专利名称：恒直流发电机的制作方法
该发明属物理中的电磁感应知识。
目前使用的都是交流发电机，直流发电机是交流发电机采用换向器达到目的，而恒定电流是在此基础上附加整流器(在现代技术中有采用硅整流来得到恒直流电的)。
目前制造的直流发电机成本较高，消费铜较多，换向器制造比较复杂，维护也比较繁难。而恒直流电在实际应用中相当广泛。
根据电磁感应理论知识得知导体在做切割磁力线运动时，必然会产生感应电动势；再根据有关实验资料，可设计如(
图1)所示的既简单又相当实用的新型恒直流发电机。此发电机不但丰富了电学中的内容，而且推翻了物理教科书中(高中二册物理，电磁感应一章)的一条定律-闭合电路中的磁通量发生变化是产生感应电流的条件。因为恒直流发电机只是电枢在做垂直切割磁力线运动，无法用闭合电路中磁通量发生变化来解释。
恒直流发电机，论证很简单，实验只需两块磁铁。一个圆形车轮式导体，导电线，万能表，便可实现目的。
恒直流发电机的优点一、结构简单，制造容易，成本费低。电流电压稳定。最适合微型发电机。
二、数台发电机可以任意串联(或并联)。串联可以提高电压，增大输出功率(这与串联电池组原理相同)。而目前直流电机只可并联，无法串联。
三、恒直流发电机的积极意义在于填补了电机学中的一项空白。
图面说明恒直流发电机的结构两边为圆形磁铁，两磁铁间为一圆形电枢，导电线分别连接电枢外圆边沿和电枢圆心。
图1两边磁极为定子，圆形电枢为转子，导电线分别连接电枢外圆边沿电刷和电枢圆心导电轴杆上。
图2图2为两磁极间圆形电枢的正面图。
图3两边磁极为转子，右边磁铁空心(任意一磁铁都行)，圆形电枢为定子，导电线一头连接圆形电枢边沿，另一头穿过右边磁铁中心连接电枢圆心。
图4磁极与电枢都是转子，且同时作反方向运动。右边磁铁空心，导电线分别连接电枢圆外边沿电刷和穿过磁铁的电枢圆心轴上。
恒直流发电机的工作原理图1电枢旋转式当圆形电枢沿图中所示的箭头方向运动时(磁极固定)，电枢即做垂直切割磁力线运动。根据“右手定则”，电流自圆外经圆形电枢半径流向电枢圆心，经圆心轴流向导电线。
图3磁极旋转式当磁铁沿图中所示的箭头方向运动时(电枢固定)，电枢同样在做垂直切割磁力线运动。根据“右手定则”电流自圆外经圆形电枢半径流向电枢圆心，经圆心导电轩过磁铁中心流向导电线(磁极转动，电枢为何不能象图1那样设计 假若如图1电枢那样设计，电枢和连接电枢圆心的导线同时在做切割磁力线运动，根据“右手定则”，电枢、电流自圆外流向圆心；那么连接圆心的导线也产生电流流向圆心，这样就相互产生对流电流)。
图4相向运动式当磁铁与电枢同时相向沿图中所示的箭头方向运动时，电枢在做垂直切割磁力线运动，根据“右手定则”，电流自圆外径圆形电枢半径流向电枢圆心，经圆心轴过磁铁中心流向导电线(相向运动根据运动学中的运动是相对的原理，那么，这就等于电枢运动速度提高了一倍。如此，输出功率就是原来的四倍了。依据电功率=电压×电流，电动势=磁感应强度×切割磁力线的导体长度×导体的运动速度，电动势=开路电压，电流=电压÷电阻。在其它条件不变的情况下，导体的运动速度提高一倍。电动势就提高一倍，也就等于电压提高了一倍，相应的电流也提高了一倍，那么两倍与原来的电压乘以两倍与原来的电流，电功率便是原来的四倍了。目前，发电机在一定的条件下，在达到一定的转速时，要想再提高一倍的速度很困难，而采用相向运动来达到这一目的，在技术上容易的多)。
权利要求
恒直流发电机主要技术特征是电枢在磁场中始终保持做垂直切割磁力线运动。该发电机结构较目前直流发电机简单，且电流、电压稳定。其利用电枢在磁场中始终做切割磁力线运动的恒直流发电机的发明。
全文摘要
该项发明属物理中的电磁感应知识。此发电机结构较目前直流发电机简单,制造成本费低,且电流、电压稳定。主要技术特征:是电枢在磁场中始终保持做垂直切割磁力线运动。主要适用于小型发电站和需要直流电源的小型发电机。
文档编号H02K31/00GK1320998SQ0010524
公开日2001年11月7日 申请日期2000年4月21日 优先权日2000年4月21日
发明者华标 申请人:华标