專利名稱：恒直流發電機的制作方法
該發明屬物理中的電磁感應知識。
目前使用的都是交流發電機，直流發電機是交流發電機采用換向器達到目的，而恒定電流是在此基礎上附加整流器(在現代技術中有采用硅整流來得到恒直流電的)。
目前制造的直流發電機成本較高，消費銅較多，換向器制造比較復雜，維護也比較繁難。而恒直流電在實際應用中相當廣泛。
根據電磁感應理論知識得知導體在做切割磁力線運動時，必然會產生感應電動勢；再根據有關實驗資料，可設計如(

圖1)所示的既簡單又相當實用的新型恒直流發電機。此發電機不但豐富了電學中的內容，而且推翻了物理教科書中(高中二冊物理，電磁感應一章)的一條定律-閉合電路中的磁通量發生變化是產生感應電流的條件。因為恒直流發電機只是電樞在做垂直切割磁力線運動，無法用閉合電路中磁通量發生變化來解釋。
恒直流發電機，論證很簡單，實驗只需兩塊磁鐵。一個圓形車輪式導體，導電線，萬能表，便可實現目的。
恒直流發電機的優點一、結構簡單，制造容易，成本費低。電流電壓穩定。最適合微型發電機。
二、數臺發電機可以任意串聯(或并聯)。串聯可以提高電壓，增大輸出功率(這與串聯電池組原理相同)。而目前直流電機只可并聯，無法串聯。
三、恒直流發電機的積極意義在于填補了電機學中的一項空白。
圖面說明恒直流發電機的結構兩邊為圓形磁鐵，兩磁鐵間為一圓形電樞，導電線分別連接電樞外圓邊沿和電樞圓心。
圖1兩邊磁極為定子，圓形電樞為轉子，導電線分別連接電樞外圓邊沿電刷和電樞圓心導電軸桿上。
圖2圖2為兩磁極間圓形電樞的正面圖。
圖3兩邊磁極為轉子，右邊磁鐵空心(任意一磁鐵都行)，圓形電樞為定子，導電線一頭連接圓形電樞邊沿，另一頭穿過右邊磁鐵中心連接電樞圓心。
圖4磁極與電樞都是轉子，且同時作反方向運動。右邊磁鐵空心，導電線分別連接電樞圓外邊沿電刷和穿過磁鐵的電樞圓心軸上。
恒直流發電機的工作原理圖1電樞旋轉式當圓形電樞沿圖中所示的箭頭方向運動時(磁極固定)，電樞即做垂直切割磁力線運動。根據“右手定則”，電流自圓外經圓形電樞半徑流向電樞圓心，經圓心軸流向導電線。
圖3磁極旋轉式當磁鐵沿圖中所示的箭頭方向運動時(電樞固定)，電樞同樣在做垂直切割磁力線運動。根據“右手定則”電流自圓外經圓形電樞半徑流向電樞圓心，經圓心導電軒過磁鐵中心流向導電線(磁極轉動，電樞為何不能象圖1那樣設計 假若如圖1電樞那樣設計，電樞和連接電樞圓心的導線同時在做切割磁力線運動，根據“右手定則”，電樞、電流自圓外流向圓心；那么連接圓心的導線也產生電流流向圓心，這樣就相互產生對流電流)。
圖4相向運動式當磁鐵與電樞同時相向沿圖中所示的箭頭方向運動時，電樞在做垂直切割磁力線運動，根據“右手定則”，電流自圓外徑圓形電樞半徑流向電樞圓心，經圓心軸過磁鐵中心流向導電線(相向運動根據運動學中的運動是相對的原理，那么，這就等于電樞運動速度提高了一倍。如此，輸出功率就是原來的四倍了。依據電功率=電壓×電流，電動勢=磁感應強度×切割磁力線的導體長度×導體的運動速度，電動勢=開路電壓，電流=電壓÷電阻。在其它條件不變的情況下，導體的運動速度提高一倍。電動勢就提高一倍，也就等于電壓提高了一倍，相應的電流也提高了一倍，那么兩倍與原來的電壓乘以兩倍與原來的電流，電功率便是原來的四倍了。目前，發電機在一定的條件下，在達到一定的轉速時，要想再提高一倍的速度很困難，而采用相向運動來達到這一目的，在技術上容易的多)。
權利要求
恒直流發電機主要技術特征是電樞在磁場中始終保持做垂直切割磁力線運動。該發電機結構較目前直流發電機簡單，且電流、電壓穩定。其利用電樞在磁場中始終做切割磁力線運動的恒直流發電機的發明。
全文摘要
該項發明屬物理中的電磁感應知識。此發電機結構較目前直流發電機簡單,制造成本費低,且電流、電壓穩定。主要技術特征:是電樞在磁場中始終保持做垂直切割磁力線運動。主要適用于小型發電站和需要直流電源的小型發電機。
文檔編號H02K31/00GK1320998SQ0010524
公開日2001年11月7日 申請日期2000年4月21日 優先權日2000年4月21日
發明者華標 申請人:華標