(国网山东省电力公司经济技术研究院)
摘要：研制本发电设备的目的是为了提高磁力利用率和增加运动频率而提供一种脉冲式磁力发电设备，该设备具有往复式动力装置、永磁体、磁感应装置、移动装置、弹性换能装置，还包括磁极周期换位装置，磁极周期换位装置由转轴支架、转轴和动力永磁体组成，动力永磁体与转轴连为一体，在驱动装置的作用下可180度翻转。所述动力绕组的两端引出线与直流电源相连，根据发电频率需要输入脉冲电流。所述移动装置与弹性换能装置相连接，弹性换能装置为气缸和/或弹簧，弹性换能装置外部设置散热器。所述动力永磁体可采用超导磁场。
关键词：脉冲式 磁力 发电设备
发电设备做为一种能源转换设备，随着现代技术的不断进步得到了不断提高和改善。现有技术中的发电设备，通常采用定子固定，动子或转子在定子磁场中移动或转动的方式切割磁感线产生电能，在用于发电时，采用磁极翻转装置不断转换磁极、反复吸引动力绕组铁芯的方式将能充分运用磁力，提高往复运动的频率，只能利用转动动能或移动动能的一种方式进行发电，同时动力绕组两端引出线与直流电源相连，输入脉冲电流的大小以能使磁极改变为准，由于磁极改变具有不确定性，上述技术问题导致惯性转轮旋转具有不稳定性，影响整个设备的使用，同时，由于该设备工作过程中热量会进行大量的聚集，影响设备的使用寿命。因此，需要提供一种磁力发电设备能够有效克服以上缺点，以提高能量的转换利用效率。
研制本发电设备的目的是为了提高磁力利用率和增加运动频率而提供的一种脉冲式磁力发电设备。本发电设备的目的是通过以下技术方案实现的：
一种脉冲式磁力发电设备，具有往复式动力装置、永磁体、磁感应装置、移动装置、弹性换能装置；其特征在于：
往复式动力装置由转轮、连杆、套在铁芯上的动力绕组、动力永磁体以及转轴组成，所述转轴设置在动力永磁体的中心轴上，所述动力永磁体固定于转轴上，铁芯和动力绕组固定在移动装置上，移动装置通过连杆与惯性转轮活动连接，所述动力绕组外接滑动变阻器、电流表以及直流电源，且动力绕组与滑动变阻器、电流表和直流电源构成闭合回路。
本发电设备还包括磁极周期换位装置，磁极周期换位装置由转轴支架、转轴和动力永磁体组成，动力永磁体与转轴连为一体，在驱动装置的作用下可180度翻转。所述动力绕组的两端引出线与直流电源相连，根据发电频率需要输入脉冲电流。所述移动装置与弹性换能装置相连接，弹性换能装置为气缸和/或弹簧，弹性换能装置外部设置散热器。所述动力永磁体可采用超导磁场。
本发电设备有益效果是：
1.本发电设备通过设置滑动变阻器、电流表和直流电源，实现了用户对输入脉冲电流的自行调节，进而使得惯性轮稳定旋转；
2.本发电设备通过在弹性换能装置外部设置散热器，使得弹性换能装置工作时及时散发热量，避免整个装置因热量聚集发生瘫痪。
以下结合附图进行详细说明：
附图为本发电设备的结构示意图；
图中：1、支座，2、转轴，3、动力永磁体，6、动力铁芯，7、动力绕组，11、转轮，12、连杆，20、移动装置，24、移动轨道，30、发电机永磁体，41、发电机动力绕组，42、发电机铁芯，50、弹性换能装置，51、散热器。
下面结合附图和实施例对本发电设备的具体实施方式进行进一步说明。
所述的一种脉冲式磁力发电设备，具有往复式动力装置、永磁体、磁感应装置、移动装置、弹性换能装置；
如图1所示，往复式动力装置由转轮11、连杆12、套在铁芯6上的动力绕组7、动力永磁体3以及转轴2组成，所述转轴2设置在动力永磁体3的中心轴上，所述动力永磁体3固定于转轴2上，铁芯6和动力绕组7固定在移动装置20上，移动装置20通过连杆12与惯性转轮11活动连接，所述动力绕组外接滑动变阻器、电流表以及直流电源，所述动力绕组7与滑动变阻器、电流表和直流电源构成闭合回路。
本示意图有四种做功的力：（1）往复式动力装置中永磁体3与铁芯6靠近时的相互吸引力；（2）当永磁体3离开时输入动力绕组7的脉冲电流改变铁芯6的磁极使之成为与永磁体3相同的磁极而互相排斥所产生的推动力；（3）在发电设备中当两端的发电永磁体30与发电机铁芯42靠近时所产生的相互吸引力；在这四种力中，磁力有3个，只有为改变磁极而输入动力绕组7的电流是外加动力。这些输入动力绕组7的电流可由本发电机输出的部分电流供应。
本发电设备采用转轮11和连杆12的优点有：（1）转轮11可作为惯性轮使运转平稳；（2）连杆12连接在转轮11与移动装置20之间，可限制移动装置20的移动范围，以保证其在不碰撞永磁体的前提下最大范围移动并使之规律性往复移动。
本发电设备的又一个特征为具有磁极周期换位装置，磁极周期换位装置由转轴支架1、转轴2和动力永磁体3组成，动力永磁体3与转轴2连为一体，在驱动装置的作用下可180度翻转。 该技术特征的优点在于：可加快动力永磁体3吸引铁芯6的频率，增加动力。如果没有永磁体磁极的翻转，通过直流电的动力绕组7已使铁芯6所对应的磁极变成了同名磁极，铁芯自动消磁需要一定时间，快速靠近会产生排斥力。经磁极翻转后，永磁体的磁极所对应的铁芯磁极成了异名磁极，可加大吸引力，频率越快，吸引力越大。
所述动力绕组7的两端引出线与与滑动变阻器、电流表和直流电源相连，根据发电频率需要输入脉冲电流，实际应用中，用户根据电流表的示数调节滑动变阻器的滑片，以调节通过动力绕组7的电流值，上述方式实现了动力绕组电流的手动调节，通过调节滑动变阻器，使得动力绕组的脉冲电流与动力永磁体的翻转周期匹配，使得惯性转轮稳定旋转，铁芯6距离动力永磁体3越远翻转铁芯7的磁极所需输入动力绕组7的电流越小，因此，为节约电能同时又能产生一定的排斥力，脉冲电流的通电时机应在移动装置20离开动力永磁体3行程的1/2-2/3左右为佳。
所述移动装置20与弹性换能装置50相连接，弹性换能装置50为气缸和/或弹簧，弹性换能装置外部设置散热器51。这种连接方式具有以下优点：当永磁体与铁芯靠近时，相互之间会产生吸引力，距离越近吸引力越大，采用弹性换能装置的目的在于将这种吸引力所产生的动能几乎全部转换为密闭气压的势能或弹簧的势能，一组不够可并联数组，这样当铁芯与永磁体离开时就可以减少外力做功，节约发电能源；同时，由于密闭气压的势能或弹簧势能与动能进行转换的时候会产生大量的热量，为此，本发电设备设置散热器，使得能量转换的同时进行良好的散热，不影响整个发电设备的使用。
所述动力永磁体3可采用超导磁场。如果对形成超导磁场的超导体采用交变脉冲，则可根据需要变换磁极，超导磁场可以固定不动，省略磁极周期换位装置。
本发电设备中，若转轴2转动频率与输入动力绕组7的脉冲电流频率一致，并且转轴2转动频率与弹性换能装置的工作频率一致时，转轮11运转平稳度最高，否则转轮11运转具有不稳定性，为此，该装置运行时，需要调整好转轴2转动频率、动力绕组7的脉冲电流频率和弹性换能装置的工作频率，使得上述三个频率尽可能保持一致，进而使得发电设备运行具有高平稳度。
论文作者:张益,胡琳,韩雪,于千千
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/5
标签：永磁论文; 装置论文; 动力论文; 绕组论文; 磁极论文; 转轴论文; 发电设备论文; 《电力设备》2016年第15期论文;