專利名稱：一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統的制作方法
技術領域：
本發明關于一種改變傳統發電機發電方式的系統，特別是將傳統以化學能、位能、 風能等轉換為機械能驅動發電機的方式，改變為以電感效應同時反向驅動二相對應的輪 體，再以該二相對應的主動輪體因分別旋轉產生的機械能分別帶動較小的一個或多個從動 輪體，借以增加從動輪體的轉速。如此，即可借由安置于該二從動輪體上的電樞轉子與磁鐵 轉子互呈反向轉動切割磁力線，以增加磁力線切割的速度及數量，進而產出大量電能。
背景技術：
人類自從發現電能以來，電能即大大地改善了人類的生活，在物質文明的層面上， 造就了驚人的進步。由于對電能的極度依賴與大量的需求，人類不斷地從事各種能源的開 發，以求獲取轉換為電能。在人類貪婪的大規模開發與破壞下，我們賴以生存的地球正逐步 悄悄地展開反樸，諸如溫室效應、圣嬰現象、各種污染、綠地漠化、酸雨等等，幾乎都是由于 追求物欲的工業化結果。而無限擴張的物欲與深度工業化的代價，就是能源枯竭與環境污 染，以及人類可能的自我滅絕。近三、四十年來，由于環境污染嚴重、氣候異常，人們終于驚覺到在能源的開發上 應盡快摒棄高污染的石化、核能等的手段，而改采干凈無污染的太陽能發電。由于太陽內部 不斷地進行熱核反應，就等同于每秒鐘都有千萬個氫彈同時爆炸(估不論其實際反應和氫 彈的些許不同)，而這些“爆炸”供應了大量的光與熱。由于太陽的質量十分碩大，科學家預 估它大約仍可以再維持50億年才會成為一顆紅巨星；也就是說，在太陽死亡之前人類都可 以善加利用太陽能，進而再研發更優秀的能源，在太陽系滅亡之前“逃”往另一座星系，以延 續人類的生命。發電機是發電廠最重要的設備，借由機械能驅動發電機以產生電能提供予居住在 城鄉或偏遠的地區的人們使用。由于發電機必需依賴機械能驅動才能由電感效應作用變成 電能，因此借由各種不同型態轉換的機械能都為發電機提供效命，包括水力、火力、風力、原 子能(核能)、潮汐、地熱等等。迄今為止，人類尚未找到一種可以自給自足或具備自體循環 作用的永續發電、供電機制或原料；這也是全人類及科學家們最關心并迫切期待解決的課 題。發電機主要分為直流發電機、交流發電機兩大類；其中又依不同需要或條件，設計 成自激式、他激式、串激式、并激式、復激式等等類別；也有高轉速發電機或低轉速發電機; 以及有刷發電機和無刷發電機等不同的型態。大部分的發電機其基本構造都是以定子和轉子以及整流器、電路、機框、軸等組件 所組成，不同條件或功能的發電機設計常有不同，但最重要的構成組件一定是有定子和轉 子，此二部分提供磁力線的切割，才能產電流。而本發明必須闡明的是本發明所述的磁場及電樞分別改變為磁鐵轉子及電樞轉 子，亦即本發明并不再使用傳統發電機定子與轉子的結構，而是將磁鐵與電樞設計成得以 彼此作相對反向旋轉運動的結構，并分別固置于從動較小輪體上。如此，當以電感效應驅動輪體時，布署于該主動輪體周緣或內側的從動小輪體即可獲得相對的高轉速，在此些從動 小輪體上所配置的電樞轉子及磁鐵轉子即可再因相對應的反向旋轉運動，更快速地切割更 多磁力線，進而獲得更大量的電能。舉例而言，當以較低功率的低轉速、高扭力(Torque)驅動一只周緣600齒的大型 主動齒輪時，此主動齒輪以每分鐘300轉(300rpm)的速度旋轉，這時，布署于其周緣的一 只齒數為30齒的小型從動齒輪則可以驚人的6000轉(6000rpm)速度旋轉。依此模式，設 在該主動齒輪周緣所配置的從動齒輪上固設有電樞轉子，另一相對應面亦設有相同的另一 組齒輪，同樣于其周緣設有相同齒數及直徑的從動齒輪，此從動齒輪則固設有磁鐵轉子，如 此，若令一大型主動輪體以順時鐘方向旋轉，則相鄰的另一主動齒輪將以逆時鐘方向旋轉， 如此，配置于二從動齒輪上的電樞轉子與磁鐵轉子，二者之間即可以形成12，OOOrpm的相 對反向旋轉運動。而根據發明人實際實驗發現以相同的一組發電機分別以下述設計(一)對照組傳統發電機；以電樞為轉子，磁鐵為定子；(二)實驗組電樞為轉子，磁鐵亦為轉子，二者作相對反向旋轉運動；在輸入相同電壓及其它條件均相同的情況下，對照組的發電功率為9W ；而實驗組 的發電功率可提高為30W ；發明人反復實測，結果均相同。由此可證本發明的雙轉子發電方 法，確可大幅超越傳統單轉子的發電效益，其新穎性及進步性不言可諭。此外，利用本發明方法所制造的發電機亦可以僅使用單一輪體為驅動源來驅動傳 統僅由定子與轉子構合而成的發電機，形成一功率較小的發電機組，以提供耗費功率較小 的電氣用具充分的電能。再者，由于本發明所述的驅動源為一大型主動輪體，其啟動后具有飛輪的慣量，得 驅動一個或多個小型輪體，并得令此些小徑輪體以較高轉速旋轉，達到驅動裝置于此些小 徑輪體上的發電機，并產出電能的目的。依此觀之，對一般有空間限制或功率要求不大的電 氣用具而言，即可依本發明方法設計為以單一主動輪體驅動一個或多個小徑輪體及其所固 設的一個或多個傳統發電機。在此，此些傳統發電機僅需固設于與主動輪體不在同一旋轉 面上的次輪架上，即可同樣獲取大于或等于驅動主動輪體所需的電能。
發明內容
本發明的主要目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 其可減少油源或其它天然資源的開采或停止核能電廠及其它型態電廠的興建與運轉，以降 低污染，并進一步保護地球環境及保障人類永續生存。本發明的次一目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 可以穩定的發電、蓄電、配電、供電，獨立自主且無需長期負擔電費的全新且經濟的模式使 用電用具，以盡情享受電子設備與科技成就。本發明的第三目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 其可以不受晝夜、天候、地域緯度及其它自然條件限制，持續產出無污染的電能。本發明的第四目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 以獨立自主、低成本且高效率的方法及設備，提供偏遠地區加速開發或海水淡化的電力條件。本發明的第六目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 使獨立電用具得以不受網絡電源限制而使用。本發明的第七目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 使配備內燃機引擎載具的動力得以轉換使用免費且干凈的電能。本發明的第八目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 可以擺脫大規模的中央供電網絡系統的束縛而以小規模獨立自主的型態，獲取源源不絕的 電能。本發明的第九目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 可以減少高密度輸配電網絡，進而節省電纜電線的架、埋設工程及維護成本并降低電線走 火及其它災害的危險性及發生率。本發明的第十目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統， 可以自由拆卸移動，以提供戶外活動、旅游或工地、戰地、集會等特殊目的的臨時電源。本發明的第十一目的即在提供一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系 統，在完整建制的系統內，只要儲存保留有種子電能，抑或使用光伏電池啟動原動機或最 原始的手搖式發電機得以提供種子電能啟動本發明之時，即使是長年冰天雪地或永夜的地 區，亦能順利發電，產生綿延不絕的電能。為達前述目的，本發明提出兩項迥異于傳統的設計改變，首先；本發明將傳統發電 機的定子設計成可與轉子作反向旋轉的組件。也就是說，如果發電機原來的定子是提供磁 場的磁鐵，轉子是電樞；則在本發明的方法及其系統里，磁鐵被設計、制作成可和轉子作相 反方向旋轉的組件；在此，發明人必需在名詞上再作一詮明此時所提供磁場的定子，應更 名為磁鐵轉子(magnet rotor ；M-rotor)或磁感轉子(induction lines rotor ；I-rotor)， 在本敘述案例中作順時鐘(clockwise ；Cff)方向旋轉；而原有提供導體運動的轉子電樞，則 應i全明為電樞轉子(armature rotor ;A_rotor),作逆時鐘(counterclockwise ;CCW)方向 旋轉。另一方面，如果發電機的定子是電樞，轉子是磁鐵，則依據本發明方法所制作出的發 電機則為電樞轉子(A-rotor)作順時鐘(CW)方向旋轉，磁鐵轉子(M-rotor或I-rotor)則 作逆時鐘(CCW)方向旋轉；如此導體與磁場作悖離的相反方向各自旋轉，實質上已增加磁 力線切割的數量及速度，其產出的電流自然倍增。當然，上段文字的敘述并不局限磁鐵轉子(M-rotor或I-rotor)或電樞轉子 (A-rotor)其中哪個必需順時針旋轉或逆時針旋轉；二者只要相對應時作相反的方向旋 轉，即可增加發電效率。其次，在驅動源方面，本發明依據電感效應分別提供外線圈定子及內線圈定子的 驅動方法；舉例而言，在外線圈型定子方面，可設計上下(或左右)兩具相對應、大小相稱的 輪體，此二相稱的輪體即為依本發明方法所制作的主動輪體，分稱之為A輪體及B輪體，其 中A輪體為電樞方，以順時鐘方向旋轉，B輪體為磁場方，以逆時鐘方向旋轉；在此二輪體的 周緣分別配置有相同磁束密度的磁場，磁場外則配有固定線圈，是為定子，并與輪體保有一 定間隙；將線圈聯結于電瓶，并以電子電路操控后通電，令A輪體及B輪體依電感效應，彼此 作相對反向旋轉運動；在A輪及B輪內側分別設置有一個或多個小型的從動輪體。借由A 輪及B輪的轉動，其分別周緣所設置的內齒輪或分別軸心得以分路傳輸的齒輪或皮帶分別帶動A輪及B輪的從動輪體，使之成為分別輪系。依本例，A輪的從動輪體上則配置有電樞 轉子，B輪的從動輪體配置有磁鐵轉子；二者相對應契合，并配有導線及電子電路等模塊或 元組件，以利輸出所獲電能供給予電瓶組或其它負載。必需加以闡明的是各主動輪體所傳動的從動輪體并非構筑于與主動輪體同一旋 轉面上，而是定位于由另外框架_次輪架所構筑的定點上。亦即，當主動輪體旋轉時，由齒 輪或皮帶所傳遞的力矩，作用于從動輪體時，從動輪體或中間輪體等僅在次輪架所限制的 位置旋轉。當電瓶組放電，A輪及B輪啟動后，固設于二主動輪體之間并由定位次輪框架所定 位的從動輪體等受主動輪體分路傳輸的機械能牽引而啟動，進而使固設于該些從動輪體上 的電樞轉子及磁鐵轉子作相對反向旋轉運動而開始切割磁力線，當A、B 二主動輪體啟動， 并形成慣量旋轉后，其間的從動輪體轉速隨之穩定，配置于其上的電樞轉子及磁鐵轉子在 反向相對旋轉運動下，自然可增加切割磁力線的速度及數量，進而產出大量電能供給電瓶 或其它負載使用。本發明亦可將驅動源的定子設計為內線圈型，再于周緣外側設以轉子，于此轉子 的外側緣固設大直徑的齒輪環或輪環，連同轉子建構成一個旋轉體。如同前述，分為A輪環 及B輪環，彼此作相對應的反向旋轉；再分別于外側齒輪環或輪環的適當位置布署多個小 徑從動輪體，從動輪體上則如前述分別設置有電樞轉子及磁鐵轉子，并令二者相對應契合。 如此，當內線圈定子通電時，依電感效應即可令附設有齒輪環或輪環的轉子旋轉。當A輪環 作順時鐘方向旋轉時，B輪環即作逆時鐘方向旋轉，則A輪環所牽動的從動輪體即產生逆時 鐘方向的旋轉；B輪所牽動的從動輪體即產生順時鐘方向旋轉；無論如何，固設于從動輪體 上的電樞轉子及磁鐵轉子，均得以從事相對應的反向旋轉運動，其相對運動的速率，及切割 磁力線的速度及數量自然倍增。前述的外定子線圈型及內定子線圈型的主動輪體，均可于其輪體的正反面加設從 動輪體等，形成更高效率的雙面輪系，以帶動更多發電機，并可無限衍生“疊構”成多層次的 發電機群以獲取更高的發電效益。當然，在增加另一側的從動輪體系統時，主動輪體勢必加 強其力矩，但此方面可以經合理的計算及設計，增大驅動線圈的電能，以產生更大的回轉磁 場即可解決。根據前述，本發明方法所制造的發電機，除了可以提供大規模的中央電廠提供傳 統的供電網絡，服務城鄉、小區等外，亦可提供偏遠地區或小規模供電需求的服務，甚至是 獨立的電用具，都可以使用本發明方法及其系統來獲得解決。以應用于運輸載具為例，更可 借此順利達到不需任何外來能源，可以完全獨立自主的供能需求。如果以美國通用汽車公 司所開發的EVI電動車為例，最高時速128Km，一次充電可行駛大約140公里。依據統計， 美國人每天平均開車約為60 70公里，公路速限平均以88Km/h(55mph)計，勉強可滿足需 求；但問題是，具備如此條件的電動車一開出門到處游走，在電能耗盡，又不能適時找到適 當的充電站時，那麻煩可就大了。現在，利用本發明方法及其所制造的裝置可以輕易解決此 一問題。亦即，在電動車上設有此裝置則可保證該電動車隨時有源源不斷的電能供應，甚至 該電動車可以成為一座活動的供電站。事實上，要達到如此的效益并不困難，只要在電動車 上裝設本發明方法所制造的發電機及合理的蓄電電池模塊/組合即可。亦即，在電動車上 配置有本發明方法所制造的發電機及電池組即可達到完全不需外來能源的目標。當使用電動車時，由電池組供電予A、B主動輪體，即本發明的原動機，以提供帶動發電機的機械能， 在發電機獲得此一原動機提供的機械能后，其中的單一對組或多對組的磁鐵轉子和電樞轉 子即可依據其設定的轉速作相反方向的相對旋轉，切割磁力線產生電流/電壓；此一獲得 的電流/電壓經合理的電路及控制系統輸往該電動車的驅動馬達，即可帶動該電動車的傳 動系統，提供駕駛人可行的服務。另一方面，由于使用上的需要，大部分的電動車應該必需 提供夜間照明、方向燈、煞車燈，甚至是冷氣機、音響等電力需要；發電機的輸出功率亦可作 周延的設計，使之一邊提供車輛動力的驅動馬達電能所需，又可一邊提供前述的附屬電力 需求及對電池組作電力輸出使電池組持續充電，以確保儲存有啟動電動車的原動機所需的 基本電力。甚至該電動車在停止不動時，亦可以持續令該車上的發電機運轉，不停地發電， 以提供特殊用途的供電需求，使之成為一座活動供電站。當然，本發明的方法及其系統使用在上述的電動車時，必需依據該電動車的先天 空間條件，在電路控制系統、避震系統、乘員舒適度等方面作周延的考慮、設計，使該電動車 的電能功率分配合理化，進一步達到安全、有效使用本發明方法及其系統的目的。此外，如同前述現有技術所載，利用本發明方法所制造的發電機亦可以僅使用單 一輪體為驅動源來驅動傳統僅由定子與轉子構合而成的發電機，形成一功率較小的發電機 組，以提供耗費功率較小的電用具自給自足的電能。由于本發明所述的驅動源為一大型主 動輪體，其在啟動后具有飛輪的慣量，得驅動一個或多個小型輪體，并得令此些小徑輪體以 較高轉速旋轉，達到驅動裝置于此些小徑輪體上的發電機，并產出電能的目的。依此觀之， 對一般有空間限制或功率要求不大的電用具而言，即可依本發明方法設計為以單一主動輪 體驅動一個或多個小徑輪體及其所固設的一個或多個傳統發電機；在此，此些傳統發電機 僅需固設于與主動輪體不在一同旋轉面上的次輪架上，即可同樣獲取大于或等于驅動主動 輪體所需的電能。另外，在更有效的空間利用的考慮下，單一主動輪體的正反面亦均可充分 加以利用，裝置所需的傳統發電機或本發明方法所述的發電機。其設置方式可以有許多種， 例如在一面或雙面均設有內齒輪的主動輪體的一側或正反兩側的軸心上套置軸承，再套 置次輪架，此次輪架上設置有中間齒輪及從動齒輪，并與主動輪體的內齒輪嚙合；再將此次 輪架與機組的結構架固定，即可形成一穩固的結構體，承受主動輪體、中間齒輪、從動齒輪、 固設于從動齒輪上的發電機群等的運動。本發明方法及其系統所需的電子回路、變頻器、逆變器、半導體電力控制調節器等 電子控制元組件及各種齒輪、軸承、機框、機座、支架、電路、導線、永久磁鐵、電磁鐵、電樞、 蓄電池種類、蓄電方法、蓄電模塊、系統及各種電機原理、電子學、材料科學及機構學等的論 述及實務、制造方法、材料類別等等，均已為本領域技術人員所熟悉，且均已有相當成熟實 用的論述或產品廣泛流通及使用，在此恕不予逐一贅述。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1為本發明的發電系統原理示意圖；圖IA為本發明發電系統的結構俯視圖；圖2為本發明應用于風扇使用的結構示意圖；圖3為本發明采用行星齒輪組方式配置示意圖4為本發明應用于電動車使用的結構示意圖；圖5為本發明應用于冷氣機使用的結構示意圖；以及圖6為本發明的發電方法所構成的群組發電機的應用示意圖。其中，附圖標記10發電機裝置IlA齒輪環111 定子112 轉子113電感線圈12B齒輪環21從動齒輪22從動齒輪31磁鐵轉子32電樞轉子41電池組42電子電路控制系統43半導體電子電路調控器51 負載52 電扇521 基座522 支架523避震系統524風扇馬達61主動齒輪62從動齒輪63中間齒輪64次輪框架65電感線圈66線圈聯結柄67主框架68永久磁鐵69 軸承70電動車701驅動馬達702電池組703其它用電負載704電子控制系統705供電插座71冷氣機
711電池組
712壓縮機
713風扇
714中央電子處理器
715溫度傳感器
716其它供電器
80懸臂支架
81機框
82、83、84主動齒輪
85、86、87從動齒輪
88電樞轉子
89磁鐵轉子
90半導體電子電路調控器
91電子電路控制系統
92供電插座
93電池組
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述請參閱圖1為提供本發明的一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，該發電系 統是以一 A齒輪環11、B齒輪環12、A齒輪環11配屬的從動齒輪21、B齒輪環12的從動齒 輪22，以及磁鐵轉子31、電樞轉子32等主要組件所構成的。在該發電系統中，以A齒輪環 11為例，其包括有內側的定子111與外側的轉子112，該定子111設置有電感線圈113，該 轉子112外緣則設置有齒輪。由一電源(電池組41)經電線通過電子電路控制系統42，以 提供穩定電力予電感線圈113，該電感線圈113依電感量的大小，依序感生磁極迫使緊鄰的 轉子112旋轉，此時該A齒輪環11依順時針方向旋轉，同時嚙合從動齒輪21作逆時針方向 旋轉，該磁鐵轉子31則固設在從動齒輪21同步旋轉。另外，該A齒輪環11旋轉時，該B齒 輪環12依逆時針方向旋轉，并同時嚙合從動齒輪22作順時針方向旋轉，該電樞轉子32則 固設在從動齒輪22同步旋轉。如此，該磁鐵轉子31與電樞轉子32將同時進行反向相對旋 轉運動，即該電樞轉子32即可以其雙倍的旋轉速度切割磁鐵轉子31的磁力線，獲取大量電 流，將此獲得的電流經整流、穩壓等半導體電子電路調控器43及導線輸往負載51或電池組 41，即可形成一獨立供電系統。又如圖IA所示，其中A齒輪環11可同時傳動一個以上的從 動齒輪21，以增加發電效率。同理，此時B齒輪環12、從動齒輪22、磁鐵轉子31、電樞轉子 32均同時設置相等的組數，以配合A齒輪環11的作業。請參閱圖2所示是以本發明方法所制造的獨立電器用具，即不需外接供電源的電 扇52 ；在該電扇52的基座521內，藏置有上下相對應設置的A齒輪環11、B齒輪環12，其間 設有支架522以確保彼此的運作空間，以及具有避震系統523以維護該電扇52運作時的穩 固并減少噪音。當內建的電池組41，經由電子電路控制系統42及供電電線分別供電予電感 線圈113時，即因電感效應啟動A齒輪環11作順時針方向旋轉，及B齒輪環12作逆時針方向旋轉，同時，分別嚙合于A齒輪環11的A齒輪環從動齒輪21則受其牽動作逆時針方向旋 轉；嚙合于B齒輪環12的B齒輪環從動齒輪22則作順時針方向旋轉。A齒輪環從動齒輪 21及B齒輪環從動齒輪22再分別帶動固設于其上的磁鐵轉子31作逆時針方向旋轉，及電 樞轉子32作順時針方向旋轉。如此磁鐵轉子31與電樞轉子32同時進行逆向相對旋轉運 動，電樞轉子32即可以雙倍的旋轉速度切割磁鐵轉子31的磁力線，獲取大量電壓/電流， 此時所獲取的電壓/電流經由不隨之旋轉的整流IC及穩壓器等半導體電子電路調控器43 將電流轉換為直流電并加以穩壓后即可供電予風扇馬達524動作，并將多余電力輸入電池 組41，即可經由供電插座另行供電予其它負載使用。請參閱圖3是為本發明方法所采用的驅動源之一，即多種原動機結構中的一種， 其是采用行星齒輪組方式配置。其中設置有經由電源驅動的主動齒輪61，該主動齒輪61內 部設置有從動齒輪62，該從動齒輪62與主動齒輪61之間以中間齒輪63嚙合傳動。本實施 例需擇一物理及電氣等性質適當的材料為次輪框架64，以作為設置該從動齒輪62與中間 齒輪63的基座。該主動齒輪61外部設置有永久磁鐵68，該永久磁鐵68外部設置有電感線 圈65，該電感線圈65設有線圈聯結柄66固設至一主框架67上，以將電感線圈65固定為定 子。而該主動齒輪61的軸心設置有軸承69，使該主動齒輪61轉動時不會影響線圈65。借 由此些結構，在啟動電源后，其經導線通電予電感線圈65，由于電感效應，該永久磁鐵68即 開始帶動主動齒輪61旋轉。此時主動齒輪61即帶動三只中間齒輪63，三只中間齒輪63又 分別各傳動二只從動齒輪62，使六只從動齒輪62同時旋轉。由于中間齒輪63及從動齒輪 62均與主動齒輪61不在同一旋轉面，而是設置于次輪框架64上，且由于從動齒輪62直徑、 齒數均小于主動齒輪61，因此，從動齒輪62可以獨立旋轉，并獲得更高的轉速。如此，該從 動齒輪62即可用來帶動前述圖1、圖2的磁鐵轉子31與電樞轉子32，以得到所需的電能。請參閱圖4為本發明所提供的一種發電機應用方式，其是以電動車70為例，在一 電動車70適當位置上裝設前述A齒輪環11、B齒輪環12、從動齒輪21、從動齒輪22、磁鐵 轉子31、電樞轉子32等主要組件所構成的的發電機裝置10。配合電動車上原有的驅動馬 達701、電池組702、其它用電負載703等，經由一電子控制系統704進行整體控制。當駕駛 人啟動該電動車70時，首先由電池組702供電予發電機裝置10，該發電機裝置10借由前述 磁鐵轉子31、電樞轉子32的相反方向旋轉，造成磁力線被倍速切割，以輸出大量電流。此大 量電流經導線輸往電動車70的驅動馬達701、其它用電負載703以及電池組702，并由該電 子控制系統704內建的程控下，讓該電動車驅動馬達701和電池組702可以獲得有效的運 作與控制，使驅動馬達701隨駕駛人所需，作不同的行車速率，以及其它用電負載703的操 控，并隨時對電池組702作電力儲存。如此即可因本發明的高效能發電機裝置10的設施， 使電動車70可以減少對外來能源的依賴而可自行供電驅動。必要時尚可在該電動車70停 止不動時，繼續責令發電機裝置10運作，以將所獲電能進行電池組702充電或經由一供電 插座705提供予其它負載應用等。請參閱圖5為本發明所提供的一種發電機應用方式，本實施例是以一冷氣機71為 例，作為獨立電用具作實體說明。該冷氣機71具有本發明的發電機裝置10、電池組711、壓 縮機712與風扇713、中央電子處理器714，以及溫度傳感器715等，可借由面板或遙控器控 制。其實際應用如下設若某盛夏正午，室溫為35°C，某甲外出用餐返回，一入內見室溫太 高，即以面板或遙控器啟動冷氣機71，中央電子處理器714立即啟動電池組711放電，供電予本發明的發電機裝置10運轉，并立即輸出電流予壓縮機712及風扇713使的運轉，并同 時由中央電子處理器714中止電池組711的放電，反由與發電機裝置10相連的電子模塊與 導線提供電能向電池組711充電，以補足該電池組711于啟動發電機裝置10時所消耗的電 能，讓電池組711的蓄電狀況在充電滿載后切斷充電，使電池組711隨時保持電力滿載，以 利下次續行使用；于此同時，由于本發電機裝置10發電效益良好，驅動發電機裝置10所需 的電能，悉續由發電機裝置10獨力供給。當冷氣機71內所有的發電機裝置10、電池組711、 壓縮機712、風扇713等系統在中央電子處理器714掌控下，順利運作20分鐘后，室溫已降 至28°C，此時溫度傳感器715檢測到此一設定溫度，即傳出信號予中央電子處理器714，中 央電子處理器714下令發電機裝置10降低發電效能，并切斷發電機裝置10對壓縮機712的 供電，僅續行供電予風扇713維持室溫，再過5分鐘，室溫因熱幅射作用再度升高超過28°C， 溫度傳感器715即再將信號傳至中央電子處理器714，中央電子處理器714即再啟動電池組 711向發電機裝置10放電增高轉速，加強機械能輸予發電機裝置10，則發電機裝置10乃再 度擴大電能產出，供電予壓縮機712并對電池組711重行充電；如此反復循環，可以無需外 來電能的供應，即可讓某甲既舒服，免電費又不污染環境地舒爽渡過一季酷暑。此外，本冷 氣機一亦可設計為暖氣機或冷熱兩用機；更重要的是，它亦可以經由供電器716提供電能 予其它負載。請參閱圖6是以一利用本發明方法所制造的群組發電機的應用例。其依照圖1的 模式，在一機框81內設置有A、B、C三座主動齒輪82、83、84，該A、B、C主動齒輪82、83、84 外側的外齒輪環嚙合有相對的從動齒輪85、86、87，該從動齒輪85、86、87分別裝設有電樞 轉子88及磁鐵轉子89。其中，按置于中間部分的A主動齒輪82，其外齒輪環所嚙合的從動 齒輪85分別延伸至上、下兩側，該上、下兩側分別裝置有電樞轉子88及磁鐵轉子89，并分別 與B主動齒輪83、C主動齒輪84相對的磁鐵轉子89、電樞轉子88對應并契合。每一從動齒 輪85、86、87所固設的電樞轉子88的適當位置均有一固定式半導體電子電路調控器90，及 由懸臂支架80連接固置于機框81，并有導線連接至電子電路控制系統91及供電插座92、 電池組93等；當啟動控制開關后，電池組93即經由電子電路控制系統91分別供電予A、B、 C三座主動齒輪82、83、84的線圈并因電感效應分別依設定的各方向推動主動齒輪82、83、 84的轉子旋轉，同時帶動嚙合的從動齒輪85、86、87 ；由于各從動齒輪85、86、87均固設有電 樞轉子88及磁鐵轉子89，此些電樞轉子88與其所契合的磁鐵轉子89即依反向進行相對旋 轉運動；由于是反向旋轉，故其相對轉速增加一倍，所相互切割的磁力線相對倍增，可以產 出更大的電壓/電流；此些所產出的電壓/電流，經固設于機框81上的半導體電子電路調 控器90加以整流、穩壓后，經導線傳輸予供電插座92提供予負載；及傳輸至電池組93以續 行提供電能予主動齒輪82、83、84等的線圈使用或儲存；如此即可形成一自體循環，并供應 電能予其它負載使用的發電機組。借此方式，可在同一機框81上設置更多組的主動齒輪，或一主動齒輪帶動多數個 從動齒輪，即可產生更大的電能。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法，其特征在于，是以電源驅動二對應的主 動輪體，使該二主動輪體互呈反向旋轉，再由該二主動輪體傳動較小的從動輪體，該二從動 輪體分別裝設有一發電機系統的電樞轉子與磁鐵轉子，使該磁鐵轉子和電樞轉子互作反向 相對旋轉運動，以增加磁力線切割的速度及數量，進而產出大量電能。
2.一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，其特征在于，包括二主動輪體，使該二主動輪體互呈反向旋轉；二從動輪體，分別由該二主動輪體連接傳動；一磁鐵轉子與一電樞轉子，分別設置在二反向旋轉的從動輪體上，并使該電樞轉子與 磁鐵轉子相互契合，以進行切割磁力線產生電源；以及一電池組，用來提供系統電源，或儲存及提供系統產生的電源供其它負載使用。
3.根據權利要求2所述的一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，其特征在于，該 主動輪體與從動輪體可設置一個或多個，各對應的主動輪體與從動輪體互呈反向旋轉，使 該從動輪體帶動的磁鐵轉子與電樞轉子互呈反向旋轉進行磁力線切割。
4.根據權利要求2所述的一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，其特征在于，各 主動輪體可同時傳動一個以上的從動輪體。
5.根據權利要求2所述的一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，其特征在于，該 主動輪體與從動輪體是以皮帶或齒輪等傳輸機械能的方式進行連接傳動。
6.根據權利要求2所述的一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，其特征在于，是 采用類行星齒輪組方式配置，即該主動輪體形成一內環齒輪，該從動輪體在主動輪體內側， 亦可在主動輪體與從動輪體之間設置有中間齒輪；該主動齒輪外圍設置有永久磁鐵，該永 久磁鐵外圍設置有電感線圈，且該電感線圈設有線圈聯結柄固設至一主框架上形成固定， 該從動輪體與中間齒輪以一次輪框架連接，使該次輪框架與主動輪體不在同一旋轉面，由 于從動輪體直徑、齒數均小于主動輪體，因此，從動輪體可以獨立旋轉，并獲得更高的轉速。
7.根據權利要求2所述的一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電系統，其特征在于，亦 可采用單一主動輪體的一面或正反兩面來驅動一個或多個從動輪體，及該從動輪體所固設 的僅由定子與轉子構合而成的傳統發電機，形成一功率較小的發電機組，以提供耗費功率 較小的電氣用具充分的電能。
全文摘要
一種同時反向旋轉電樞與磁鐵的發電方法及其系統，主要利用電感效應同時轉動二相鄰的獨立輪體，使該二輪體互呈反向旋轉，再由該二輪體以皮帶或齒輪等傳輸機械能的方式，分別驅動配屬于自身側的較小齒輪或輪體，該二較小齒輪或輪體分別裝設有一發電機系統的電樞轉子與磁鐵轉子；借由該二較小齒輪或輪體帶動配置于其上的電樞轉子與磁鐵轉子旋轉，使該磁鐵轉子和電樞轉子得互作反向相對旋轉運動，如此得增加速度，產生加倍切割磁力線效應，進而產出更大量的電流。
文檔編號H02K7/18GK101997362SQ20091016339
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月17日 優先權日2009年8月17日
發明者呂淑云, 廖書璇, 廖明振, 廖珮瑜 申請人:易隨科技股份有限公司