专利名称:动能循环发电机及其电路控制的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种动能循环发电机,它包括一个扇轮杠杆双摆的变矩机构与电动机和发电机联合构成的整体设备,以及实现自我动力与能量相互循环的电路控制系统。
背景技术:
目前现有技术中发电机的种类很多,例如将汽油和柴油发动机的机械能转换成电 能的燃料发电机,还有将风能转换成机械能再转变成电能的风力发电机。然而这些能量转 换装置都拥有一个共同的特性,必需要有外界能源做持续补充才可以产生电能,而利用自 身所产生的电能转换成本身的机械能在不影响对外输出的情况下,达到动力与能量相互循 环的发电机,在目前尚未有应用与报导的实例。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种为各种以电力拖动的设备提供能源的动能 循环发电机,它仅需要外界能源提供瞬时启动的能量,使机器达到发电机可以产生电能的 速度以后,便可以利用自身所产生的电能,向本身的动力系统供电,并对外界各种负载输
出ο为此,本发明提供了一种动能循环发电机,它包括一个扇轮杠杆双摆的变矩机构 与电动机和发电机联合构成的整体设备,以及该设备实现自我动力与能量相互循环的电路 控制系统,所述该设备包括一台正转电机和一台反转电机,通过联轴器各拖动一根带有小 齿轮的传动轴,在两轴中间一根带有一对正反安装的单向离合器齿轮和一个输出轮的从动 轴,通过单向离合器齿轮的间歇作用,把正反转电机断续的转动调整成输出轮的反复转动, 输出轮的反复转动转变成扇轮杠杆的往复摆动,扇轮尾部固结的轴上有一对单向离合器齿 轮,经直接传动齿轮和间接转向传动齿轮,把扇轮杠杆的往复摆动转换成周转运动后,经变 速轮升速到交流低速发电机产生电能的速度,由未级输出轴通过联轴器拖动发电机。动能循环发电机的电路控制系统,采用蓄电池作为临时启动能源,电流通过第一 接触器的常闭触点,经按钮开关至第二接触器的常闭触点接通正转电机,当扇轮杠杆摆动 行程使轴上的机械触头动作打开行程开关,使第二接触器的线圈得电吸合,其常开触点启 动反转电机,当扇轮杠杆的返回动作令机械触头关上行程开关接触器失电闭合,常闭触点 随之启动正转电机,如此反复动作达到发电机可以产生电能的速度以后,发电机所产生电 能通过整流器整流以后,供向第一接触器的线圈使之得电吸合断开蓄电池的电源,由其常 开触点经按钮开关和第二接触器供向电机,在此同时另一常开触点经过充保护器向蓄电池 充电,过剩的电能便可以对外界各种负载输出。本电路控制系统驱动电机为直流,当驱动电 机采用交流时蓄电池通过逆变器变流后,通过直流所述原理的控制电路经短路保护供向电 动机,发电机所产生的电流经短路保护和稳压装置供向第一接触器。采用上述机构以后,利用扇轮杠杆产生反比力矩的效应,将电动机的力矩放大来 拖动大功率的发电机,从而形成了动力与能量相互循环的发电机它在满足自身所需的电能之外,还可以将过剩的电能对外输出。
下面结合附图和实施方式对本发明加以详细说明。图1是本发明具体实施机构的正面运动示意简图图2是扇轮杠杆与电机传动机构的侧面排列示意图。图3是本发明设备的电路控制结构图。
具体实施例方式首先参看图1,该动能循环发电机包括一个扇轮杠杆双摆的变矩机构1与电动机M1、M2和交流永磁低速发电机GM联合构成的整体设备,(以及该设备实现自我动力与能量 相互循环的电路控制系统,详见图3以后加以详细说明),所述该整体设备包括正转电机 Ml、反转电机M2通过联轴器10、11各拖动一根带有小齿轮20、40的传动轴2、4、在两轴中间 一根带有一对反向安装的单向离合器齿轮30、30'、32、32'和一个输出轮31的从动轴3, 它们通过单向离合器齿轮30、30' ,32,32'的间歇作用,把正反电机Ml、M2的断续转动调 整成输出轮31的反复转动,输出轮31的反复转动转变成传动扇轮5秋千式的摆动,扇轮5 的尾部固结在轴6的一端,轴6的另一端设有一对反向安装的单向离合器齿轮60、60'、61、 61'和一个控制行程开关的机械触头62,其中单向离器齿轮60、60'直接与轴8上的齿轮 80啮合,单向离合器齿轮61、61'与转向轴7上面的转向齿轮70的一端啮合,转向齿轮70 的另一端与轴8上的齿轮82啮合,由此利用单向离合器齿轮的间歇作用经直接啮合传动与 间接啮合传动,把扇轮5的往复摆动转换成周转运动后,经升速大齿轮81传动小齿轮90带 动轴9通过联轴器12拖动交流永磁低速发电机GM。所述该整体设备包括正转电机Ml,通过联轴器10拖动轴2上的小齿轮20,小齿轮 20传动大齿轮30 ’使单向离合器30结合带动轴3上的输出轮31做顺时针转动,轮31的顺 时针转动转变成扇轮5逆时针的摆动,扇轮5的摆动使单向离合器60结合带动大齿轮60 ‘ 做同向运动,大齿轮60 ‘传动轴8上的小齿轮80带动大齿轮81作顺时针转动,大齿轮81 传动小齿轮90带动轴9通过联轴器12拖动交流低速永磁发电机GM做正向运动。当扇轮5 的摆动行程使轴6上的机械触头62打开行程开关ST反转电机M2启动,通过联轴器11拖 动轴4上的小齿轮40,小齿轮40传动大齿轮32'使单向离合器32结合带动小齿轮31作 逆时针转动转变成扇轮5顺时针的摆动,随之使单向离合器61结合带动大齿轮61'传动 转向轴7上的转向齿轮70的一端,转向轮70的另一端传动轴8上的同等齿轮82并带动大 齿轮81做顺时针转动,齿轮81传动齿轮90带动发电机GM继续朝着正向运动。当正转电 机Ml所传动的构件运动时,反转电机M2所传动的构件空转运行,两者往复交换连续运动便 可以使发电机产生电能。其中单向离合器30、32是靠小齿轮20、40传动大齿轮30'、32' 使其结合,而单向离合器60、61是靠轴6的动作使其结合并带动齿轮60' ,61'进行传动。 如图2所示,轴2. 3. 4同在一水平直线以机架1为支撑作平行转动,经轴3上的齿轮31传 动扇轮5,扇轮5的尾部与轴6相固结,在轮31的作用下做秋千式摆动。所述各轴分别以滚 动轴承代表14支撑在机架1内侧,在轴2. 4. 6. 9输出轴的一端在滚动轴承14的内侧分别 设有高速密封圈代表13。
所述该整体设备实现自我动力与能量相互循环的电路控制系统,(如图3所示), 采用蓄电池GB作为临时启动能源,电流通过接触器KMl的常闭触点经按钮开关SB至KM2 的常闭触点与正转电机Ml相通。当按下开关SB正转电机Ml启动运转后,设置在轴6上的 机械触头62打开行程开关ST,使接触器KM2的线圈得电吸合,由其常开触点启动反转电机 M2运行后,机械触头62的返回动作关上行程开关ST,接触器KM2失电闭合常闭触点随之启 动正转电机Ml。如此反复动作达到发电机GM产生电能的速度以后,发电机GM所产生的电 流经整流器U整流后,供向接触器KMl的线圈使其得电吸合断开蓄电池GB的电源,由其常 开触点经按钮开关SB和接触器KM2供向电动机,在此同时另一对常开触点通过充保护器向 蓄电池GB充电,过剩的电能便可以对外输出,本电路控制系统驱动电机为直流。当驱动电 机采用交流时,蓄电池GB通过逆变器U变流后,通过直流所述原理的控制线路经短路器QF 供向电动机,发电机所产生的电能经短路器QF和稳压器TS供向接触器KMl。本发明实施中的参考方案,由于该设备利用扇轮杠杆作为主要的增矩机构,但是 扇轮杠杆的双摆运动转变成周转运动,其中单向离合器起到决定性的作用,却又受限其反 复结合的频率较低,因此该设备的初级传动系统的速度在单向离合器反复结合的频率之 内。由于受上述因素的限制至使该设备的末级不能输出高速,因此需采用两相交流或三相 交流低速发电机与其匹配。从上述说明以看出,该设备摆脱了只有利用其它外界能源持续补充才能获取能量 的陈旧观念,同时也将会在机械领域打开新的局面,因此本发明不局限于该设备的结构和 外观形状与电路控制,凡是按照此原理利用自身能量达到动力与能量相互循环的设备,均 属本发明范围。
权利要求
一种动能循环发电机,它包括一个扇轮杠杆双摆的变矩机构(1)与电动机M(1)、M(2)和交流永磁低速发电机GM联合构成的整体设备,以及实现自我动力与能量相互循环的电路控制系统,其特征在于所述该设备包括正转电机M(1)、反转电机M(2)通过联轴器(10、11)各拖动一根带有小齿轮(20、40)的传动轴(2、4),在两轴中间一根带有一对反向安装的单向离合器齿轮(30、30′、32、32′)和一个输出轮(31)的从动轴(3),它们通过单向离合器齿轮(30、30′、32、32′)的间歇作用,把正反电机(M1、M2)的断续转动调整成输出轮(31)的反复转动,输出轮(31)的反复转动转变成传动扇轮(5)秋千式的摆动,扇轮(5)的尾部固结在轴(6)的一端,轴(6)的另一端设有一对反向安装的单向离合器齿轮(60、60′、61、61′)和一个控制行程开关的机械触头(62),其中单向离合器齿轮(60、60′)直接与轴(8)上的齿轮(80)啮合,单向离合器齿轮(61、61′)与转向轴(7)上面的转向齿轮(70)的一端啮合,转向齿轮(70)的另一端与轴(8)上的齿轮(82)啮合,由此利用单向离合器齿轮的间歇作用经直接啮合传动与间接啮合传动,把扇轮(5)的往复摆动转换成周转运动后,经升速大齿轮(81)传动小齿轮(90)带动轴(9)通过联轴器(12)拖动交流永磁低速发电机GM。
2.根据权利要求1所述的动能循环发电机,其特征在于正转电机M(l)通过联轴器 (10)拖动轴(2)上的小齿轮(20),小齿轮KM(2)的常闭触点与正转电机M(l)相通,当按下 开关SB正转电机M(l)启动运转后,设置在轴(6)上的机械触头(62)打开行程开关ST,使 接触器KM⑵的线圈得电吸合,由其常开触点启动反转电机M(2)运行后,机械触头(62)的 返回动作关上行程开关ST,接触器KM(2)失电闭合,常闭触点随之启动正转电机M(l),如此 反复动作达到发电机GM产生电能的速度以后,发电机GM所产生的电能经整流器U整流后, 供向接触器KM(1)的线圈使其得电吸合断开蓄电池的电源,并由其常开触点经按钮开关SB 和接触器KM(2)供向电动机,在此同时另一对常开触点通过充保护器向蓄电池GB充电,过 剩的电能便可以对外输出,本电路控制系统驱动电机为直流。
3.
4.
5.
6.根据权利要求1、5所述动能循环发电机,其特征在于驱动电机采用交流时,蓄电池 GB通过逆变器U变流后,通过直流所述原理的控制电路经短路器QF供向电动机,发电机所 产生的电能经短路器QF和稳压器TS供向接触器KM(1)。
全文摘要
本发明公开了一种动能循环发电机,它包括一个扇轮双摆的变矩机构与双电机和一台发电机联合构成的整体设备。利用一台正转电机和一台反转电机传动一对反向安装的单向离合器啮合齿轮,通过单向离合器齿轮的间歇作用,把正反电机的断续转动转换成输出轮的反复转动,输出轮的反复转动转变成扇轮杠杆秋千式的摆动,在扇轮杠杆尾部所固结的轴上有一对反向安装的单向离合器齿轮,分别与两个从动轮和一个转向轮所组成的整矩机构,把扇轮杠杆的反复摆动转换成周转运动后,经变速轮升速后末级输出拖动发电机。蓄电池的电源通过各种控制器件启动电动机,使变矩机构运行到发电机可以产生电能的速度以后,发电机产生的电能通过各种控制器件供向电动机,在此同时向蓄电池充电并对外界各种负载输出。
文档编号H02K53/00GK101834514SQ20091011919
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者白银平 申请人:白银平