CN103580424A - 可在短路状态下工作的电能及发电设备 - Google Patents

Abstract

一种可在短路状态下工作电能的发电设备，涉及电能和发电设备。可在短路状态下工作电能的发电设备，包括转子、设置在转子上的永磁体（2）、定子、安装在定子上的发电线圈（1），发电线圈（1）是采用磁流路径为开路设计，并发出一种可在短路状态下工作的电能；在发电线圈输出回路短路时，输出电流会升高但会恒定在一个不会烧毁定子发电线圈，或令发电线圈发热的一个电流数值上。本发明可在输出回路出现短路的状况下继续工作，不会导致发电线圈发生烧毁的现象。这种可在短路状态下工作的电能的输出回路的两极在盐水中的短路状态下，可以正常推动普通电动工具，在盐水中进行钻孔，金属割切，烧焊等工作。

Description

可在短路状态下工作的电能及发电设备

技术领域

本发明涉及电能和发电设备。

背景技术

传统电能是带有很大的危险性，当传统电源短路时，电路中的所有电能便全部集中短路处，把设备或电器用品烧毁，甚至于产生爆炸，伤害生命安全。所以当传统电源在水里面，尤其是海水里面，就变成短路状态，把设备或电器用品烧毁。水是传统电能的禁区，想在水底或海底下工作，用传统电能是非常困难的。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可在短路状态下工作的电能。

本发明的目的之二在于提供一种可在短路状态下工作电能的发电设备。

本发明的目的之一可以这样实现，设计一种可在短路状态下工作的电能，在发电线圈输出回路短路时，输出电流会升高但会恒定在一个不会烧毁定子发电线圈，或令发电线圈发热的一个电流数值上。

本发明的目的之二可以这样实现，设计可在短路状态下工作电能的发电设备，包括转子、设置在转子上的永磁体、定子、安装在定子上的发电线圈，发电线圈是采用磁流路径为开路设计；所述的永磁体的割切平面面积小于或等于发电线圈的圈芯面积；在发电线圈输出回路短路时，输出电流升高但恒定在一个不会烧毁定子发电线圈的一个电流数值上。

优选地，所述发电线圈的厚度小于永磁体的直径。

优选地，所述发电线圈的连接是同极顺接，异极逆接。

本发明可在输出回路出现短路的状况下继续工作，不会导致发电线圈发生烧毁的现象。这种可在短路状态下工作的电能的输出回路的两极在盐水中的短路状态下，可以正常推动普通电动工具，在盐水中进行钻孔，金属割切，烧焊等工作。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明较佳实施例结构的轴向示意图；

图3是本发明较佳实施例输出在盐水中短路的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、图2所示，发电设备包括转子及永磁体2、定子及发电线圈1。定子上的发电线圈1的感生磁流路径设计成开路型，感生磁流路径变成多方向性，这令定子上的发电线圈1的感生电流的方向也成多路径化。它是产生可在短路状态下工作的电能主要条件。本发明的定子上的发电线圈1是采用无铁心式设计。

发电设备转子上的永磁体2为由若干永磁体组合而成的永磁体组。这种设计令制造成本大幅减低，而且组合式永磁体的复合产电能量比单一磁体的产电能量强。

发电设备转子上的永磁体2与定子上的发电线圈1之间的关系，亦是产生可在短路状态下工作的电能的重要因素。如图1所示，用磁力线割切发电线圈1的永磁体2的割切平面面积是b*d，而发电线圈I的圈心面积是B*D1，它们之间的关系是：B是大于或等于b，而D1也大于或等于d。如果发电线圈1是圆形，发电线圈1的圈心直径要大于或等于永磁体2的直径。另外发电线圈1的厚度也不能大于永磁体2的直经，如图1中，D2不能大于d。

图2显示发电设备的转子上的永磁体2之间关系。它们是沿着转子圆周，永磁体2的磁极是交替安装的。这设计有利提高发电设备的发电效率。但这样的永磁体2的排列会因转子是单一方向转动的，便做成在同一时间里不同极向的发电线圈1产生相反方向的感生电流，造成相撞损耗。所述发电线圈1用铜线绕成一组组独立线圈后，发电线圈1之间的连接是同极顺接，异极逆接。因此把发线圈1连接时必需做到同极是顺接，如图2从一个发线圈1的b端接到另个一发线圈1的a端。相反，异极发线圈1便要逆接，如图2从一个发线圈1的b端接到另个一发线圈1的b端。

把发电设备的输出回路上用一条铜棒进行短路时，短路电流上升，上升到发电设备的最大电流A值便恒定下来。这特性保护了电路和发电机不会因过负荷烧毁。

实施例，一台输出520w的本发明发电设备，短路前输出155V电压2A电流。短路后电压下降到1.5V，电流升到5.9A。发电设备保持运作正常。这台发电设备的发电线圈是以1.0mm铜线绕成，所以5.9A差不多1.0mm铜线的额定电流三倍，而这短路电流是依发电设备的转速成正比的。

另一方面输出回路在短路时，短路电路上任何两点上的电压Ｖ降得很低，但不为零。大约是5V左右。在短路电路上任何两点上产生电压，是完全服从欧姆定律。首先发电设备在输出电能短路时先恒定一个电流A，再依据短路两点间的阻值R，而得出短路的两点间所产生的电压V。电流A、电压V、阻值R三者之间的关系是：R=V／A。完全服从欧姆定律。而且因A是基本恒定，所以用不同直径的铜线来把这输出回路短路，其短路电流A也是基本上一样的。这都是传统电能不能做到的。这种功能在电路短路时做路短恢复、在线维修等工作上，极为重要。

这种可在短路状态下工作的电能在盐水中短路时，因短路电流A几乎恒定，所以电能的两极电压不会是”0”，它是依据短路两点间的阻值R，而得出短路的两点间所产生的电压V，所以能正常推动普通电动工具，在盐水中进行钻孔，金属割切，烧焊等工作。

如3所示，本发明在盐水中工作的实施例。首先，开动一台本发明的发电设备，在输出电能时把输出两端电极放入盐水W中，电能进入短路状态。电流A上升并恒定在一个电流值，同时跟据盐水W中电能X的输出两端电极之间的电阻值R，依欧姆定律R=V／A产生一个电压V。因此盐水W中电能X的输出两端电极间产生电压V和电流A。电能便开始做功。电能把输出两端电极旁边的盐水都等离子化，等离子产生两个火球F出现在电能的输出电极两端。本实施例中短路时电流A上升，并恒定在3A上。跟据电能的输出两端电极间的电阻值产生了电压85V。电能的输出两端电极都产生了等离子火球F。

等离子火球F的用途很广，它有高温和高能等特性，在医疗、冶金等行业有着重要的发展。

Claims (10)

1.一种可在短路状态下工作的电能，其特征在于:在发电线圈输出回路短路时，输出电流升高但恒定在一个不会烧毁定子发电线圈的一个电流数值上。

2.根据权利要求1所述的可在短路状态下工作的电能，其特征在于:短路时的恒定电流数值与发电设备转速成正比。

3.根据权利要求1所述的可在短路状态下工作的电能，其特征在于:在发电线圈的短路电路上任何两点间会产生一个电压降，因短路电流几乎恒定，这个两点间的电阻变化令电压降变化很大。

4.根据权利要求1所述的可在短路状态下工作的电能，其特征在于：输出回路的两极在盐水中的短路状态下，正常推动普通电动工具，在盐水中进行钻孔、金属割切、烧焊工作。

5.根据权利要求1所述的可在短路状态下工作的电能，其特征在于：输出回路的两极在盐水中的短路状态下，两端电极产生等离子火球。

6.一种可在短路状态下工作电能的发电设备，包括转子、设置在转子上的永磁体（2）、定子、安装在定子上的发电线圈（1），其特征在于：发电线圈（1）是采用磁流路径为开路设计；所述的永磁体（2）的割切平面面积小于或等于发电线圈（1）的圈芯面积；在发电线圈输出回路短路时，输出电流升高但恒定在一个不会烧毁定子发电线圈的一个电流数值上。

7.根据权利要求6所述的可在短路状态下工作电能的发电设备，其特征在于：所述转子上的永磁体（2）为由若干永磁体组合而成的永磁体组。

8.根据权利要求6所述的可在短路状态下工作电能的发电设备，其特征在于:所述发电线圈（1）的厚度小于永磁体（2）的直径。

9.根据权利要求6所述的可在短路状态下工作电能的发电设备，其特征在于:所述永磁体（2）是沿着转子圆周设置，永磁体（2）的磁极交替安装。

10.根据权利要求6所述的可在短路状态下工作电能的发电设备，其特征在于:所述发电线圈（1）的连接是同极顺接，异极逆接。

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