CN103688444A - 磁电耦合器 - Google Patents
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Abstract
一种磁电耦合器，包括由机壳、端盖、转子和被感应单元构成的定子组成的发电机，以及由感应的原边绕组和被感应单元的副边绕组组成的变压器。被感应单元的绕组（2）被变化的磁力线感生电流，该电流产生的磁场磁力线封闭在被感应单元中，形成磁力线封闭回路，感应磁场从磁源出发经过导磁颈（12）又回到感应磁场中，形成感应磁场磁力线封闭回路，在发电机和变压器中实现感应磁场磁力线与被感应磁场磁力线各自走自己的磁路，磁电耦合器高效地转换电能。
Description
磁电耦合器
技术领域
本发明涉及一种电器 , 尤其涉及一种磁电耦合器。 背景技术
目前所公开的磁路封闭发电机， 也是一种磁电耦合器， 存在着磁力耦合 较低的情况， 主要是定子上的导磁颈与导磁架之间磁力耦合较低， 所述磁路 封闭发电机未能达到高效地转化电能。 公知， 目前人们使用的变压器也是一 种磁电耦合器， 目前的变压器被感应的副边绕组与感应的原边绕组共用于同 一磁路， 转送电能的过程中有损耗， 故目前人们使用的变压器也急需革新。 发明内容
本发明提供一种磁电耦合器， 主要解决磁路封闭发电机定子上的导磁颈 与导磁架之间磁力耦合较低以及变压器转送电能中损耗的问题， 在发电机和 变压器中， 被感应绕组有 A组线圈接电容， B组线圈对外输出， A组线圈磁 场助磁励磁， B 组线圈被复合磁场感应， 磁路磁力耦合的好， 实现磁电耦合 器高效率地转换电能。
一种磁电耦合器， 其特征在于： 有机座、 机壳、 端盖、 磁轭、 传动轴、 传动轮、 风扇、 转子和被感应单元构成的定子组成发电机， 有感应的原边绕 组和被感应单元的副边绕组组成变压器， 所述被感应单元有至少一个构成， 被感应单元包括被感应绕组、 导磁鄭、 导磁颈、 导磁架。
所述被感应绕组有 A、 B二组线圈构成， B组线圈套装在 A组线圈外， A组线圈内套在和导磁颈共为一体的导磁架上， A组与 B组之间有绝缘层隔 离； 其中 A组线圈接有大干 0.001微法的电容， 或者接有大于 0.001欧姆的 负载， B组线圈的感生电流对外输出； A组或 B组线圈均为漆包线， 其直径 大于 0.001毫米， B组漆包线直径大于 A组漆包线， 每组有至少一匝线圈。
所述被感应单元有导磁颈、 导磁架， 导磁颈与导磁架为 0毫米固接固接 为一体， 导磁颈与导磁架对应结合两端部分开有空槽， 导磁架内形面包裹绕
组且外形面相对应磁轭， 导磁架相对应导磁靴部分有间隙， 其间隙大于 0.1 毫米； 其中空槽所占空间为立体几何形， 所占空间大于 0.01立方毫米； 其中 导磁颈磁导截面面积等于导磁架磁导截面总面积。
所述被感应单元有导磁靴， 导磁靴的圓心角大于所对应励磁磁源即转子 上磁体磁极的圓心角， 每个导磁靴磁通截面面积大于或等于所对应转子上磁 极磁力线所需磁通截面面积， 并且导磁靴最大磁通量大于或等于导磁颈磁通 量， 即导磁靴最大磁通能力饱和导磁颈， 导磁颈达到磁饱和。
其中， 所述导磁靴与相邻定子单元的导磁靴之间有小部分 0毫米固定连 接， 这小部分连接为磁桥， 磁桥通截面面积大于或等于所对应转子上磁极磁 力线所需磁通截面面积。
所述被感应单元有至少一个以上固接为一体， 形成一个定子既发电机定 子，其定子内为圓孔， 圓孔同心与发电机转子且直径大于转子直径 0.01毫米； 其中定子与磁轭固定接触， 定子的导磁颈与磁轭接触部分有间隙， 其间隙最 小值为 0毫米。
所述被感应单元有导磁框， 导磁框与导磁颈之间为 0毫米固接， 导磁框 磁导截面面积等于导磁颈磁导截面总面积； 其中有至少一个以上导磁颈与导 磁框串联固接或并联固接。
所述被感应单元有至少一个以上导磁颈与导磁框固接为一体， 在其中一 个导磁框上安装设置有一组用于感应励磁的原边绕组， 在其中至少一个以上 的导磁颈上及导磁架内安装设置被感应的副边绕组， 形成一个变压器； 其中 导磁架与导磁框之间有间隙， 其间隙大于 0.1毫米。
所述负载为发光二极管、 电阻串联接后与电容并联。
所述导磁架的磁通路中有 2个截面之间为空隙。
所述空隙占空间大于 5立方毫米， 所述空隙内充满绝缘材料， 所述空隙 的一个面为平面， 另一个面为锯齿形面。
本发明提供一种磁电耦合器， 被感应绕组被变化的磁力线感生电流， 该 电流产生的磁场磁力线封闭在被感应单元中， 形成磁力线封闭回路， 感应磁 场既励磁源磁场从磁源出发经过导磁颈又回到原磁场磁源中既感应磁场中， 在发电机和变压器中， 实现感应磁场磁力线与被感应磁场磁力线各自走自己 的磁路， 被感应绕组中 A组线圈接有电容， 其电流助磁与励磁源磁场， B组
线圈被复合磁场感应， 磁电耦合器可高效率地转换电能； 本发明的方案结构 合理、 磁路磁力线被封闭的好、 耦合的好， 可广泛用于发电设备、 电源设备 等磁电设备。 附图说明 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本 发明的实施例一起用于解释本发明， 对于本领域技术人员在不付出创造性劳 动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图,属本发明的范畴。 在附图 中：
图 1为本发明提供的被感应单元的结构及其电原理示意图；
图 2为本发明实施例提供的一种交流发电机的结构示意图；
图 3为本发明实施例提供的一种变压器并联结构示意图；
图 4为本发明实施例提供的一种变压器串联结构示意图；
图 5为本发明提供的另一种被感应单元的结构及其电原理示意图； 图 6为本发明实施例提供的另一种交流发电机的结构示意图；
图 7为本发明实施例提供的另一种变压器并联结构示意图；
图 8为本发明实施例提供的另一种变压器串联结构示意图。 具体实施方式 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 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， 都属于本发明的范围。
图 1为本发明提供的被感应单元的结构及其电原理示意图，如图 1所示， 被感应单元由被感应绕组 2、 导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11构 成。 所述导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11由硅钢片组合而成； 被 感应绕组 2由 A、 B二组线圈构成， B组线圈套装在 A组线圈外， A组线圈 内套在和导磁颈 12共为一体的导磁架 1上， A组线圈串接有电容， A组与 B 组之间有绝缘层隔离； 导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11为一体结
构， 导磁颈 12与导磁架 1一体结合两端部分开有空槽， 导磁架 1内形面包裹 绕组且外形面有相对应导磁靴 6、 磁轭， 导磁架 1相对应导磁靴 6、 磁轭部分 有间隙； 导磁靴 6对应磁体的 N极的截面等于磁体 N极截面， 导磁框 11对 应磁体的 S极的截面大于磁体 S极截面。
如图 1所示磁体 4左右运动， 磁体 4磁力线从 N极出发通过导磁靴 6 , 从导磁框 ABCDE又回到了磁体 4中， 形成了一个磁体 4磁力线封闭回路； 在磁体 4运动中， 磁力线不停地在线圈绕组 2内部通磁变化， A组线圈被感 应产生电流， A组线圈接有电容， A组线圈电流产生的磁场助磁与磁体 4励 磁， B 组线圈被复合磁场感应产生电场， 接负载形成电流， 磁线喜欢在最容 易通过的地方中通过， 于是线圈绕组 2中电流产生的磁场磁力线就在导磁架 1内、 从 abc导磁材料硅钢片中通过， 形成磁力线封闭回路。
如图 1所示， 在磁体 4左右运动磁体磁力线通过导磁颈时， 绕组及导磁 颈与导磁架之间进行磁力耦合， 据公知愣次定律， 线圈绕组 2电流产生磁场 反向励磁场并反作用于励磁场源磁体 4, 由于 A组线圈接有电容， 其电流助 磁与磁体 4励磁， B组线圈被复合磁场感应， B组线圈电流产生的磁场也对 A 组线圈进行作用， A组线圈遵循愣次定律对转子上磁体 4运动产生阻力作用， 所以线圈绕组 2电流产生的磁场只有部分磁力作用于磁体 4, 选择 A组线圈 适当的线径及匝数、 选择适当容量的电容， A组线圈电流产生的磁场， 就较 小地影响转子上磁体 4运动， 显然， 磁体 4运动时机械效率得到提高， 那么 该电感器的能量转换效率同时得到提高。 因此， 实现了本发明磁路封闭电感 器目的。
图 2为本发明实施例提供的一种交流发电机的结构示意图，如图 2所示， 本发明实施例包括机座 9、 机壳、 端盖、 磁轭 8、 定子、 转子、 传动轴 7、 传 动轮和风扇。 机壳内有磁轭 8与定子， 定子与磁轭 8固接为一体， 定子也就 是被感应单元， 被感应单元包括被感应绕组 2、 导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁 架 1。 被感应绕组 2由八、 B二组线圈构成， B组线圈套装在 A组线圈外， A 组线圈内套在和导磁颈 12共为一体的导磁架 1上， 组与组之间有绝缘层 11 隔离； 其中 A组线圈串接有大干 0.001 啟法的电容， B组线圈的感生电流对 外输出； 优选的 A组、 B组线圈均为漆包线， 其直径大于 0.001毫米， B组漆 包线直径大于 A组漆包线， 每组有至少一匝线圈； 被感应单元有导磁靴 6、
导磁颈 12、 导磁架 1 固接为一体， 导磁颈 12与导磁架 1对应结合两端部分 开有空槽 14 , 导磁架 1内形面包裹绕组 2且外形面相对应导磁靴 6、 磁轭 8 , 导磁架 1相对应导磁靴 6、 磁轭 8部分有间隙 13 , 其间隙大于 0.1毫米； 其 中空槽 14所占空间为立体几何形， 所占空间大于 0.01立方毫米； 其中导磁 颈 12磁导截面面积等于导磁架 1磁导截面总面积；导磁靴 6的圓心角大于所 对应励磁磁源即转子上磁体 4磁极的圓心角， 每个导磁革化 6磁通截面面积大 于或等于所对应转子上磁极磁力线所需磁通截面面积， 并且导磁靴 6最大磁 通量大于或等于导磁颈 12磁通量， 即导磁靴 6最大磁通能力饱和导磁颈 12, 导磁颈 12达到磁饱和； 其中， 导磁靴 6与相邻定子单元的导磁靴 6之间有小 部分 0毫米固定连接， 这小部分连接为磁桥， 磁桥通截面面积大于或等于所 对应转子上磁极磁力线所需磁通截面面积； 被感应单元有四个固接为一体， 形成发电机定子， 其定子内为圓孔， 圓孔同心与发电机转子且直径大于转子 直径 0.01毫米； 其中定子与磁轭 8固定接触， 定子的导磁颈 12与磁轭 8接 触部分有间隙， 其间隙最小值为 0毫米。
原动力机拖动发电机转子旋转， 转子上磁体 4随之运动， 磁体 4对定子 上导磁靴 6、导磁颈 12进行通磁，随着磁力线在线圈绕组 2内部的磁通变化， 绕组线圈 2被感应产生电流。 转子上磁体 4运动， 磁体 4磁力线从 N极出发 通过导磁靴 6、 导磁颈 12和磁轭 8回到了磁体 4中， 形成了一个磁体 4磁力 线封闭回路。
在磁体 4运动中， 磁力线不停地在线圈绕组 2内部通磁变化， A组线圈 被感应产生电流， A组线圈接有电容， A组线圈电流产生的磁场助磁与磁体 4 励磁， B 组线圈被复合磁场感应产生电场， 接负载形成电流， 由于磁线喜欢 在最容易通过的地方中通过， 于是线圈绕组 2中电流产生的磁场磁力线就在 磁路最短磁阻较小的硅铁片组成的导磁架 1 内通过， 形成绕组 2磁力线封闭 回路。
如图 2所示， 在动转子旋转磁体 4运动磁体磁力线通过导磁颈 12时， 绕 组 2及导磁架 1与导磁颈 12之间进行磁力耦合，线圈绕组 2电流产生磁场反 作用于励磁场源磁体 4, 由于 A组线圈电流助磁与磁体 4励磁， B组线圈电 流产生的磁场也对 A组线圈进行耦合， A组线圈电流助磁与磁体 4励磁， B 组线圈被复合磁场感应， B组线圈电流产生的磁场对 A组线圈作用， A组线
圈遵循愣次定律对转子上磁体 4运动产生阻力作用， 选择 A组线圈适当的线 径及匝数、 选择适当容量的电容， 那么， A组线圈电流产生的磁场， 就较小 地影响转子上磁体 4运动， 所以 B组线圈电流产生的磁场只有部分磁力作用 于磁体 4, 显然， 动转子旋转磁体 4运动时机械效率得到提高 ， 那么该发电 机的能量转换效率同时得到提高。
当原动力机通过传动轮、 传动轴 7拖动转子及磁体 4旋转， 线圈绕组 2 被感应产生电流， 转子速度到一定值稳速旋转， 该发电机产生的电流也为一 定值。 当原拖动机停止旋转， 转子也将停止旋转， 该发电机也将停止产生电 流、 停止对外输出电流停止做功。
当然， 该发电机的转子上有至少一个以上磁体 4构成， 磁体 4每一个磁 极对应的线圈绕组 2有至少一个线圈绕组， 线圈绕组之间是可以有至少一个 以上的绕组并联或串联组合构成， 这样可以构成不同能量的发电机组， 满足 各种需求电力的场所。
图 3为本发明实施例提供的一种变压器并联结构示意图， 如图 3所示， 本发明实施例变压器包括有感应绕组、 被感应绕组 2、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 15。
所述变压器的一个导磁框 15上安装设置有一组感应（励磁）绕组既变压 器原边绕组， 有二个导磁颈 12与导磁框 15并联固接， 在导磁颈 12上及导磁 架 1内安装设置被感应单元既变压器副边绕组（即被感应绕组 2 ) 。
被感应绕组 2由 、 B二组线圈构成， B组线圈套装在 A组线圈外， A 组线圈内套在和导磁颈 12导共为一体的磁支架 1 上， 组与组之间有绝缘层 11隔离； 其中 A组线圈串接有负载， 负载有发光二极管、 电阻先串联、 再并 联电容， 电容大干 0.01 啟法 , B组线圈的感生电流对外输出； A组或 B组 线圈均为漆包线， 其直径大于 0.001毫米， B组漆包线直径大于 A组漆包线， 每组有至少一匝线圈。
导磁框 15、 导磁颈 12、 导磁架 1固接为一体， 导磁颈 12与导磁架 1对 应结合两端部分开有空槽 14, 导磁架 1内形面包裹被感应绕组 2且外形面相 对应导磁框 15 , 导磁架 1相对应导磁框 15部分有间隙 13 , 其间隙大于 0.1 毫米； 其中空槽 14所占空间为立体几何形， 所占空间大于 0.01立方毫米； 其中导磁颈 12导磁截面面积等于导磁架导磁截面总面积， 导磁框 15导磁截
面面积等于导磁颈磁导截面总面积。
变压器工作中， 所述导磁架包围 B组线圈的磁路中的空隙， 防止原边线 圈绕组磁场磁力线从包围 B组线圈外部部分的导磁架中通过， 漏磁小， 使原 边线圈绕组励磁磁场磁力线较高地耦合副边线圈绕组 2; 公知， 副边线圈绕 组 2电流产生磁场反作用于原边线圈绕组磁场， 由于 A组线圈接有电容， A 组线圈电流助磁与原边线圈绕组磁场， B组线圈电流产生的磁场也对 A组线 圈进行耦合， A组线圈电流助磁与原边线圈绕组励磁， B组线圈被复合磁场 感应， B组线圈电流产生的磁场对 A组线圈作用， A组线圈遵循愣次定律对 原边线圈绕组励磁产生阻碍作用， 选择 A组线圈适当的线径及匝数、 选择适 当容量的电容， 那么， A组线圈电流产生的磁场， 就较小地影响原边线圈绕 组磁场， 显然， 副边线圈绕组 2电力耦合效率得到较大提高 ， 那么该磁电耦 合器的能量转换效率就高， 那么该变压器的能量转换效率同时得到提高。
图 4为本发明实施例提供的一种变压器串联结构示意图， 如图 4所示， 本发明实施例变压器与上述图 3变压器的基本结构是一样的， 其区别在于本 实施例结构是串联型的， 也由感应绕组、 被感应绕组 2、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 15构成， 一个导磁框 15上安装设置有一组感应（励磁）绕组既变 压器原边绕组， 有二个导磁颈 12与导磁框 15串联固接， 在导磁颈 12上及导 磁架 1内安装设置被感应单元既变压器副边绕组 2,被感应绕组 2有 A、 B二 组线圈构成， B组线圈套装在 A组线圈外， A组线圈内套在和导磁颈 12导共 为一体的磁支架 1上，组与组之间有绝缘层 11隔离；该变压器工作中与图 3、 所示变压器是一样的， 该变压器的能量转换效率也较高。
其中 A组线圈串接有大干 0.01 啟法的电容， B组线圈的感生电流对外 输出； 优选的 A组或 B组线圈均为漆包线， 其直径大于 0.001毫米， B组漆 包线直径大于 A组漆包线， 每组有至少一匝线圈。
导磁框 15、 导磁颈 12与导磁支架 1固结为一体， 导磁颈 12与导磁支架
1对应结合两端部分开有空槽 14, 导磁支架 1内形面包裹绕组 2且外形面相 对应导磁框 15 , 导磁支架 1相对应导磁框 15部分有间隙 13 , 其间隙大于 0.1 毫米； 其中空槽 14所占空间为立体几何形， 所占空间大于 0.01立方毫米； 其中导磁颈 12磁导截面面积等于导磁架 1磁导截面总面积， 导磁框 15磁导 截面面积等于导磁颈磁导截面总面积。
图 5为本发明提供的另一种磁电耦合器的结构及其电原理示意图， 如图 5所示， 磁电耦合器被感应单元由导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11、 绕组 2构成。 所述导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11有硅铁片 组合而成且固接为一体结构， 所述绕组 2由 A组线圈、 B组线圈组合， A组 线圈套装在与导磁颈 12为一体的导磁架 1上， B组线圈套在 A组线圈外，导 磁架 1包围 B组线圈外部， 导磁架 1的磁通路中有 2个截面之间为空隙 16, 空隙 16占空间大于 5立方毫米， 空隙 16内充满绝缘材料 15 , 空隙 16的一 个面为平面， 另一个面为锯齿形面， 导磁颈 12与导磁架 1结合体两端部分设 有空间 13 , 导磁架 1与导磁靴 6之间设置有空间 17, 导磁架 1与导磁框 11 之间设置有空间 14, 所述空间大于 1立方厘米， 空间 13、 14、 17中是空气， 导磁架 1的导磁截面积大于导磁革化 6及导磁框 11的导磁截面积，导磁革化 6及 导磁框 11的导磁截面积等于导磁颈 12的导磁截面积， 所述导磁截面积大于 5立方厘米； 所述绕组 2有 A组线圈、 B组线圈组合， A组与 B组之间有绝 缘材料 15隔离， A组线圈与负载串联接， 负载是发光二极管、 电阻串联接后 与电容并联， B组线圈对外输出。
在图 5中， 所示磁体 4左右运动， 磁体 4磁力线从 N极出发通过导磁靴 6, 从 ABCDE又回到了磁体 4中， 形成了一个磁体 4磁力线封闭回路； 在磁 体 4运动中 , 磁力线不停地在绕组 2内部通磁变化， A组线圈被感应产生电 流， A组线圈连接的电容由蓄电到放电， 对励磁场助磁， B组线圈被复合磁 场高效率耦合即高效率感应， B组线圈产生电场， 接负载形成电流； B组线 圈电流产生的磁场磁力线从导磁架 1硅钢片 abc中通过， 形成磁力线封闭回 路， 结果， 磁体 4运动中， 只受到 A组线圈电流磁场的影响， B组线圈接负 载后， A组线圈连接的电容放电助磁， 不但感应了 B组线圈， 而且使磁体 4 保持原来运动速率不变， 显然， 磁体 4运动的机械效率高， B组线圈对负载 输出稳定的电力， 实现了本发明磁电耦合器高效率地转换电能的目的。
图 6 为本发明实施例提供的另一种交流发电机磁电耦合器的结构示意 图， 如图 6所示， 本发明实施例包括机座 9、 机壳、 端盖、 磁轭 8、 定子、 转 子、 传动轴 7、 传动轮和风扇。 定子与磁轭 8 固接为一体， 定子是磁电耦合 器也就是被感应单元， 被感应单元包括绕组 2、 导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁 架 1。 所述导磁靴 6、 导磁颈 12、 导磁架 1有硅铁片组合而成且固接为一体
结构， 所述绕组 2有 A组线圈、 B二组线圈组合， A组线圈套装在与导磁颈 12为一体的导磁架 1上， B组线圈套在 A组线圈外， 导磁架 1包围 B组线圈 外部， 导磁架 1的磁通路中有 2个截面之间为空隙 16, 空隙 16占空间大于 1 立方厘米， 空隙 16内充满绝缘材料 15 , 空隙 16的一个面为平面， 另一个面 为锯齿形面， 导磁颈 12与导磁架 1结合体两端部分设有空间 13 , 导磁架 1 与磁轭 8之间设置有空间 14, 空间 13、 14中充满绝缘材料 15, 导磁架 1与 导磁靴 6之间设置有空间 17, 空间 17中是空气， 导磁架 1的导磁截面积大 于导磁靴 6的导磁截面积，导磁靴 6的导磁截面积等于导磁颈 12和磁轭 8的 导磁截面积， 所述导磁截面积大于 10立方厘米； 所述绕组 2有 A组线圈、 B 组线圈组合， A组与 B组之间有绝缘材料 15隔离， A组线圈与负载串联接， 负载是发光二极管、 电阻串联接后与电容并联。 在图 6中， 所示转子及磁体 4旋转运动， 磁体 4磁力线从 N极出发通过导磁靴 6、 导磁颈 12、 磁轭 8、 导磁颈 12、 导磁靴 6回到了磁体 4中， 形成了转子磁体 4磁力线封闭回路； 在转子及磁体 4旋转运动中 , 绕组 2内部通磁变化产生电流， A组线圈连接 的电容由蓄电到放电， 对励磁场助磁， B组线圈被复合磁场高效率耦合即高 效率感应， B组线圈产生电场， 接负载形成电流， B组线圈电流产生的磁场 磁力线从导磁架 1硅钢片中通过， 形成磁力线封闭回路； 结果， 转子及磁体 4旋转运动中， 只受到 A组线圈电流磁场的影响， B组线圈接负载后， A组 线圈连接的电容放电助磁， 不但感应了 B组线圈， B组线圈输出稳定的电力， 而且使转子及磁体 4保持原来旋转运动速率不变， 显然， 转子及磁体 4旋转 运动的机械效率高， 那么， 该磁路封闭发电机高效率的转换电能。
图 7为本发明实施例提供的另一种变压器磁电耦合器并联结构示意图， 如图 7所示， 本发明实施例变压器中副边结构单元由导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11、 绕组 2构成。 所述导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11有硅铁片组 合而成且固接为一体结构， 所述绕组 2有 A组线圈、 B组线圈组合， A组线 圈套装在与导磁颈 12为一体的导磁架 1上， B组线圈套在 A组线圈外，导磁 架 1包围 B组线圈外部， 导磁架 1的磁通路中有 2个截面之间为空隙 16, 空 隙 16占空间大于 1立方厘米， 空隙 16内充满绝缘材料 15 , 空隙的一个面为 平面， 另一个面为锯齿形面， 导磁架 1与导磁颈 12结合为一体的两端部分对 应设置有空间 13 , 导磁架与导磁框之间设置有空间 14, 所述空间 14大于 5
立方厘米， 空间 13、 14中是空气， 导磁架 1的导磁截面积大于导磁框 11的 导磁截面积， 导磁框 11的导磁截面积等于导磁颈 12的导磁截面积， 所述导 磁截面积大于 5立方厘米； 所述绕组 2有 A组线圈、 B组线圈组合， A组线 圈与 B组线圈之间有绝缘材料 15隔离， A组线圈与负载串联接， 负载是发光 二极管、 电阻串联接后与电容并联； 所述 2 个副边结构单元中导磁颈 12并 连接导磁框 11即 2个绕组 2并联设置在导磁框 11的磁路上， 形成一个变压 器。 在原边绕组电流产生磁场时， 磁力线从磁场 N极出发通过导磁框 1、 同 时经过 2个导磁颈 12、 再通过导磁框 11回到了原边线圈磁场中， 形成了原 边线圈磁场磁力线回路， 副边结构单元中绕组 2的 A组线圈内部通磁变化产 生电流， A组线圈连接的电容由蓄电到放电， 对原边绕组磁场助磁， B组线 圈被复合磁场高效率耦合即高效率感应， B 组线圈产生电场， 接负载形成电 流； B组线圈电流产生的磁场磁力线从导磁架 1 中通过， 形成磁力线封闭回 路； 结果， 原边绕组磁场磁力线同时经过 2个导磁颈 12的回路中， 只受到 A 组线圈电流磁场的影响， B组线圈接负载后， A组线圈连接的电容放电， 不 但感应了 B组线圈全载的输出功率， 而且使原边绕组磁场得到了加强， 原边 绕组工作接近全载状态， 从而变压器转送能量大， 损耗小。
图 8为本发明实施例提供的另一种变压器磁电耦合器串联结构示意图， 如图 8所示， 本发明实施例变压器与上述图 7变压器的结构基本一样， 也有 绕组 2、 导磁颈 12、 导磁架 1、 导磁框 11构成， 其区别在于本实施例结构是 串联型的， 在导磁框 11 上安装设置原边绕组， 2 个副边结构单元中导磁颈 12与导磁框 11 串联固接， 在 2个导磁支架 1内安装设置绕组 2, 绕组 2中 A 组线圈、 B组线圈同上图 7安装设置， 形成一个变压器。 图 8所示的实施例 变压器与上述图 7变压器的原边绕组耦合副边结构单元转送电能一样， 其区 别在于原边绕组电流产生磁场， 磁力线从磁场 N极出发通过导磁框 11、 经过 第 1个副边结构单元的导磁颈 12、 通过导磁框 11再经过第 2个副边结构单 元的导磁颈 12, 通过导磁框 11 回到了原边绕组磁场中， 形成了原边绕组磁 场磁力线回路； 所述副边结构单元中绕组 2的 A组线圈、 B组线圈的电流及 磁场磁力线与上述图 7变压器的副边结构单元一样形成磁力线封闭回路， 这 样， 原边绕组磁场磁力线先后经过 2个导磁颈 12的回路中， 只受到 A组线 圈电流磁场的影响， B组线圈接负载后， A组线圈连接的电容放电， 不但感
应了 B组线圈全载的输出功率， 而且使原边绕组磁场得到了加强， 原边绕组 工作接近全载状态， 从而变压器转送能量大， 损耗小。
最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并 不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
- 权 利 要 求 书1、 一种磁电耦合器， 其特征在于： 有机座、 机壳、 端盖、 磁轭、 传 动轴、 传动轮、 风扇、 转子和被感应单元构成的定子组成发电机， 有感应 的原边绕组和被感应单元的副边绕组组成变压器， 所述被感应单元有至少 一个构成， 被感应单元包括被感应绕组、 导磁革化、 导磁颈、 导磁架。2、 根据权利要求 1所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述被感应绕 组有 A、 B二组线圈构成， B组线圈套装在 A组线圈外， A组线圈内套在 和导磁颈共为一体的导磁架上， A组与 B组之间有绝缘层隔离； 其中 A 组线圈接有大干 0.001微法的电容， 或者接有大于 0.001欧姆的负载， B 组线圈的感生电流对外输出； A组或 B组线圈均为漆包线， 其直径大于 0.001毫米， B组漆包线直径大于 A组漆包线， 每组有至少一匝线圈。3、 根据权利要求 1所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述被感应单 元有导磁颈、 导磁架， 导磁颈与导磁架为 0毫米固接固接为一体， 导磁颈 与导磁架对应结合两端部分开有空槽， 导磁架内形面包裹绕组且外形面相 对应磁轭 , 导磁架相对应导磁靴部分有间隙 , 其间隙大于 0.1毫米； 其中 空槽所占空间为立体几何形， 所占空间大于 0.01立方毫米； 其中导磁颈磁 导截面面积等于导磁架磁导截面总面积。
- 4、 根据权利要求 1所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述被感应单 元有导磁靴， 导磁靴的圓心角大于所对应励磁磁源即转子上磁体磁极的圓 心角， 每个导磁靴磁通截面面积大于或等于所对应转子上磁极磁力线所需 磁通截面面积， 并且导磁靴最大磁通量大于或等于导磁颈磁通量， 即导磁 靴最大磁通能力饱和导磁颈， 导磁颈达到磁饱和；其中， 所述导磁靴与相邻定子单元的导磁靴之间有小部分 0毫米固定 连接， 这小部分连接为磁桥， 磁桥通截面面积大于或等于所对应转子上磁 极磁力线所需磁通截面面积。5、 根据权利要求 1、 2、 3、 4任一所述的磁电耦合器， 其特征在于: 所述被感应单元有至少一个以上固接为一体， 形成一个定子既发电机定 子， 其定子内为圓孔， 圓孔同心与发电机转子且直径大于转子直径 0.01 毫米； 其中定子与磁轭固定接触， 定子的导磁颈与磁轭接触部分有间隙, 其间隙最小值为 0毫米。 6、 根据权利要求 1所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述被感应单 元有导磁框， 导磁框与导磁颈之间为 0毫米固接， 导磁框磁导截面面积等 于导磁颈磁导截面总面积； 其中有至少一个以上导磁颈与导磁框串联固接 或并联固接。7、 根据权利要求 1、 2、 3、 6任一所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述被感应单元有至少一个以上导磁颈与导磁框固接为一体， 在其中一个 导磁框上安装设置有一组用于感应励磁的原边绕组， 在其中至少一个以上 的导磁颈上及导磁架内安装设置被感应的副边绕组， 形成一个变压器； 其 中导磁架与导磁框之间有间隙， 其间隙大于 0.1毫米。
- 8、 根据权利要求 2所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述负载为发 光二极管、 电阻串联接后与电容并联。
- 9、 根据权利要求 1-8任一所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述导磁 架的磁通路中有 2个截面之间为空隙。
- 10、 根据权利要求 9所述的磁电耦合器， 其特征在于： 所述空隙占空 间大于 5立方毫米，所述空隙内充满绝缘材料，所述空隙的一个面为平面， 另一个面为锯齿形面。
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