一种超速超能发电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及发电技术领域，尤其涉及一种超速超能发电机。
【背景技术】
[0002] 现有发电机即传统发电机，其转动系统是较复杂的都主要有定子、转子和线圈等 组成，发电机的转子都是用笨重的硅钢片和线圈或硅钢片和永磁瓦片制成的，或硅钢片制 成的转子上铸铝条的，定子上绕着线圈，是电能输出的线圈，其转子较复杂笨重，驱动它较 费劲，转速很有限，发电效率较低，耗能较高。
[0003] 解决以上现有的传统发电机缺点是将复杂笨重的转子变为轻、简便的转子。利用 消系线圈将无用的自感系数变为有用的自感系数，运用无刷技术即增设控制器，控制器由 电路板构成，电路板上有电子元器件.在发电时低转速的基础上成倍提速，从而解决了发 电效率低和高耗能的难题。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的为了解决上述问题，提供了一种超速超能发电机。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括动力机构、超速鼠笼、励磁 电源、控制器及放大线圈组，所述超速鼠笼包括转子及定子，转子可绕中心轴线相对于定子 旋转，所述转子内壁周向设有至少两组磁极组，所述定子外壁与转子内壁上的每组磁极组 相对应的位置设有霍尔元件，磁极组可绕中心轴线相对于霍尔元件旋转形成一个旋转轨 道，所述霍尔元件包括霍尔元件I和霍尔元件II，所述动力机构驱动转子及励磁电源旋转， 所述霍尔元件与控制器连接，所述控制器分别与励磁电源、放大线圈组连接。
[0006] 进一步的，所述磁极组由若干个磁极组成，磁极组包括磁极组I和磁极组II，磁极 组I与霍尔元件I形成旋转轨道I，磁极组II与霍尔元件II形成旋转轨道II。
[0007] 优选的，所述磁极组I上的相邻两磁极之间的距离小于磁极组II上的相邻两磁极 之间的距离。
[0008] 进一步的，所述控制器包括控制器I和控制器II，所述放大线圈组包括原线圈、消 系线圈及副线圈，所述控制器I分别与霍尔元件I、励磁电源及原线圈电连接，所述控制器 II分别与霍尔元件II及消系线圈电连接。
[0009] 优选的，所述控制器I、控制器II分别包括供电电路、降压电路、1C控制电路及驱 动电路，供电电路与降压电路连接，降压电路与1C控制电路连接，1C控制电路与驱动电路 连接。
[0010] 进一步的，所述转子、定子由无缝钢管制成，转子长度为70?80mm，定子长度为 60 ?70mm〇
[0011] 优选的，所述转子外径为155?165mm，内径为145?155mm ;所述定子外径为 120 ?130mm，内径为 130 ?140mm。
[0012] 本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的转动系统体积小，提高了发电机的 转速，且转速不受负载的影响，大大压缩了发电的成本同时提高了发电效率。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2为本实用新型的结构框图。
[0016] 图3为本实用新型中控制器的供电电路原理图。
[0017] 图4为本实用新型中控制器的降压电路原理图。
[0018] 图5为本实用新型中控制器的1C控制电路原理图。
[0019] 图6为本实用新型中控制器的驱动电路原理图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 如图1、图2所示，本实用新型的超速超能发电机结构是：包括动力机构1、超速鼠 笼2、励磁电源3、控制器4及放大线圈组5,超速鼠笼2包括转子21及定子22,转子21可绕 中心轴线相对于定子22旋转，转子21内壁周向设有至少两组磁极组，定子22外壁与转子 21内壁上的每组磁极组相对应的位置设有霍尔元件，磁极组可绕中心轴线相对于霍尔元件 旋转形成一个旋转轨道，霍尔元件包括霍尔元件I 221和霍尔元件II 222,动力机构1驱动 转子21及励磁电源3旋转。
[0022] 转子21和定子22由无缝钢管制成，转子21长度为70?80mm，定子22长度为60? 70mm。转子21外径为155?165mm，内径为145?155mm ;定子22外径为120?130mm，内 径为130?140mm ;在本发明优选的方案中，转子21的长度为74mm，外径为158mm，内径为 148mm ;定子22长度为63mm，外径为137mm，内径为126mm ;转动系统简便即瘦身化，进而很 大程度上压缩了发电的成本。
[0023] 磁极组由若干个磁极213组成，磁极组包括磁极组I 211和磁极组II 212,磁极 组I 211与霍尔元件I 221形成旋转轨道I，磁极组II 212与霍尔元件II 222形成旋转 轨道II。磁极组I 211上的相邻两磁极213之间的距离小于磁极组II 212上的相邻两磁 极213之间的距离，通过该设置轨道II上的磁极213与轨道II上的磁极213同时与霍尔 元件接触，轨道II上的磁极213先离开霍尔元件II 222,即霍尔元件I 221和霍尔元件II 222信号同时导通，霍尔元件II 222先关闭，霍尔元件I 221后关闭，之后两轨道上的磁极 再同时导通霍尔元件，依次循环。
[0024] 控制器4包括控制器I 41和控制器II 42,放大线圈组4包括原线圈51、消系线 圈52及副线圈53,控制器I 41分别与霍尔元件I 221、励磁电源3及原线圈51电连接，控 制器II 42分别与霍尔元件II 221及消系线圈52电连接。
[0025] 如图3至图6所示，控制器I 41和控制器II 42包括供电电路、降压电路、1C控 制电路及驱动电路，励磁电源12V进入供电电路经D5至D8桥式整流，经C1和C2滤波输入 降压电路，滤波输入后再经D10稳压，再经C4、C7、C8滤波输入U2的脚4又进行稳压由脚 2、脚5和脚6输出，经D9稳压，经Rl、R2和L0限流，再经C5、C6、滤波输出5V供1C控制 电路U1和霍尔传感器U3工作用的，1C控制电路U1和驱动电路，这是励磁电流进入原线 圈L1的正反方向的驱动原理，当转子21上的磁极213第一次转到定子22上的霍尔元件 时霍尔元件感应到位置信号，位置信号进入U1的脚7, U1上的B1和B3产生持续高电平信 号，此时B2、B4是低电平信号；当磁极213第二次转到霍尔元件时，霍尔元件感应到的位 置信号同样进入U1的脚7, U1上的B2、B4产生持续高电平信号，B1和B3是低电平信号；当 磁极第三次经过霍尔元件时，B1和B3产生持续高电平信号，此时B2、B4是低电平信号， 当磁极第四次转到霍尔传感器时，B2、B4产生持续高电平信号，B1和B3是低电平信号；… 如此循环。
[0026] 当U4的脚5和U5的脚6有位置信号来时，开关管Q1和Q4导通，电流流向是 ⑶一Q1 - L1 - Q4 - 02 ;当U4的脚6和U5的脚5有位置信号来时，开关管Q2和Q3导 通，电流流向是⑶一Q3 - L1 - Q2 - 01…如此循环，注：L1是放大线圈的原线圈51，L2 是放大线圈的消系线圈52, L3是放大线圈的副线圈53.当磁极213转离霍尔传感器时，Q1、 Q2、Q3、Q4都关闭，当磁极213又转到霍尔传感器时，相应的开关管又导通，电流流经L1 的流向与上次相反了，如此循环。
[0027] 以下是本实用新型中放大线圈的设制：
[0028] 放大线圈的功率容量完全可以根据实际需要作相应设计的，本发明优选的以输 入12瓦，输出5000瓦或更多的为例作进行本发明的阐述。
[0029] 1、原线圈的总消耗能量：通入原线圈的电压12V，电流6A，
[0030] 总消耗功率：
[0031] P:= I ! ? U:= 6X12 = 72ff〇
[0032] 2、原线圈导线截面积SI = 1mm2,电阻率P = 0? 01745mm2. D /m，
[0033] 求通入线圈12V所需线圈导线总长U，根据Rf厂| (试中R1为电阻，P为电阻率， L,为原线圈导线总长。）
【主权项】
1. 一种超速超能发电机，其特征在于：包括动力机构、超速鼠笼、励磁电源、控制器及 放大线圈组，所述超速鼠笼包括转子及定子，转子可绕中心轴线相对于定子旋转，所述转子 内壁周向设有至少两组磁极组，所述定子外壁与转子内壁上的每组磁极组相对应的位置设 有霍尔元件，磁极组可绕中心轴线相对于霍尔元件旋转形成一个旋转轨道，所述霍尔元件 包括霍尔元件I和霍尔元件II，所述动力机构驱动转子及励磁电源旋转，所述霍尔元件与 控制器连接，所述控制器分别与励磁电源、放大线圈组连接。
2. 根据权利要求1所述的超速超能发电机，其特征在于：所述磁极组由若干个磁极组 成，磁极组包括磁极组I和磁极组II，磁极组I与霍尔元件I形成旋转轨道I，磁极组II与 霍尔元件II形成旋转轨道II。
3. 根据权利要求2所述的超速超能发电机，其特征在于：所述磁极组I上的相邻两磁 极之间的距离小于磁极组II上的相邻两磁极之间的距离。
4. 根据权利要求1所述的超速超能发电机，其特征在于：所述控制器包括控制器I和 控制器II，所述放大线圈组包括原线圈、消系线圈及副线圈，所述控制器I分别与霍尔元件 I、励磁电源及原线圈电连接，所述控制器II分别与霍尔元件II及消系线圈电连接。
5. 根据权利要求4所述的超速超能发电机，其特征在于：所述控制器I、控制器II分别 包括供电电路、降压电路、IC控制电路及驱动电路，供电电路与降压电路连接，降压电路与 IC控制电路连接，IC控制电路与驱动电路连接。
6. 根据权利要求1所述的超速超能发电机，其特征在于：所述转子、定子由无缝钢管制 成，转子长度为70?80mm，定子长度为60?70mm。
7. 根据权利要求6所述的超速超能发电机，其特征在于：所述转子外径为155? 165mm，内径为145?155mm ;所述定子外径为120?130mm，内径为130?140mm。
【专利摘要】本实用新型提供一种超速超能发电机，包括动力机构、超速鼠笼、励磁电源、控制器及放大线圈组，所述超速鼠笼包括转子及定子，转子可绕中心轴线相对于定子旋转，所述转子内壁周向设有至少两组磁极组，所述定子外壁与转子内壁上的每组磁极组相对应的位置设有霍尔元件，磁极组可绕中心轴线相对于霍尔元件旋转形成一个旋转轨道，所述霍尔元件包括霍尔元件I和霍尔元件II，所述驱动电机驱动转子及励磁电源旋转，所述霍尔元件与控制器连接，所述控制器分别与励磁电源、放大线圈组连接。本实用新型的转动系统体积小，提高了发电机的转速，且转速不受负载的影响，大大压缩了发电的成本同时提高了发电效率。
【IPC分类】H02K1-12, H02K1-22, H02K29-00, H02K11-00
【公开号】CN204271869
【申请号】CN201420812571
【发明人】农文惠
【申请人】农文惠
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月19日