2 постоянного магнита и катушкой 3, индуктирующей электродвижущую силу.

[0075] Другими словами, настоящее изобретение включает в себя все случаи, где один из первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита выполняет вращение, а другой элемент постоянного магнита и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, являются неподвижными для выполнения относительного вращения или один из первого и второго элементов 1 и 2 постоянного магнита неподвижен, а другой элемент постоянного магнита и элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, осуществляют вращение для выполнения относительного вращения, посредством чего обеспечивается генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу.

[0076] В генераторе энергии в соответствии с настоящим изобретением включены все случаи, где генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, обеспечивается посредством осуществления относительного вращения между первыми и вторыми элементами 1 и 2 постоянного магнита и катушкой, индуктирующей электродвижущую силу 3.

[0077] Другими словами, настоящее изобретение включает в себя все случаи, где первый и второй элементы 1 и 2 постоянного магнита осуществляют вращение, а элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, является неподвижным для выполнения относительного вращения или первый и второй элементы 1 и 2 постоянного магнита являются неподвижными, а элемент 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу, осуществляет вращение для выполнения относительного вращения, посредством чего обеспечивается генерирование энергии в элементе 3 катушки, индуктирующей электродвижущую силу.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

[0078] 1 Первый элемент постоянного магнита

2 Второй элемент постоянного магнита

3 Элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу

4 Вращающийся вал

4' Неподвижный вал

5 Первое трубчатое ярмо

6 Второе трубчатое ярмо

7 Сердечник

8 Обмоточный провод

9 Источник мощности

10 Источник мощности

M1 Постоянный магнит первого элемента постоянного магнита

M2 Постоянный магнит второго элемента постоянного магнита

С Катушка, индуктирующая электродвижущую силу

F1, F2, F3 и F4 Направление силы магнитного поля

1. Генератор энергии, содержащий первый элемент постоянного магнита, второй элемент постоянного магнита и элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, расположенные концентрически, и каждый элемент имеет цилиндрическую форму, причем генерирование энергии в элементе катушки, индуктирующей электродвижущую силу, вызывается вращением первого элемента постоянного магнита или/и второго элемента постоянного магнита, при этом
каждый первый и второй элементы постоянного магнита содержит множество постоянных магнитов, расположенных смежно друг с другом таким образом, что их полярности противоположны в соседних магнитах в радиальном и окружном направлении, причем
количество постоянных магнитов одного из первого или второго элементов постоянного магнита более чем в два раза превышает целое кратное числа постоянных магнитов другого элемента постоянного магнита, и
элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, содержит множество катушек, индуктирующих электродвижущую силу и расположенных смежно друг с другом в окружном направлении, причем количество катушек, индуктирующих электродвижущую силу, равно количеству постоянных магнитов одного из элементов постоянного магнита и указанные катушки, индуктирующие электродвижущую силу, расположены вдоль по отношению к соответствующим постоянным магнитам указанного элемента постоянного магнита.

2. Генератор энергии по п. 1, в котором один из первого элемента постоянного магнита и второго элемента постоянного магнита осуществляет положительное вращение, а другой элемент постоянного магнита осуществляет обратное вращение.

3. Генератор энергии, содержащий первый элемент постоянного магнита, второй элемент постоянного магнита и элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, расположенные концентрически, и каждый элемент имеет цилиндрическую форму, причем генерирование энергии в элементе катушки, индуктирующей электродвижущую силу, вызывается вращением элемента катушки, индуктирующей электродвижущую силу, при этом
каждый первый и второй элементы постоянного магнита содержит множество постоянных магнитов, расположенных смежно друг с другом таким образом, что их полярности противоположны в соседних магнитах в радиальном и окружном направлении, причем
количество постоянных магнитов одного из первого или второго элементов постоянного магнита более чем в два раза превышает целое кратное числа постоянных магнитов другого элемента постоянного магнита, и
элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, содержит множество катушек, индуктирующих электродвижущую силу и расположенных смежно друг с другом в окружном направлении, причем количество катушек, индуктирующих электродвижущую силу, равно количеству постоянных магнитов одного из элементов постоянного магнита и указанные катушки, индуктирующие электродвижущую силу, расположены вдоль по отношению к соответствующим постоянным магнитам указанного элемента постоянного магнита.

4. Генератор энергии по п. 1, в котором элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, имеет концентрическое расположение снаружи относительно первого и второго элементов постоянного магнита.

5. Генератор энергии по п. 1, в котором элемент катушки, индуктирующей электродвижущую силу, в котором расположены катушки, индуктирующие электродвижущую силу, составленные из катушек с воздушным сердечником, расположен концентрически между первым элементом постоянного магнита и вторым элементом постоянного магнита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и касается выполнения электрических машин, в частности однофазных генераторов переменного тока. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в существенном повышении КПД и улучшении электромеханических характеристик однофазных генераторов.

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к электромеханическому усилителю руля автомобиля. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в трехфазных машинах с возбуждением от постоянных магнитов. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения синхронных электрических машин, в частности - синхронных генераторов.

Изобретение относится к области электротехники и в частности - к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается особенностей конструктивного исполнения бесконтактных магнитоэлектрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, прямых приводов в бытовой технике, электроприводов бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и синхронных генераторов преобразователей частоты.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электродвигателях для стиральных машин. .

Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям с постоянными магнитами. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения синхронных электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к конструкциям роторов высокооборотных электрических машин. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронным электродвигателям с магнитной редукцией. Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией содержит корпус 1 и подшипниковые щиты 2, 3.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным синхронным двигателям и генераторам с неподвижным якорем и вращающимися магнитами, и может быть использовано в качестве ветрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и в автономных энергоустановках.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электромагнитным редукторам. Электромагнитный редуктор содержит корпус с установленными в нем статором с многофазной обмоткой, подключенной к источнику напряжения регулируемой частоты, с первым и вторым роторами, жестко установленными на входном и выходном валах, соответственно.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую энергию при стабильных параметрах выходного напряжения и частоты.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электромагнитным редукторам, которые содержат корпус с установленными в нем статором, первым и вторым роторами, жестко установленными на входном и выходном валах, при этом первый ротор выполнен в виде ферромагнитной беличьей клетки, стержни которой, вставленные в кольца из немагнитного и неэлектропроводящего материала, образуют зубцы этого ротора, а второй ротор, расположенный внутри первого, выполнен в виде зубчатого магнитопровода, причем статор, стержни зубцов первого ротора и второй ротор выполнены шихтованными из ферромагнитной тонколистовой стали.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам. Трехвходовая аксиальная генераторная установка содержит корпус, в котором установлены фотоэлектрический и тепловой преобразователи, блок управления, датчики положения ротора с сигнальными обмотками и обмотками возбуждения, боковой аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря основного генератора, боковой аксиальный магнитопровод с дополнительной многофазной обмоткой, внутренний аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря подвозбудителя, основной и дополнительной однофазными обмотками возбуждения возбудителя, ротор, на валу которого посредством дисков жестко закреплены аксиальный многополюсный индуктор подвозбудителя с постоянными магнитами и аксиальный вращающийся магнитопровод с многофазной обмоткой якоря возбудителя и однофазной обмоткой возбуждения основного генератора и три выпрямителя, при этом по внешнему радиусу аксиального многополюсного индуктора подвозбудителя с постоянными магнитами закреплены постоянные магниты датчика положения ротора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным редукторам. Электромагнитный редуктор содержит корпус с установленными в нем статором, первым и вторым роторами, жестко установленными на входном и выходном валах соответственно, при этом первый ротор, расположенный коаксиально со статором и жестко связанный с концом входного вала, выполнен в виде беличьей клетки, стержни которой, вставленные в кольца из немагнитного материала, образуют зубцы этого ротора, а второй ротор, расположенный внутри первого, выполнен в виде зубчатого магнитопровода, причем статор, стержни зубцов первого ротора и второй ротор выполнены шихтованными из ферромагнитной тонколистовой стали, обмотки возбуждения установлены на щитах редуктора и подключены к источнику постоянного напряжения с возможностью создания однонаправленных магнитных потоков в статоре и роторах, а второй ротор выполнен с числом зубцов, равным разности между числом зубцов первого ротора и числом зубцов статора z2=(z1-z).

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам преобразования энергии. Устройство преобразования энергии включает постоянные магниты (1), держатель (2) магнитов, крышку (3), шестерню (4), корпус (5), колесо (6), роликовый элемент (7) и катушку (8).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано, в частности, в ветроэнергетических установках.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве привода электрогенераторов, а также любых технических средств, применяемых в народном хозяйстве.

Настоящее изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных асинхронных электрических машинах с возбуждением ротора от постоянных магнитов.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к генераторам энергии. Генератор энергии содержит первый и второй элементы из радиально намагниченных постоянных магнитов и третий элемент из множества катушек, индуктирующих электродвижущую силу, расположенных концентрически. Количество постоянных магнитов одного элемента превышает целое кратное количество постоянных магнитов другого в два раза. Количество катушек равно количеству постоянных магнитов одного из элементов постоянного магнита. Генерирование энергии в третьем элементе, индуктирующем электродвижущую силу, вызывается относительным вращением первого элемента постоянного магнита илии второго элемента постоянного магнита. В генераторе энергии первый и второй элементы из постоянных магнитов взаимодействуют друг с другом для изменения силы магнитного поля. Технический результат состоит в повышении эффективности генерирования энергии. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх