本发明涉及发电机,尤其是指一种磁力、重力组合发电设备。
背景技术:
1、目前人类主要的电能生产方式包括火力发电、水力发电、太阳能发电、风力发电、核能发电、氢能发电以及储能发电。其中,火力发电依赖化石燃料,伴随着有害气体的排放;水力发电在整体电力生产中的占比相对较小;太阳能和风能发电受限于自然条件,只有在有充足的太阳光或风力时才能发电,无法实现稳定、持续的电力生产,同时还需要占用大量的土地资源;氢能发电需要经过制氢的过程,这个过程本身消耗大量电力;核能发电虽然技术复杂且成本较高,同时还存在核泄漏的潜在风险;储能发电的原理是利用电价的峰谷差异进行能量的储存与释放,主要功能是削峰填谷,但它并不能从根本上解决绿色能源的生产问题,因为它依然需要消耗电能。
技术实现思路
1、为此,本发明提供一种磁力、重力组合发电设备,能够利用重力势能转化为动能,动能转化为机械能,再由机械能转化为电能,解决了电能生产过程中的能源消耗及有害气体排放问题,实现真正意义上的绿色能源生产,达到电能生产过程中能源零消耗和有害气体的零排放,从根上解决在电能生产领域化石能源的消耗和环境污染的治理问题。
2、为解决上述技术问题,本发明提供一种磁力、重力组合发电设备,包括安装体,所述安装体上设置有:
3、启停装置,用于提供启动转矩和制动转矩;
4、传动装置,包括传动轴和机械臂,所述机械臂的第一端连接于所述传动轴,所述传动轴能够接收所述启动转矩,以带动所述机械臂的第一端绕所述传动轴的轴线旋转;
5、重力摆,包括摆臂和摆锤,所述摆臂的第一端绕一与所述传动轴的轴线平行的回转轴线旋转,所述摆锤安装于所述摆臂的第二端,所述机械臂的第二端滑动连接于所述摆臂且能够在所述摆臂的第一端和第二端之间作往复直线运动;
6、磁力装置,包括磁力动子组件和磁力定子组件,所述磁力动子组件安装于所述摆锤上,所述磁力定子组件设置在所述磁力动子组件摆动的圆周方向上,所述磁力动子组件和所述磁力定子组件之间在靠近时能够产生磁斥力;
7、发电装置,用于接收所述传动轴的转矩,以进行发电。
8、在本发明的一种实施方式中,还包括摆轴,所述安装体上设置有支撑所述摆轴旋转的摆轴轴承座,所述摆臂的第一端连接于所述摆轴。
9、在本发明的一种实施方式中,沿所述摆臂的第一端至第二端方向设置有滑槽,所述机械臂的第二端安装有滑动连接于所述滑槽内的滑块。
10、在本发明的一种实施方式中,所述磁力动子组件包括安装于所述摆锤底部的第一磁体底座,所述第一磁体底座安装有第一永磁体,所述第一永磁体包括呈弧形的第一磁体面;
11、所述摆锤径向一侧为定子安装面,所述磁力动子组件还包括活动连接于所述定子安装面的第二磁体底座,所述第二磁体底座安装有第二永磁体,所述第二永磁体包括呈弧形的第二磁体面,在所述第一磁体面和所述第二磁体面的相互作用下,所述第二磁体底座能够相对所述定子安装面活动。
12、在本发明的一种实施方式中,所述第一磁体面的弧度和所述第二磁体面的弧度相同,且所述第一磁体面和所述第二磁体面之间留有预定间隙,当所述第一磁体面和所述第二磁体面处于同心位置时,产生的磁斥力合力为零。
13、在本发明的一种实施方式中,还包括分别安装于所述定子安装面上的定子固定座、定子复位保持机构以及挡块;
14、所述定子固定座上安装有定子轴承座;
15、所述第二磁体的中部安装有第一转轴,所述第二磁体的一端安装有与所述第一转轴平行的第二转轴,所述第二磁体的另一端通过所述挡块限位;
16、所述第一转轴转动连接于所述定子轴承座;
17、两个所述定子复位保持机构对称设置于所述第二磁体底座轴向两侧,均包括安装于所述定子安装面的安装座、一端与所述安装座铰接的第一铰接臂、一端与所述第一铰接臂另一端铰接的第二铰接臂,所述第二铰接臂另一端与所述第二转轴铰接。
18、在本发明的一种实施方式中,所述磁力动子组件还包括安装于所述第一磁体底座上的第一永磁体中间隔板和第一永磁体侧挡板,所述第一磁体底座设置有第一弧形安装面,所述第一永磁体包括嵌入安装于所述第一弧形安装面的多个第一永磁体单元,多个所述第一永磁体单元沿所述第一弧形安装面的弧线方向间隔设置有多排以及沿所述第一弧形安装面的轴向设置有多列,所述第一永磁体中间隔板用于隔开相邻两列所述第一永磁体单元,两个所述第一永磁体侧挡板分别与最外侧的两列所述第一永磁体单元相抵以对所述第一永磁体进行限位,所述摆锤底部两侧端设置有安装缺口,所述第一永磁体侧挡板与所述安装缺口的壁相连。
19、在本发明的一种实施方式中,所述磁力定子组件还包括安装于所述第二磁体底座上的第二永磁体中间隔板和第二永磁体侧挡板,所述第二磁体底座设置有第二弧形安装面,所述第二永磁体包括嵌入安装于所述第二弧形安装面的多个第二永磁体单元,多个所述第二永磁体单元沿所述第二弧形安装面的弧线方向间隔设置有多排以及沿所述第二弧形安装面的轴向设置有多列,所述第二永磁体中间隔板用于隔开相邻两列所述第二永磁体单元,两个所述第二永磁体侧挡板分别与最外侧的两列所述第二永磁体单元相抵以对所述第二永磁体进行限位。
20、在本发明的一种实施方式中,所述发电装置包括发电机、飞轮和飞轮轴,所述发电机的输出端与所述飞轮轴相连,所述飞轮安装于所述飞轮轴上。
21、在本发明的一种实施方式中,还包括齿轮轴,所述启停装置的输出端连接有驱动轴,所述驱动轴上安装有第一齿轮,所述传动轴上安装有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮,所述飞轮轴上安装有飞轮轴齿轮,所述齿轮轴安装有与所述第二齿轮啮合的第一中间齿轮以及与所述飞轮轴齿轮啮合的第二中间齿轮。
22、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
23、本发明所述的一种磁力、重力组合发电设备,磁力装置通过磁斥力对重力摆摆动过程中多余能量进行吸收、转化并释放,从而补偿系统中的机械能量损失及空气阻力造成的损耗,有效提高了能量利用率,保证了重力摆的稳定运动和系统的持续运转,提升了发电效率,确保系统能够长时间稳定运行。
24、本发明的机械结构设计紧凑,摆臂、机械臂和滑块的组合,并通过磁力装置的缓冲功能,避免了机械部分之间的直接撞击,降低了噪音。
25、本发明通过重力摆的势能与磁力装置的磁势能组合,本发明实现了持续发电。整个系统在运行过程中,不依赖于外部能源供给,无需燃料或其他消耗性能源,因此不会产生环境污染,符合绿色能源的理念。此外,系统可以根据实际需求通过电池组启动,满足不同的供电环境要求,包括市电接入和离/并网运行。
1.一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,包括安装体(7),所述安装体(7)上设置有:
2.根据权利要求1所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,还包括摆轴(33),所述安装体(7)上设置有支撑所述摆轴(33)旋转的摆轴轴承座(34),所述摆臂(31)的第一端连接于所述摆轴(33)。
3.根据权利要求1所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,沿所述摆臂(31)的第一端至第二端方向设置有滑槽(311),所述机械臂(22)的第二端安装有滑动连接于所述滑槽(311)内的滑块(23)。
4.根据权利要求1所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,所述磁力动子组件(4)包括安装于所述摆锤(32)底部的第一磁体底座(41),所述第一磁体底座(41)安装有第一永磁体(42),所述第一永磁体(42)包括呈弧形的第一磁体面(421);
5.根据权利要求4所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,所述第一磁体面(421)的弧度和所述第二磁体面(521)的弧度相同,所述第一磁体面(421)和所述第二磁体面(521)之间留有预定间隙,当所述第一磁体面(421)和所述第二磁体面(521)处于同心位置时,产生的磁斥力合力为零。
6.根据权利要求4所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,还包括分别安装于所述定子安装面上的定子固定座(53)、定子复位保持机构(54)以及挡块(55);
7.根据权利要求4所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,所述磁力动子组件(4)还包括安装于所述第一磁体底座(41)上的第一永磁体中间隔板(43)和第一永磁体侧挡板(44),所述第一磁体底座(41)设置有第一弧形安装面,所述第一永磁体(42)包括嵌入安装于所述第一弧形安装面的多个第一永磁体单元(422),多个所述第一永磁体单元(422)沿所述第一弧形安装面的弧线方向间隔设置有多排以及沿所述第一弧形安装面的轴向设置有多列,所述第一永磁体中间隔板(43)用于隔开相邻两列所述第一永磁体单元(422),两个所述第一永磁体侧挡板(44)分别与最外侧的两列所述第一永磁体单元(422)相抵以对所述第一永磁体(42)进行限位,所述摆锤(32)底部两侧端设置有安装缺口,所述第一永磁体侧挡板(44)与所述安装缺口的壁相连。
8.根据权利要求4所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,所述磁力定子组件(5)还包括安装于所述第二磁体底座(51)上的第二永磁体中间隔板(57)和第二永磁体侧挡板(58),所述第二磁体底座(51)设置有第二弧形安装面,所述第二永磁体(52)包括嵌入安装于所述第二弧形安装面的多个第二永磁体单元(522),多个所述第二永磁体单元(522)沿所述第二弧形安装面的弧线方向间隔设置有多排以及沿所述第二弧形安装面的轴向设置有多列,所述第二永磁体中间隔板(57)用于隔开相邻两列所述第二永磁体单元(522),两个所述第二永磁体侧挡板(58)分别与最外侧的两列所述第二永磁体单元(522)相抵以对所述第二永磁体(52)进行限位。
9.根据权利要求1所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,所述发电装置(6)包括发电机(61)、飞轮(62)和飞轮轴(63),所述发电机(61)的输出端与所述飞轮轴(63)相连,所述飞轮(62)安装于所述飞轮轴(63)上。
10.根据权利要求9所述的一种磁力、重力组合发电设备,其特征在于,还包括齿轮轴(24),所述启停装置(1)的输出端连接有驱动轴(11),所述驱动轴(11)上安装有第一齿轮(12),所述传动轴(21)上安装有与所述第一齿轮(12)啮合的第二齿轮(25),所述飞轮轴(63)上安装有飞轮轴齿轮(64),所述齿轮轴(24)安装有与所述第二齿轮(25)啮合的第一中间齿轮(26)以及与所述飞轮轴齿轮(64)啮合的第二中间齿轮(27)。
