СПОСОБ И МАШИНА ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 
Описание 
Настоящее изобретение относится к новым и полезным способом и средство для выработки электроэнергии, а более конкретно относится к генератору , который использует силу магнитного притяжения или отталкивания между постоянными магнитами для генерации чрезвычайно высокой индуцированном электрические выходные значения. 

Обычная практика заключается в использовании движущегося магнитного поля с целью генерации электрического поля и, следовательно, электродвижущей силы посредством электромагнитной индукции.
По существу, электродвижущая сила или напряжение индуцируются действием магнитных силовых линий, отрезающих электрический проводник из-за движения магнитного поля относительно проводника. Точно так же растущее или разлагающееся магнитное поле может посредством взаимной индукции индуцировать ЭДС в проводнике, направление тока в зависимости от направления движения магнитного поля по отношению к проводнику. Различные используемые электрические машины основаны на вышеуказанных общих отношениях, и, например, генератор обычно использует один элемент для обеспечения магнитного поля и другого элемента, якоря, с образованием проводника, который может переносить ток под действием поля.

В соответствии с настоящим изобретением основным объектом изобретения является создание нового и усовершенствованного способа и средств для генерирования электричества из движущегося магнитного поля и таким образом, чтобы реализовать максимальную эффективность при относительно высоких значениях электрического выхода по отношению к требуемая движущая сила или входной сигнал; кроме того, обеспечить машину, которая относительно проста и проста в установке, и которая требует минимального количества движущихся частей. 

Другой целью настоящего изобретения является создание в генераторе уникальной структуры магнитного поля для выработки электроэнергии; кроме того, чтобы обеспечить способ создания чрезвычайно высоких индуцированных напряжений из-за взаимодействия между относительно движущимися постоянными магнитными полями, используемыми в структуре поля.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание генератора переменного тока, в котором напряжение, индуцированное в проводнике, является результатом взаимного противодействия или притяжения между магнитными полями постоянных магнитов и в то же время уменьшает магнитное противодействие вращению и существенно увеличивает электрический выход отдельных элементов, создающих магнитное поле. 

Вышеупомянутые и другие цели, преимущества и признаки настоящего изобретения станут более понятными и понятными из рассмотрения следующего подробного описания предпочтительной формы настоящего изобретения, взятой вместе с сопроводительными чертежами, на которых: 

фиг. 1 представляет собой схематический вид в перспективе предпочтительной формы машины, воплощающей настоящее изобретение.
2 - вид сбоку ротора, используемого в предпочтительной форме, и схематично иллюстрирующий электрическое соединение между обмотками в структуре поля. 
Фиг. 3 - вид спереди конструкции ротора, снова иллюстрирующий схематическое электрическое соединение между обмотками на роторе. 
4 - вид спереди одного из элементов статора; 
и 
фиг.5 - увеличенный вид одного из элементов поля или полюсных элементов, включая обмотку и сердечник, используемые в соответствии с настоящим изобретением.

Обращаясь более подробно к чертежам, в качестве иллюстративного примера показан генератор 10, который в целом состоит из обычно прямоугольной рамы, имеющей противоположные стороны в виде сплошных панелей, образующих разнесенные элементы 13 и 14 статора, установленные на общем основании 15. Барабан 16 ротора установлен для вращения на полом приводном валу 18 в близкорасположенном параллельном отношении между элементами статора 13 и 14; и для привода вала и ротора приводной двигатель 19, имеющий источник 20 батареи, соединен с двигателем с одним концом приводного вала 18. Традиционным способом, не показанным, барабан ротора закреплен для вращения на приводном валу, а приводной вал приводится в движение для вращения в подходящих подшипниках, не показанных на неподвижных панелях 13 и 14. Для целей описания противоположные концы приводного вала 18 разделены,
Настоящее изобретение отличается тем, что как стационарный, так и подвижный элементы в предпочтительной форме являются роторными и статорными элементами, имеют постоянные структуры магнитного поля, которые посредством взаимного вмешательства или взаимодействия между магнитными полями при относительном движении способны индуцировать чрезвычайно высокое напряжение. По существу, преодолевая остаточные силы магнитных полей, стремящихся противостоять относительному движению между неподвижными и движущимися структурами магнитного поля, магнитные силовые линии будут подвергаться существенному сжатию или удлинению в результате взаимного отталкивания или притяжения соответственно между полем структуры, вызывающие неожиданно высокие напряжения. В предпочтительной форме, структура магнитного поля для роторного барабана определяется серией полевых элементов или полюсных наконечников в виде постоянных магнитов 28, расположенных в отверстиях на равноотстоящих друг от друга периферийных интервалах на общей окружности вокруг оси вращения ротора. Обмотки возбуждения 29 обматываются вокруг постоянных магнитов, причем обмотки последовательно соединены проводниками 30. Проводники 30 включают в себя выходные выводы 31 и 32, проходящие от смежных элементов поля на роторной конструкции через отверстия 33 и 34 в валу на противоположных сторонах ротор; и выходные выводы проходят в противоположных направлениях через вал для соединения с контактными кольцами 24 и 24 'на противоположных концах вала. Обмотки возбуждения 29 обматываются вокруг постоянных магнитов, причем обмотки последовательно соединены проводниками 30. Проводники 30 включают в себя выходные выводы 31 и 32, проходящие от смежных элементов поля на роторной конструкции через отверстия 33 и 34 в валу на противоположных сторонах ротор; и выходные выводы проходят в противоположных направлениях через вал для соединения с контактными кольцами 24 и 24 'на противоположных концах вала. Обмотки возбуждения 29 обматываются вокруг постоянных магнитов, причем обмотки последовательно соединены проводниками 30. Проводники 30 включают в себя выходные выводы 31 и 32, проходящие от смежных элементов поля на роторной конструкции через отверстия 33 и 34 в валу на противоположных сторонах ротор; и выходные выводы проходят в противоположных направлениях через вал для соединения с контактными кольцами 24 и 24 'на противоположных концах вала.
Каждый из элементов 13 и 14 статора имеет элементы магнитного поля, определенные рядом магнитов 38 с обмотками возбуждения 39 и проводниками 40, причем магниты и обмотки расположены по кругу вокруг приводного вала с равноотстоящими интервалами и на радиусе равном к кругу магнитов 28 на роторе. Кроме того, магниты 38 на статоре 13 коаксиально совмещены с магнитами на статоре 14 на осях, параллельных оси ротора. В этом отношении магниты 28 на роторе соответствуют по количеству и интервалу с магнитами статора 38, чтобы одновременно перемещаться в согласованном противостоянии с противоположными парами магнитов 38 на статорах. Обмотки возбуждения 39 и проводящие линии 40 для элементов 13 статора имеют выходные выводы (не показаны) простирающейся от соседних магнитов для соединения с подходящей нагрузкой, которая должна быть отключена от генератора. В свою очередь, выходные выводы 41 и 42 элемента 14 статора могут быть соединены с щетками 46 на коллекторном кольце 47, установленном на приводном валу 18; или, альтернативно, может быть подключен через цепь выпрямителя, не показанную на источнике 20 батареи, так что часть генерируемого электричества может использоваться для привода двигателя.
Теперь, рассматривая более подробно конструкцию и относительное расположение структуры магнитного поля, каждый из магнитов 28, 38 выполнен из сердечника 48 с удлиненной цилиндрической конфигурацией, причем сердечник состоит из материала, такого как Alnico, который имеет высокую проницаемость и сохраняемость и хорошо подходит для использования в качестве постоянного магнита. Обернутый вокруг каждого магнита представляет собой слой изоляции 49 для отделения сердечника магнита от обмотки возбуждения, и каждая обмотка возбуждения предпочтительно образована из слоев катушек 50, состоящих из медной проволоки и намотанных последовательно друг к другу; однако следует понимать, что конструкция катушки и способ намотки могут варьироваться в зависимости от конкретного применения для требуемого уровня генератора и выхода. В этом отношении, В предпочтительном варианте магниты на роторе расположены на осях, параллельных оси вращения ротора, и с северным и южным полюсами, выровненными в одном направлении, как показано на фиг. 1. Чтобы установить взаимное отталкивание между магнитами на роторе и элементы статора, магниты 38 на панели 13 статора аксиально выровнены с магнитами на роторе; но с южными полюсами магнитов, расположенными в обратном направлении к южным полюсам магнитов на роторе, и расположены с полюсными концами обращенных магнитов в непосредственной близости друг к другу, когда магниты перемещаются в выровненное соотношение. Аналогично, магниты на элементе 14 статора выровнены в том же направлении, что и магниты 28, и с концами северного полюса магнитов 38, обращенных к концам северного полюса магнитов 28. Соответственно, перемещение круга магнитов на роторе в направлении, вызывающем их приближение к магнитам на внешних элементах статора, будет сильно сопротивляться из-за взаимного отталкивания между соседними полюсными концами. Предполагая, что такое сопротивление может быть преодолено, однако взаимное отталкивание, которое противостоит вращению, когда магниты приближаются друг к другу, соответственно помогает или поощряет вращение, отходящее от неподвижных магнитов той же силой; и при вращении эффективно уравновешивает взаимное отталкивание между магнитами и обеспечивает относительно низкую оппозицию вращению, за исключением инерции вращающегося барабана, трения и потерь энергии в подшипниках. По той причине, что магнитные силовые линии будут отталкивать друг друга, но не могут пересекаться или пересекаться, так как каждый магнит ротора перемещается в непосредственной близости между парой магнитов статора, магнитные силовые линии между ними сильно нарушены и помещены под высокую степень сжатия; и при удалении друг от друга будут распаковываться или удлиняться, чтобы создавать электрические импульсы в противоположных направлениях. Индукция в катушке, окружающей магниты, будет варьироваться в прямой зависимости от сжатия и декомпрессии силовых линий противоположных магнитов; и поскольку магниты катушек на роторе сжаты с обоих концов с помощью статора, они будут иметь приблизительно удвоенный выход катушек статора. Индукция в катушке, окружающей магниты, будет варьироваться в прямой зависимости от сжатия и декомпрессии силовых линий противоположных магнитов; и поскольку магниты катушек на роторе сжаты с обоих концов с помощью статора, они будут иметь приблизительно удвоенный выход катушек статора. Индукция в катушке, окружающей магниты, будет варьироваться в прямой зависимости от сжатия и декомпрессии силовых линий противоположных магнитов; и поскольку магниты катушек на роторе сжаты с обоих концов с помощью статора, они будут иметь приблизительно удвоенный выход катушек статора.
В соответствии с хорошо известными принципами в данной области в катушке будет индуцирован ток электричества в направлении в соответствии с направлением относительного перемещения между магнитными полями, так что, когда роторные магниты приближаются к магнитам статора, индуцируется ток в одном направлении, затем в обратном или обратном направлении, когда магниты отходят друг от друга. Кроме того, интенсивность тока, индуцированного в каждой из катушек, будет напрямую изменяться как скорость приближения и выхода в пределах и обратно к расстоянию между магнитами. В свете этого наиболее желательно расположить магниты с наименьшим интервалом между полюсными концами.

Из вышесказанного будет очевидно, что для инициирования вращения барабана ротора требуется высокий крутящий момент, чтобы преодолеть начальное сопротивление магнитов статора; однако, поскольку это начальное сопротивление преодолевается, магниты усиливают это начальное движение, эффективно заставляя магниты ротора к следующей паре магнитов, и ротор быстро увеличится до высоких скоростей вращения, где эффективное сопротивление вращению будет минимальным . При желании можно использовать двигатель с большим крутящим моментом, чтобы запустить ротор и преодолеть начальное магнитное противодействие вращению, а затем переключиться на двигатель с очень низким крутящим моментом для запуска, так как с этого момента требуемая мощность будет только для поддержания импульса, а магнитное противодействие вращению стало бы незначительным по причинам, объясняемым. Машина будет генерировать три отдельных тока, один из магнитов ротора и по одному из панелей, которые могут быть независимо использованы или объединены в одну цепь для обеспечения чрезвычайно высоких значений электрического выхода. Как описано, электрический выход от статора 14 может быть подключен через цепь выпрямителя либо в батарею, либо непосредственно к приводному двигателю, чтобы обеспечить более чем требуемую движущую силу для привода ротора, когда приводной ротор преодолел первоначальное сопротивление вращению .Следует понимать, что магниты на роторе и статоре могут быть выровнены во взаимно притягивающем отношении для достижения тех же результатов, которые получены от взаимного отталкивания. Кроме того, один или несколько генераторов описанного символа могут быть установлены на общем валу, где, например, все находятся в взаимно отражающем или взаимно притягивающем отношении; или в качестве альтернативы, когда один генератор находится во взаимно отталкивающем отношении, как описано в предпочтительной форме, и второй генератор находится в взаимном притягивании, чтобы эффективно уравновешивать друг друга. Различные формы и конфигурации постоянных магнитных сердечниковых структур могут быть использованы для формирования поля в каждом из элементов ротора и статора, при этом понимается, что описанная конкретная форма дается больше для иллюстрации, чем ограничение. Кроме того, различные виды катушечных обмоток или эквивалентных токопроводящих проводящих элементов могут использоваться в качестве средства для проведения электричества, генерируемого магнитами при относительном движении. Соответственно, следует понимать, что вышеупомянутые и другие модификации и изменения могут быть сделаны при построении и соотношении частей, содержащих настоящее изобретение, без отклонения от сущности и объема его, как определено прилагаемой формулой изобретения.
Утверждается:
1. Машина для генерирования электричества, содержащая статор, ротор, установленный для вращения на расстоянии друг от друга по отношению к указанному статору, причем каждый из упомянутых статорных и роторных элементов имеет ряд постоянных магнитов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, окружные интервалы для обеспечения одновременного перемещения магниты на указанном роторе в и от коаксиального выравнивания с магнитами. на указанном статоре, причем каждый из магнитов на указанном статоре имеет магнитные полюса на противоположных концах, выровненных в одном и том же направлении, причем полюсные концы магнитов на указанном статоре, обращенные к ротору, имеют одинаковую полярность, причем каждый из магнитов на причем указанный ротор имеет магнитные полюса на противоположных концах, выровненных в одном и том же направлении, так что полюсные концы магнитов на роторе, обращенные к упомянутому статору, имеют одинаковую полярность,
2. Генератор индукционного типа, содержащий пару разнесенных параллельных элементов статора, приводной вал, проходящий в продольном направлении поперек статора, ротор, зацепленный для вращения на указанном валу на расстоянии друг от друга между статорами, ряд постоянных магнитов, установленных на каждый из упомянутых статоров на равноотстоящих друг от друга периферийных интервалах на общих кругах вокруг оси вращения ротора, причем магниты на упомянутых статорах выровнены в коаксиальном отношении на осях, параллельных оси вращения ротора и имеющих магнитные полюса фиксированной противоположной полярности в обратном отношении , ряд постоянных магнитов на указанном роторе, соответствующий по количеству и интервалу с магнитами на каждом из упомянутых статоров,магниты на указанном роторе, имеющие магнитные поля на противоположных концах, перемещаемых через магнитные поля указанных магнитов, на магнитные полюса в обратном направлении на статорах, обмотки для магнитов на каждом из упомянутых статорных и роторных элементов с обмотками на каждом из указанных элементов последовательно соединены друг с другом и приводят средства на одном конце приводного вала для вращения ротора между указанными элементами статора для обеспечения одновременного перемещения магнитов на указанном роторе одновременно в направлении и от противостояния с магнитами на упомянутых статорах против сопротивления к относительному перемещению между магнитными полями указанных магнитов, чтобы индуцировать ток в обмотках для каждого из магнитов в направлении в соответствии с направлением относительного перемещения и полярностью магнитных полюсов на роторе и элементах статора.
3. Генератор индукционного типа по п.2, отличающийся тем, что магниты на указанном роторе имеют магнитные полюса, выровненные по взаимно отталкивающему отношению к обращенным магнитным полюсам на упомянутых элементах статора. 
4. Генератор индукционного типа по п.2, отличающийся тем, что магниты на указанном роторе имеют магнитные полюса, выровненные по взаимному притяжению к обращенным магнитным полюсам на упомянутых элементах статора.