CN105576895A - 一种能提高发电机效率的节能发电装置 - Google Patents

Abstract

一种能提高发电机效率的节能发电装置，包括发动机、发电机线圈、转子、定子和皮带轮，其特征是：发电机包括第一发电机和第二发电机，皮带轮包括第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮和第四皮带轮，其中：第一发电机与第二发电机的线圈转子垂直台面同轴串联，第二发电机磁极与底座固接，通过发动机带动第一发电机磁极转子和串联同轴的线圈转子转动，第一皮带轮固定在第一发电机磁极上，第二皮带轮固定在串联的线圈转动轴上延伸端，第三、第四皮带轮分别固定在发动机的转轴上，第一、第三皮带轮之间与第二、第四皮带轮之间分别用皮带连接，四个皮带轮的转动方向相同，转速不同，第一发电机、第二发电机分别与负载连接。该装置结构简单，成本低，而且节省能源损耗。

Description

一种能提高发电机效率的节能发电装置

技术领域

本发明涉及发电领域，具体是一种能提高发电机效率的节能发电装置。

背景技术

目前，在发电机定子和转子的线圈数相同的情况下，发电机转速越快，其产生的温度就越高，轴承的磨损越快，越易损伤，其维修保养的间隔时间、使用寿命短，对发电机的制作材料要求越高，应用场合越窄，成本高。为此，人们想出很多办法，使现有的发电机在保证其相同的发电量的情况下，尽量降低发电机的转速，如改变发电机的传动结构，改变转子、定子的安装结构，降低磨损等，但结果差强人意，总是不能达到人们所预想的技术效果。最先进的发电机效率可达到90/100以上，但要想再提高效率则很困难。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种能使发电机效率更高的节能发电装置，该装置结构简单，成本低，而且节省能源损耗。

实现本发明目的的技术方案是：

一种能提高发电机效率的节能发电装置，包括发动机、发电机线圈、转子、定子和皮带轮，与现有技术不同的是：

发电机包括第一发电机和第二发电机，皮带轮包括第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮和第四皮带轮，其中：

第一发电机的线圈转子与第二发电机的线圈转子垂直台面同轴串联对接，第二发电机磁极与底座固接，通过发动机（内燃机）带动第一发电机磁极转子和串联同轴的线圈转子转动，第一皮带轮固定在第一发电机磁极上，第二皮带轮固定在串联的线圈转动轴上延伸端，第三、第四皮带轮分别固定在发动机（内燃机）的转轴上，第一、第三皮带轮之间与第二、第四皮带轮之间分别用皮带连接，四个皮带轮的转动方向相同，转速不同，第一发电机、第二发电机分别与负载连接。电路串联后可以由固定的第二发电机磁极引出接负载正常工作。

所述第一发电机工作时的磁极转速与线圈线速比为2∶1。具体表现为：

第一发电机磁极转速2u,串联线圈转速为u，所以两台发电机各自的磁极与线圈之间的相对转速u相同，两台相同的发电机都同时正常工作，也包括发电机各自输出的电功率和负载用电功率都分别相同。转速的单位在文章中是以多少转每分钟计算的。

所述第一、第二、第三、第四皮带轮的直径比为1∶1∶2∶1。

与现有技术相比，本发明的优点是：本装置不仅能使发电机效率大幅度提高，而且大大节省能源损耗，减小发电机正常工作时的机械磨损结构简单，成本低，使用寿命长，适用范围广泛。与目前现有的发电机制造技术相比，其实际应用的结果为效率非常的高，让人感到惊奇意外不可思议，却事实上长期存在。所谓的效率很高是指的是图1方法中两台发电机正常工作（两台发电机各自的磁极与线圈之间相对转速u相同）得到的总电功率与发动机需要输出的轴功率相比的比值。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图中：1.发动机2.发动机转轴3.第一发电机4.第二发电机5.发电机转轴6.第一皮带轮7.第二皮带轮8.第三皮带轮9.第四皮带轮10.第一负载11.第二负载。

具体实施方式

实施例：

参照图1，两台相同的第一发电机3和第二发电机4线圈转子共轴串联焊接后，垂直安装于台面，第二发电机4磁极固定于台面，发动机1上的皮带轮只带第一发电机3磁极转子和串联共轴的线圈转子转动，第一皮带轮6安装固定在第一发电机3磁极上，第二皮带轮7固定安装在串联线圈转动轴5延伸端，第三皮带轮8、第四皮带轮9固定安装在发动机1转动轴2上，第一皮带轮6、第二皮带轮7、第三皮带轮8、第四皮带轮9的直径比为1：1：2：1，工作时第一皮带轮6和第三皮带轮8之间、第二皮带轮7和第四皮带轮9之间分别用皮带连接，第一皮带轮6、第二皮带轮7、第三皮带轮8、第四皮带轮9的转动方向相同，转速不同，其转速比为：2：1：1：1，第一皮带轮6附在第一发电机3磁极上，第二皮带轮7附在线圈转动轴5延伸端上，因此第一发电机3工作时磁极转速与线圈线速之比为2：1。

图1中两台发电机各自独立连接负载工作，由于第一发电机磁极和线圈都是转动的，所以第一发电机线圈引出端线和电刷（安装于固定底座支架上）的位置都应该设计在发电机外部的线圈转动轴延伸端，才方便连接负载做功，而第二发电机（有磁极固定）电刷的位置却可以设计在发电机内部。

两台发电机线圈电路可以串联后连接负载工作。说得简单一点就是几句话。可以把一台大型发电机（一个磁极一个线圈）整体圆柱形的中间横截面平分为两个发电机（两个磁极两个线圈）按照图1方法安装工作，两个线圈电路串联后接负载工作（最后发现发电机效率很高）其优点是直接把图1方法变成为一个电源，一个负载，更利于操作管理普遍实用。两台发电机线路串联方法为第一发电机线圈引出端漆包线紧贴线圈转轴（转轴设计有u型小槽）穿过两个发电机轴承内轴瓦连接第二发电机内线圈由第二发电机内部的电刷引出供一个配套使用的负载正常工作，单相电三相电连接法也相同。

如果两台发电机是直流电，可以把线圈直接串联在一起经过第二发电机引出连接一个配套使用的负载工作。两个线圈串联是交流电则要求串联的线圈电流方向频率必须调整相同（这需要调整确定好第一发电机磁极第二发电机磁极与线圈转子同步转动时的初始相对转动位置），然后四个皮带轮外缘要设计更改为采用链轮链条传动，还可以采用齿轮直接咬合传动才能防止打滑错位导致两个线圈电流频率方向发生差异不同步影响线圈串联输出电功率效果。采用齿轮直接咬合传动四个皮带轮用齿轮替换，则第一第二第三第四齿轮直径比R1:R2:R3:R:4为2:3:4:3，并且R1加R3的距离等于R2加R4的距离，这样第一第三齿轮之间与第二第四齿轮之间就可以直接咬合传动。两个传动方法目的都为了维持第一发电机磁极与线圈转速比为2:1，保证两台发电机都同时正常工作。前面说的两个线圈电流频率方向调整精确同步后，要在图1中第3第4第7构件外缘分别做一个标记点，这三个标记点之间连线与串联线圈转轴中心线共平面，其作用是发电机组维修完成后把这三个标记点之间连线与串联线圈转轴中心线调整共平面就可以直接装链条工作，两个线圈电流频率就同步了。在更换发电机轴承或维修时，第3第4第7构件可互相分离。转速的单位在文章中是以多少转每分钟计算的。图1方法还可以进一步复杂化，改变成为只有一台发电机正常工作的情况（一个磁极一个线圈），效率也很高。

特别要明确区分的是在文章中发动机指的是内燃机水轮机一类，绝不属于也不是电动机带发电机正常工作的类型。两台发电机正常工作指的是两台发电机输出电功率与负载用电功率配套使用满负荷长时间稳定工作的状态，发电机输出电功率与负载用电功率大小恒定，绝对不是负载用电功率瞬间大小发生重复变化导致发电机励磁功率大小也发生变化的情况，于是两台发电机各自正常工作时表现的所有物理状态（励磁大小，磁极线圈相对转速u，电磁转矩阻力f大小，负载用电功率等）都处于稳定并且相同，而首先两台发电机型号规格完全相同，其次可以是任何一种类型的发电机，且同时正常工作。

根据上述的特征可扩展到更宽广的范围，归纳出本申请最主要的特点是两个发电机轴功率大小比值（相等或者不相等）转矩大小的比值（相等或者不相等）最终决定与之对应组合配套使用的四个皮带轮转速比和直径比。这样的组合方法多达几十种，每一种方法的效率都不同，在这里不做详细列举说明。本申请中描述的只是其中最容易理解最简单的一种组合方法。最复杂的组合方法是只有一台发电机（一个磁极一个线圈）正常工作的情况。

Claims (3)

1.一种能提高发电机效率的节能发电装置，包括发动机、发电机线圈、转子、定子和皮带轮，其特征是：发电机包括第一发电机和第二发电机，皮带轮包括第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮和第四皮带轮，其中：

第一发电机与第二发电机的线圈转子垂直台面同轴串联，第二发电机磁极与底座固接，通过发动机带动第一发电机磁极转子和串联同轴的线圈转子转动，第一皮带轮固定在第一发电机磁极上，第二皮带轮固定在串联的线圈转动轴上延伸端，第三、第四皮带轮分别固定在发动机的转轴上，第一、第三皮带轮之间与第二、第四皮带轮之间分别用皮带连接，四个皮带轮的转动方向相同，转速不同，第一发电机、第二发电机分别与负载连接。

2.根据权利要求1所述的节能发电装置，其特征是：所述第一发电机工作时的磁极转速与线圈转速比为2∶1。

3.根据权利要求1所述的节能发电装置，其特征是：所述第一、第二、第三、第四皮带轮的直径比为1∶1∶2∶1。