專利名稱：靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
1靜電斥力的大小眾所周知，在真空或空氣中，同性電荷間的排斥力的大小由庫侖定律F＝K(Q1*Q2)/R2，K＝9×109N.m2.C-2，也就是說，如果Q1＝Q2＝1庫侖，R＝1米，則排斥力F＝9×109牛頓。此力之大，足以牽引火車運(yùn)動(dòng)，如果Q1≠Q(mào)2，或是異性電荷，在相距一定距離時(shí)，Q1與Q2之上的電荷將發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，故在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式中，所有金屬球殼的電量大小相等，且是利用同性電荷間的排斥力。在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式中，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1里的金屬球殼的電量可以不等于動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的金屬球殼的電量，同一個(gè)動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤里的定子動(dòng)力電荷的電量可以不等于轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷的電量，但要極性相同。
2靜電量的大小在《普通物理學(xué)》的第6頁(高等學(xué)校教材，人民教育出版社，1982年修訂本，程守洙，江之永編)里定義1庫侖的電量就是當(dāng)電流等于1安培時(shí)，在1秒內(nèi)流過導(dǎo)體橫截面的電量，在日常生活中，獲取1庫侖的孤立電荷似乎難以想象，在這里，我以硫酸鈣溶液來說明獲取1庫侖的電量所需的物質(zhì)基礎(chǔ)。在《普通化學(xué)》(高等學(xué)校教材，1981年修訂本，人民教育出版，浙江大學(xué)普通化學(xué)教研組編)的第87-88頁中講到“通常認(rèn)為強(qiáng)電解質(zhì)在水中不存在分子形式而是完全電離的，然而另一方面，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得在18℃，溶液濃度為0.1N時(shí)，一些強(qiáng)電解質(zhì)的電離度為HCL92.6％，NaOH91％”。
實(shí)質(zhì)上，CaSO4溶液中，有大量的自由的Ca2+(鈣離子)和自由的SO42-(硫酸根離子)，也有一些離子氛圍住中心離子，如一個(gè)Ca2+周圍有多個(gè)SO42-離子，或一個(gè)SO42-周圍有多個(gè)Ca2+，也存在Ca2+SO42-二離子對(duì)，或三離子對(duì)，即SO42-Ca2+SO42-；Ca2+SO42-Ca2+。當(dāng)然，水也會(huì)電離成H+，OH-，也會(huì)有一些雜質(zhì)。這些帶電(有凈正電荷或凈負(fù)電荷的離子，如Ca2+SO42-就不是凈電荷，兩個(gè)單位的正電荷與兩個(gè)單位的負(fù)電荷互相抵消，總帶電量為零，但Ca2+SO42-Ca2+就是帶2個(gè)單位正電荷的凈電荷)離子在電場(chǎng)的作用下，會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，帶正電的離子的運(yùn)動(dòng)方向同電場(chǎng)方向、帶負(fù)電的離子的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相反。自由離子在電場(chǎng)力的作用下脫離電解液而進(jìn)入聚焦電場(chǎng)中，離子對(duì)或離子氛有可能被電場(chǎng)力拆開，有凈電荷的離子對(duì)或離子氛也有可能作為整體而進(jìn)入聚焦電場(chǎng)中，這要看電場(chǎng)的大小，但自由離子占大多數(shù)，所以，以自由離子的數(shù)目作為獲取電量的物質(zhì)基礎(chǔ)來計(jì)算。以Ca2+為例，一個(gè)Ca2+的質(zhì)量約為40×1.66×10-27kg。帶電量為2×1.6×10-19庫侖，要產(chǎn)生1庫侖的電量，則所需Ca2+的質(zhì)量為40×1.66×10-27KG2×1.6×10-19C=XKG1C,X≈0.2mg]]>即0.2毫克的鈣離子就有1庫侖的電量。而含有0.2毫克鈣離子的硫酸鈣溶液是非常容易獲得的。
3靜電是可以屏蔽的《普通物理學(xué)》的第56-57頁(同上教材)講到靜電屏蔽“如果把一帶電體置于金屬殼里，則外電場(chǎng)不會(huì)對(duì)金屬殼里的帶電體產(chǎn)生影響，金屬殼的外表面的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生影響，為了消除這種影響，可把金屬殼接地，則外表面的感應(yīng)電荷因接地而被中和”。對(duì)于兩個(gè)金屬殼，一個(gè)金屬殼里放正電荷，另一個(gè)金屬殼里放負(fù)電荷，按一般的屏蔽原則，兩個(gè)金屬殼都接地，地是公共接點(diǎn)，這樣兩個(gè)金屬殼里的正電荷、負(fù)電荷將互不影響。靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)作為車用發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，屏蔽離子容器即金屬球殼的屏蔽層是不可能與地球接觸的?？梢詫⒄姾傻钠帘螌优c負(fù)電荷的屏蔽層相接觸，即正負(fù)屏蔽層是公共的，為了防止正電荷對(duì)負(fù)電荷放電，屏蔽層的內(nèi)壁都加云母層，以阻斷正電荷的電力線到達(dá)負(fù)電荷，(如果通過試驗(yàn)，不加云母層也能使屏蔽層內(nèi)的電荷電量長時(shí)間的保持不變，則不用加云母層)。這種處理，相當(dāng)于在教材中所說的金屬殼的內(nèi)壁上加云母層，然后將兩個(gè)金屬殼(其中一個(gè)金屬殼里放置一個(gè)正電荷，另一個(gè)金屬殼里放置一個(gè)負(fù)電荷)用金屬連起來，這樣，兩個(gè)金屬殼里的正電荷、負(fù)電荷也互不影響。因?yàn)閮蓚€(gè)金屬殼表面的正負(fù)電荷已互相中和，相當(dāng)于接地中和電荷一樣。
4說明書


圖1各電場(chǎng)極板DJ1-DJ14的形狀圖。
圖2第一種固定離子引出裝置的俯視圖(上圖)、正視圖(中圖)、左視圖(下圖)。
圖3第一種移動(dòng)離子引出裝置的俯視圖(上圖)、正視圖(中圖)、左視圖(下圖)。
圖4單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中的固定電荷形成裝置支撐墩以上部分的正視圖(上圖)、離子引出所需電場(chǎng)E1、E4、E7時(shí)序關(guān)系圖(下圖)、電場(chǎng)電源線i與電場(chǎng)極板連線DJi的連接圖(左下圖)。
圖5單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層后各組件分布俯視示意圖(上圖)。電解液運(yùn)動(dòng)通道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(下圖)。
圖6單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的一半的左視示意圖(上圖)，阻力墻面正視圖(中圖)，單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)時(shí)，正負(fù)屏蔽層缺口的補(bǔ)缺屏蔽層示意圖(下圖)。
圖7由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層后各組件分布俯視示意圖。
圖8上圖靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的+5V；±15V電源圖8下圖由電池組B產(chǎn)生的+5V；±15V電源圖9上圖正離子提取電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路圖9下圖負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路圖9底部靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的充電控制圖10上圖正離子防逃離電場(chǎng)電極電源第二種產(chǎn)生電路圖10下圖負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源第二種產(chǎn)生電路圖11正、負(fù)離子提取電場(chǎng)的時(shí)間寬度與正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)的時(shí)間寬度定時(shí)控制系統(tǒng)及其程序流程框圖。(注圖11是復(fù)用電路)圖12設(shè)定電量與實(shí)測(cè)電量的數(shù)碼顯示系統(tǒng)。
圖13設(shè)定電量與實(shí)測(cè)電量的滯回比較及產(chǎn)生相關(guān)控制信號(hào)的系統(tǒng)。
圖14由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，位于中屏蔽層之上的閘門檢測(cè)及其控制系統(tǒng)俯視圖。
圖15閘門升降機(jī)構(gòu)元件圖，裝配圖及閘門位置檢測(cè)光電傳感器裝配圖。
圖16閘門(P1，P3)的拖動(dòng)電機(jī)M3、閘門(P4，P6)的拖動(dòng)電機(jī)M2的控制系統(tǒng)圖及運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置位置檢測(cè)；閘門P1、P4位置檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生圖。
圖17調(diào)速閘門P2的拖動(dòng)電機(jī)M4及調(diào)速閘門P5的拖動(dòng)電機(jī)M1控制系統(tǒng)圖；閘門P2；P5位置檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生圖。
圖18電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)(上圖)，+Vmotor電源產(chǎn)生電路(下圖)。
圖19HCTL-1100梯形速度圖模式的程序流程框圖(上圖)，閘門開啟控制模塊程序流程圖(下圖)。
圖20閘門關(guān)閉控制模塊程序流程圖，圖12中的8051程序流程框圖。
圖21圖16中的8051程序流程圖。
圖22圖17中的8051程序流程圖。
圖23上圖第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種離子引出裝置中的各電極分布及形狀23下圖運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置行程測(cè)量及金屬球殼充電控制信號(hào)產(chǎn)生24靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式及其應(yīng)用系統(tǒng)圖。
圖25靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式中的定子?xùn)啪W(wǎng)極板，定子底極板，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，轉(zhuǎn)子底極板的俯視圖。
圖26靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的上桶、下桶中的離子位置交換電極、定子(外層，中層，內(nèi)層)聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子(外層，中層，內(nèi)層)聚焦柵網(wǎng)電極在桶中的分布位置俯視圖，轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極展開圖，已引出離子聚焦電極俯視圖，已引出離子聚焦電極正視圖，已引出離子聚焦電極左視圖，防逃離電場(chǎng)與金屬球殼示意圖，離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置示意圖。
圖27上圖動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1或2內(nèi)的定子動(dòng)力電荷的位置分布。
圖27下圖從定子?xùn)啪W(wǎng)引出的動(dòng)力電荷的另一種分布位置。
圖27右側(cè)圖靜電斥力屏蔽示意圖。
圖28靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的金屬球殼充電控制。
圖29上圖各備用電池充電系統(tǒng)。
圖29中圖發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)示意圖。
圖29下圖離子位置交換電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路。
圖30驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
圖31剎車罩驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)。
圖32上圖位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板電源的第一種產(chǎn)生電路。
圖32下圖位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板電源的第一種產(chǎn)生電路。
圖33上圖已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路。
圖33下圖已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路。
圖34上圖正離子防逃離電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路。
圖34下圖負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路。
圖35上圖正離子提取電場(chǎng)電極電源的第二種產(chǎn)生電路。
圖35下圖負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源的第二種產(chǎn)生電路。
圖36上圖位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板電源的第二種產(chǎn)生電路。
圖36下圖位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板電源的第二種產(chǎn)生電路。
圖37上圖已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源第二種產(chǎn)生電路。
圖37下圖已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電極電源第二種產(chǎn)生電路。
圖38上圖動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤及剎車罩示意圖。
圖38下圖轉(zhuǎn)子電荷環(huán)外緣上滾珠安裝示意圖。
各電場(chǎng)極板上對(duì)應(yīng)的各電場(chǎng)電極電源的說明DJ1，DJ2正離子防逃離電場(chǎng)電極電源；DJ3，DJ4已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源；DJ5，DJ6正離子提取電場(chǎng)電極電源；DJ7，DJ8離子位置交換電場(chǎng)電極電源；DJ9，DJ10負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源；DJ11，DJ12已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電極電源；DJ13，DJ14負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源；DJ15，DJ16位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板電源；DJ17，DJ18位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板電源。
5、金屬球殼里的靜電荷的獲取一、概述靜電荷的獲取過程按靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式分別來描述1、以圖5或圖7所示結(jié)構(gòu)的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，定義為靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式，其特點(diǎn)是以運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生動(dòng)力的。
2、以圖24所示結(jié)構(gòu)的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，定義為靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式，其特點(diǎn)是以轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生動(dòng)力的。
3、在第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中，離子引出裝置又分為兩種結(jié)構(gòu)，第一種結(jié)構(gòu)如圖2所示，第二種結(jié)構(gòu)如圖23所示，其特點(diǎn)是在第一種離子引出裝置的電解液通道里增加了正離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16，也增加了負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17、DJ18，聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16、DJ17、DJ18為平面柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)，已示于圖23中，此時(shí)的DJ5、DJ10的形狀略有改動(dòng)，在其上留出了離子出口槽，DJ7、DJ8也選用平面結(jié)構(gòu)的金屬板，電場(chǎng)電源線過孔由圖2的1-14變?yōu)?-18(即過孔中有電場(chǎng)電極電源線DJ1-DJ18)，因其它方面完全同圖2所示的結(jié)構(gòu)，故圖23只畫出靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第二種離子引出裝置中的電解液通道里的離子引出所需電極的分布圖(即圖23只是靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第二種離子引出裝置的局部圖)。之所以增加DJ15、DJ16、DJ17、DJ18，是因?yàn)殡娊庖和ǖ览锏碾娊庖嚎赡懿皇强倽M的，當(dāng)正離子離開液面后，又未進(jìn)入聚焦電場(chǎng)E2(見圖4)前，可能會(huì)與已離開液面后，又未進(jìn)入聚焦電場(chǎng)E5(見圖4)前的負(fù)離子在電解液通道里及正負(fù)離子通道里發(fā)生放電而中和，因?yàn)殡x開液面后的正離子群或負(fù)離子群都有空間電荷效應(yīng)而向外擴(kuò)散，正、負(fù)離子間又有吸引力，這種放電是會(huì)發(fā)生的，但液面與聚焦電場(chǎng)E2或E5間的距離很短，具有向上運(yùn)動(dòng)速度的正、負(fù)離子，在進(jìn)入聚焦電場(chǎng)E2、E5前，這種放電的嚴(yán)重性不好估計(jì)，故仍保留圖2所示的離子引出裝置，增加圖23所示的離子引出裝置中的電極分布，它作為第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種離子引出裝置的電極分布圖。
4、靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)無論采用第一種形式還是第二種形式，從電解液中提取離子到金屬球殼中保存，這一過程所需的各種電場(chǎng)電極電源又有兩種形式的產(chǎn)生電路(離子位置交換電極電源的產(chǎn)生電路只有一種)。
第一種產(chǎn)生電路的特點(diǎn)是各電場(chǎng)電極電源有各自的公共電位參考點(diǎn)，正離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，電極電源都是正極性的，負(fù)離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，電極電源都是負(fù)極性的，第二種產(chǎn)生電路的特點(diǎn)是無論是正離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，還是負(fù)離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，電極電源只有電位的相對(duì)高低。
第一種產(chǎn)生電路如圖9(包括正離子提取電場(chǎng)電極電源；負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源)，圖32(包括位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板電源；位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板電源，注靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第一種離子引出裝置----如圖2，無此電路)，圖33(包括已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源；已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電極電源)，圖34(包括正離子防逃離電場(chǎng)電極電源，負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源。)第二種產(chǎn)生電路如圖35(包括；正離子提取電場(chǎng)電極電源；負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源)，如圖36(包括位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板電源；位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板電源，注靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第一種離子引出裝置(如圖2)無此電路)，圖37(包括已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源，已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電極電源)，圖10(包括正離子防逃離電場(chǎng)電極電源，負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源)二詳述金屬球殼里的靜電荷獲取過程以靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式并采用第一種離子引出裝置(如圖2)為例詳述金屬球殼里的靜電荷獲取過程(1)圖1中各電場(chǎng)極板DJ1-DJ14及金屬球殼的說明(注電場(chǎng)極板簡稱電極或極板)在圖1中柵網(wǎng)電極DJ5，DJ10它是圓形的，由金屬絲編織而成(或者由薄的金屬片沖壓而成)，圓周有螺紋接口，以便將柵網(wǎng)電極擰在離子通道的螺紋接口上，金屬柵網(wǎng)絲上刷上一層薄的絕緣的、防腐蝕的材料。
底極板DJ6，DJ9它是園形的金屬板，用絕緣的、防腐蝕的材料封閉底極板，它們是放置在電解液通道的底部的，故叫底極板。DJ5、DJ10、DJ6、DJ9的直徑相等。
正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)極板DJ7，DJ8它們可以有兩種形狀，一種是金屬平板，板的寬度等于底極板的直徑，板的高度等于離子引出裝置中電解液通道的高度。另一種形狀是將一個(gè)金屬圓筒(筒的直徑等于底極板DJ9的直徑，筒的高度等于離子引出裝置中電解液通道的高度)從軸心破成兩半，向左凹的作為DJ7，向右凹的作為DJ8。也用絕緣，防腐蝕的材料封閉它。
金屬球殼金屬球殼的作用是收集容納從電解液中提取的離子，由圓形管作為離子引入通道，球殼里的引針使離子快速均勻分布在球殼里(類似于普通物理講的范德拉夫起電機(jī)里的引針)，內(nèi)圓與外圓之間為金屬，離子收集在內(nèi)圓與離子通道之間的空間里。
關(guān)于金屬球殼的設(shè)想1由于離子只能分布在金屬球殼的內(nèi)表面，為了能容納更多的離子，所以要增加金屬球殼的內(nèi)表面積，因此，金屬球殼的第二種形式就如圖26所示(防逃離電場(chǎng)與金屬球殼示意圖，防逃離電場(chǎng)電極1與金屬球殼相連，防逃離電場(chǎng)電極1與防逃離電場(chǎng)電極2是圓柱形皮爾斯槍結(jié)構(gòu))，其內(nèi)包含有多層同球心的球殼，并有多根引針從大球殼的內(nèi)表面穿越所有多層球殼，直到最小的金屬球殼內(nèi)表面，這種穿越，在內(nèi)的多層球殼與引針間留有小洞，以便多層球殼間的離子能移動(dòng)，使離子盡可能的均勻分布到多層球殼的表面；在圖1所示的金屬球殼，可用金屬絲充滿其內(nèi)，以增加表面積，這樣來試驗(yàn)是否能多儲(chǔ)些離子到金屬球殼里。
2第二個(gè)設(shè)想是，在金屬球殼里加入永電體，如鈦酸鋇，看看是否能使金屬球殼能帶上更多的電量，以及使電量保持更長時(shí)間。
3從電解液中提取的離子到金屬球殼后，離子會(huì)不會(huì)與金屬球殼的內(nèi)表面及金屬絲(或圖26中的多層球殼表面)發(fā)生反應(yīng)，而腐蝕金屬球殼的內(nèi)表面，如果有反應(yīng)，可通過選擇適當(dāng)?shù)碾娊庖杭斑m當(dāng)?shù)慕饘偾驓げ牧蟻硐魅踹@種反應(yīng)。使這種反應(yīng)在容許的范圍里，這里不作分析了，不論有沒有反應(yīng)，但有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是電荷守恒定律，“即電荷只能從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，但電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅”。
從化學(xué)反應(yīng)方程式來講，化學(xué)反應(yīng)方程式左邊的電荷數(shù)要與方程式右邊的電荷數(shù)要平衡。
4假如金屬球殼用銅作成，Ca2+獲得Cu原子外層上的兩個(gè)電子，Ca3+變成Ca原子，Cu原子變成Cu2+，在高度真空的金屬球殼里不會(huì)造成什么危險(xiǎn)。兩個(gè)H+獲得Cu原子外層上的兩個(gè)電子，2H+變成H2分子，Cu原子變成Cu2+，或許要間隔性的對(duì)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)屏蔽箱進(jìn)行抽空，以排出氫氣。控制引出離子到達(dá)金屬球殼時(shí)的能量(即速度)可抑制正離子獲得CU原子外層上的兩個(gè)電子，即要求引出離子到達(dá)金屬球殼里的能量不足以轟擊出金屬球殼原子的外層電子。
正離子聚焦電場(chǎng)電極DJ3，DJ4；負(fù)離子聚焦電場(chǎng)電極DJ11，DJ12(可參見圖4上圖)DJ4，DJ11是一根金屬導(dǎo)線，在它的外面涂上一層絕緣防腐材料。
DJ3，DJ12的內(nèi)表面為裸體金屬，外表面加絕緣防腐涂層底部為圓筒形，且有螺紋接口，中部為圓臺(tái)形，上部為圓筒形。(假如電場(chǎng)電極電源采用第一種產(chǎn)生電路)，正離子聚焦電場(chǎng)電極DJ3、DJ4都帶正電，DJ3的電位比DJ4的電位高；負(fù)離子聚焦電場(chǎng)電極DJ11、DJ12都帶負(fù)電，DJ12的電位比DJ11的電位更負(fù)。在不完全真空的環(huán)境里，如果有負(fù)離子或電子進(jìn)入到DJ3，DJ4所形成的通道里(由于E1的存在，這種情況是少的)，則負(fù)離子或電子將被極板DJ3中和掉，因?yàn)镈J3是帶正電的，DJ3、DJ4所形成的聚焦電場(chǎng)的方向指向位于軸心的DJ4，負(fù)離子或電子受此電場(chǎng)力的作用而向DJ3運(yùn)動(dòng)，DJ3將中和掉這些負(fù)離子或電子。這樣將確保金屬球殼里的Ca2+沒有與電子或負(fù)離子結(jié)合的機(jī)會(huì)(如果鈣離子獲得電子變成鈣原子，一方面會(huì)使金屬球殼里的鈣離子數(shù)量變小，電量就小，另一方面，鈣原子立即與殘余空氣反應(yīng)，這是不希望發(fā)生的)，同樣的道理，如果有正離子進(jìn)入到DJ11，DJ12所組成的通道里，正離子將被極板DJ12中和掉，因?yàn)镈J12是帶負(fù)電的，使金屬球殼里的SO42-沒有獲得正離子的條件。即使發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，正、負(fù)離子聚焦電場(chǎng)也要存在。這樣金屬球殼里的離子會(huì)保持得更久些，也更安全些。
由于E3、E6始終存在，在電場(chǎng)中，正電荷的受力方向同電場(chǎng)方向，負(fù)電荷的受力方向與電場(chǎng)方向相反，故負(fù)離子或電子是進(jìn)不了收集正離子的金屬球殼的，正離子是進(jìn)不了收集負(fù)離子的金屬球殼的(見圖4上圖)。
正離子防逃離電場(chǎng)電極DJ1，DJ2；負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極DJ13，DJ14(可參見圖4)，由它們分別組成兩個(gè)圓柱形皮爾斯槍(資料來自《電子束離子束技術(shù)》P10-P16，西安交大出版社，趙玉清編)。圓柱形電子注的陰極和加速極的形狀應(yīng)使電子注邊緣上的電位分布滿足V(r0，Z)＝AZ4/3，要使電子注在半徑r0處保持不變，應(yīng)有徑向場(chǎng)分量為零。即∂V(r0,Z)∂r0=0]]>此處用圓柱形皮爾斯槍的目的是使從聚焦電場(chǎng)出來的離子，以圓柱形不發(fā)散的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)入金屬球殼的離子引入通道里，之后在引針的作用下，均勻分布到金屬球殼里。
(2)離子引出裝置用電場(chǎng)力將CaSO4溶液中的Ca2+，SO42-(嚴(yán)格來說，是正離子和負(fù)離子)提取出來，此裝置定義為離子引出裝置。電荷形成裝置的定義在離子引出裝置上加上聚焦電場(chǎng)、防逃離電場(chǎng)、金屬球殼及其支撐物和接好相關(guān)連線等所構(gòu)成的整體叫電荷形成裝置。離子引出裝置有固定離子引出裝置和移動(dòng)離子引出裝置。電荷形成裝置有固定電荷形成裝置和運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置。由固定離子引出裝置構(gòu)成的電荷形成裝置定義為固定電荷形成裝置，由移動(dòng)離子引出裝置構(gòu)成的電荷形成裝置定義為運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置，在說明書附圖(圖4、圖9、圖10、圖29、圖32、圖33、圖34、圖35、圖36、圖37)中，為了表達(dá)一一對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系，各電場(chǎng)極板及其連接導(dǎo)線都用DJi(i＝1-14)命名和標(biāo)注。
單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)包含3個(gè)離子引出裝置，兩個(gè)是位置固定的，一個(gè)是位置可移動(dòng)的，分別命名為固定離子引出裝置和移動(dòng)離子引出裝置(移動(dòng)離子引出裝置也命名為運(yùn)動(dòng)小車)，固定離子引出裝置之一引出固定電荷形成裝置中的電荷Q1，Q2，另一個(gè)固定離子引出裝置引出固定電荷形成裝置中的電荷Q5，Q6，移動(dòng)離子引出裝置引出運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置中的電荷Q3，Q4。Q1-Q6的位置見圖5。
第一種固定離子引出裝置的結(jié)構(gòu)見圖2，圖2的上圖是俯視圖，中圖是正視圖，下圖是左視圖。
在圖2的中圖，1-14為電場(chǎng)電源線過孔，過孔中的導(dǎo)線1-14給所有電荷形成裝置中的對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)極板(DJ1-DJ14)供電(見圖4上圖)，這樣做的目的是省掉了在兩個(gè)固定電荷形成裝置及一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置上裝電路板，裝電池的麻煩，降低成本，精減結(jié)構(gòu)，使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的加速性能得到最大程度的改善。
(a＝f/m，m為運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的質(zhì)量，顯然m越小越好)；目的之二是保證了3套電荷形成裝置中的相應(yīng)的各電場(chǎng)大小相等。即在兩個(gè)固定電荷形成裝置及一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置中，它們的正離子提取電場(chǎng)大小相等，負(fù)離子提取電場(chǎng)大小相等，正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)大小相等，正、負(fù)離子聚焦電場(chǎng)大小相等，正、負(fù)離子的防逃離電場(chǎng)大小相等。為獲取Q1，Q2；Q3，Q4；Q5，Q6的等電量提供了保障。
1-14對(duì)應(yīng)接于DJ1-DJ14，這些電場(chǎng)電源由圖9、圖10、圖29、圖33、圖34、圖35、圖37產(chǎn)生，各電場(chǎng)極板為(參見圖4的上圖)正離子提取電場(chǎng)極板DJ5，DJ6，(DJ5是圖1中的柵網(wǎng)電極DJ5，DJ6是圖1中的底極板DJ6)，產(chǎn)生電場(chǎng)E1，方向向上。
負(fù)離子提取電場(chǎng)極板DJ9，DJ10，(DJ9是圖1中的底極板DJ9，DJ10是圖1中的柵網(wǎng)極板DJ10)，產(chǎn)生電場(chǎng)E4，方向向下。
正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)極板DJ7，DJ8(它們的形狀見圖1)，產(chǎn)生電場(chǎng)E7，方向向左。
已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子聚焦電場(chǎng)極板DJ3，DJ4(它們的形狀見圖1)，產(chǎn)生電場(chǎng)E2，方向指向軸心，正電荷在此電場(chǎng)的作用下，受到指向軸心的力而聚焦。
已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子聚焦電場(chǎng)極板DJ11，DJ12(它們的形狀見圖1)，產(chǎn)生電場(chǎng)E5，方向背向軸心，負(fù)電荷在此電場(chǎng)的作用下，受到指向軸心的力而聚焦。
正離子防逃離電場(chǎng)極板DJ1，DJ2(它們的形狀見圖1)，產(chǎn)生電場(chǎng)E3，方向向上，一方面加速要進(jìn)入金屬球殼的正電荷的速度，另一方面是阻止已在金屬球殼里的正電荷跑出來，由于DJ1是與金屬球殼相連的，DJ2的電位始終比DJ1的電位高。隨著金屬球殼里的電荷越集越多，DJ1的電位是變化的，但因?yàn)镈J2的電位始終比DJ1的電位高，想要出來的正電荷(正離子Ca2+)受到E3的作用力始終大于已聚集在金屬球殼里的正電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)想要跑出來的正電荷的作用力，故正電荷只能被打進(jìn)去，而跑不出來。(E3也可看作是DJ2與金屬球殼之間所形成的電場(chǎng)，因?yàn)镈J1是與金屬球殼相連的，這樣更容易理解正電荷為什么跑不出來)，這就是防逃離電場(chǎng)的原理。
負(fù)離子防逃電場(chǎng)極板DJ13，DJ14(它們的形狀見圖1)，產(chǎn)生電場(chǎng)E6，方向向下，負(fù)電荷的受力方向與電場(chǎng)方向相反，DJ14與金屬球殼相連，同樣的道理，負(fù)電荷只能被打入金屬球殼里，而金屬球殼里的負(fù)電荷(負(fù)離子SO42-)是跑不出來的。為了保持金屬球殼中的離子不出來，發(fā)動(dòng)機(jī)即使不運(yùn)行，E3，E6都是存在的。以上介紹了圖2中圖里的1-14電場(chǎng)電源線過孔里的電場(chǎng)電源線給各電場(chǎng)極板供電的情況。
在固定離子引出裝置中，只有引出正離子的電場(chǎng)極板DJ5、DJ6；引出負(fù)離子的電場(chǎng)極板DJ9、DJ10；正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)極板DJ7、DJ8。位于DJ5、DJ6之間的電解液中的正離子，在DJ5、DJ6所形成的電場(chǎng)E1的作用下，沿正離子通道向上運(yùn)動(dòng)，穿過柵網(wǎng)電極DJ5進(jìn)入聚焦電場(chǎng)，負(fù)離子則沉積在DJ6上；在DJ9、DJ10之間的電解液中的負(fù)離子，在DJ9、DJ10所產(chǎn)生的電場(chǎng)E4的作用下，沿負(fù)離子通道向上運(yùn)動(dòng)，穿過柵網(wǎng)電極DJ10進(jìn)入聚焦電場(chǎng)，正離子沉積在DJ9上，一段時(shí)間之后，DJ5、DJ6；DJ9、DJ10之間的電場(chǎng)E1、E4消失，DJ7、DJ8之間的電場(chǎng)E7存在，電解液通道里的離子位置進(jìn)行互換。這一過程在圖11中的8051的控制下循環(huán)進(jìn)行。
離子的運(yùn)動(dòng)與電場(chǎng)在離子成游離態(tài)的電解液中，Ca2+離子帶正電，SO42-離子帶負(fù)電，(當(dāng)然還有雜質(zhì)，它要么以分子的形式存在，要么以正、負(fù)離子的形式存在，但不影響金屬球殼里的正、負(fù)電荷的形成)在圖4中，Ca2+在電場(chǎng)極板DJ5，DJ6所形成的電場(chǎng)E1的作用下，Ca2+向上運(yùn)動(dòng)，將穿過柵網(wǎng)電極DJ5的空隙進(jìn)入聚焦電場(chǎng)，SO42-離子向下運(yùn)動(dòng)，將沉積在底極板DJ6上。同樣，SO42-在電場(chǎng)極板DJ9，DJ10所形成的電場(chǎng)E4的作用下，SO42-離子向上運(yùn)動(dòng)，并穿越柵網(wǎng)電極DJ10的空隙進(jìn)入聚焦電場(chǎng)，Ca2+離子則沉積在底極板DJ9上。隨著電場(chǎng)作用時(shí)間的推移，沉積在底極板DJ6上的SO42-離子及沉積在底積極DJ9上的Ca2+的數(shù)量增多，E1、E4的場(chǎng)強(qiáng)將被削弱，從而影響Ca2+離子SO42-離子的提取，所以設(shè)置了正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)E7，它的作用一方面是將沉積在底極板DJ6、DJ9的離子進(jìn)行位置交換，另一方面是將離子引出裝置的電解液通道里的離子進(jìn)行遷移，Ca2+向極板DJ7方向集中，SO42-離子向DJ8方向集中，以便下一次提取Ca2+離子及SO42-離子。E1、E4、E7的時(shí)序關(guān)系如圖4下部所示，E1、E4同時(shí)存在，同時(shí)消失，E1、E4存在時(shí)，E7消失；E7存在時(shí)，E1、E4消失。
Ca2+離子進(jìn)入由DJ3、DJ4所組成的聚焦電場(chǎng)后，Ca2+離子受E2的電場(chǎng)力的作用聚集在位于中心軸位置的DJ4周圍，完成聚焦。SO42-離子進(jìn)入由DJ11，DJ12所組成的聚焦電場(chǎng)后，SO42-離子受E5的電場(chǎng)力的作用，也聚集在位于中心軸位置的DJ11周圍，完成聚焦。Ca2+離子在E2聚焦電場(chǎng)中，一方面受到聚焦作用，一方面還慣性向上運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入正離子防逃離電場(chǎng)E3，SO42-離子在E5聚焦電場(chǎng)中，一方面受到聚焦作用，一方面還慣性向上運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入負(fù)離子防逃離電場(chǎng)E6。
電場(chǎng)E3、E6由圓柱形皮爾斯槍產(chǎn)生，電場(chǎng)E3、E6的極板DJ1，DJ2，DJ13，DJ14的形狀見圖1，這樣，Ca2+離子在E3作用下將以圓柱體的形狀進(jìn)入到金屬球殼里，電極DJ1與金屬球殼相連，所以，Ca2+進(jìn)入球殼后，總有個(gè)電場(chǎng)E3封住它不能出來，即使發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行，E3也始終存在，故電荷能不斷地聚集。SO42-離子在E6作用下將以圓柱體的形狀進(jìn)入到金屬球殼里，電極DJ14與金屬球殼相連，SO42-離子進(jìn)入球殼后，總有個(gè)電場(chǎng)E6封住它不能出來，即使發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行，E6也始終存在，故電荷能不斷地聚集。
在教材上海交大《強(qiáng)流荷電粒子束技術(shù)與應(yīng)用》的第18頁、西安交大《電子束離子束技術(shù)》第36頁講到單極柵網(wǎng)離子引出裝置所引出的離子流強(qiáng)度最大，但柵網(wǎng)易遭離子轟擊而壽命短，且易被腐蝕(且所加電壓一般僅為幾十伏，從而影響離子流強(qiáng)度)，這里，我采用了獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)即引出正離子的電場(chǎng)，電場(chǎng)的兩塊極板(DJ5、DJ6)都加正電，引出負(fù)離子的電場(chǎng)，電場(chǎng)的兩塊極板(DJ9、DJ10)都加負(fù)電，即DJ5、DJ6的電位都是正電位，且DJ6的電位比DJ5的電位高；DJ9，DJ10的電位都是負(fù)電位，且DJ9的電位比DJ10的電位更負(fù)。這樣組成的電場(chǎng)，從微觀上看，柵網(wǎng)電極DJ5、DJ10上的每根金屬絲都相當(dāng)于一個(gè)電場(chǎng)極板，此電場(chǎng)極板與所要引出的離子帶相同極性的電荷，它們之間是有排斥力的。這樣做的好處是第一，所加電場(chǎng)電壓可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20V，從而使引出的離子流強(qiáng)度提高幾百倍，加快離子提取速度；第二，離子不轟擊柵網(wǎng)金屬絲，因?yàn)槊恳桓饘俳z都是帶電體，相當(dāng)于一個(gè)電場(chǎng)極板，對(duì)Ca2+來說，DJ5上的每根金屬絲都帶正電，且它的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)比Ca2+離子的直徑大，所帶的電量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比一個(gè)Ca2+離子所帶的電量大，它們(指每一根金屬絲與Ca2+)之間的排斥力將迫使Ca2+的運(yùn)動(dòng)方向偏離柵網(wǎng)金屬絲，朝柵網(wǎng)金屬絲間的空隙處穿過，同樣的道理，DJ10上的每根金屬絲的直徑遠(yuǎn)比SO42-離子的直徑大，所帶的負(fù)電量也遠(yuǎn)比一個(gè)SO42-離子所帶的負(fù)電量大，它們之間的靜電排斥力也迫使SO42-離子的運(yùn)動(dòng)方向偏離柵網(wǎng)金屬絲，而朝柵網(wǎng)金屬絲間的空隙穿過，這樣就可以保證帶電離子不轟擊柵網(wǎng)金屬絲，從而可延長柵網(wǎng)的壽命。反之，如果柵網(wǎng)金屬絲的帶電極性與朝該柵網(wǎng)運(yùn)動(dòng)的離子所帶電的極性相反或者柵網(wǎng)金屬絲處于零電位，則離子將直奔柵網(wǎng)金屬絲而來，直接擊中柵網(wǎng)金屬絲，故此，上述教材說“單極柵網(wǎng)離子引出裝置的壽命短，柵網(wǎng)上的電壓不能加得太大，(一般為幾十伏，不宜過高)，否則，引出離子很容易打爛柵網(wǎng)”，就是這個(gè)原因，此電壓值小，引出的離子流強(qiáng)度就小。(DJ5的正電位越高，DJ10的負(fù)電位越負(fù)，離子越不易轟擊柵網(wǎng)，如VDJ5＝1000V，VDJ6＝1200V，VDJ10＝-1000V，VDJ9＝-1200V，用這樣的電場(chǎng)引出的離子流強(qiáng)度，用教材上的方法是做不到的，E1、E4的場(chǎng)強(qiáng)越大，引出的離子的運(yùn)動(dòng)速度越快，但引出的離子到達(dá)金屬球殼的速度，不能使金屬球殼被轟擊出電子)。
同樣的道理，正離子聚焦電場(chǎng)E2的極板DJ3，DJ4，所加的電都是正極性的，防止引出的帶正電的Ca2+免遭極板電荷中和。負(fù)離子聚焦電場(chǎng)E5的極板DJ11，DJ12，所加的電都是負(fù)極性的，也是為了避免引出的帶負(fù)電的離子免遭極板電荷中和。正離子聚焦電場(chǎng)E2的極板DJ3，DJ4，都用正電位；負(fù)離子聚焦電場(chǎng)E5的極板DJ11，DJ12，所加的電都是負(fù)極性的，這樣做的另一個(gè)好處是防止負(fù)電荷進(jìn)入收集Ca2+的金屬球殼，防止正離子進(jìn)入收集SO42-的金屬球殼。
靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式如果采用如圖23所示的第二種離子引出裝置的電極分布，前面已述及為什么要去試驗(yàn)第二種離子引出裝置的電極分布的必要性，第二種離子引出裝置，實(shí)質(zhì)上就是在如圖2所示的第一種離子引出裝置的基礎(chǔ)上，在電解液通道里增加了正離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16，負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17、DJ18而已，電場(chǎng)電源線過孔由原來的1-14變?yōu)?-18，其它結(jié)構(gòu)完全同圖2所示的第一種離子引出裝置，故圖23只畫出了第二種離子引出裝置的電極部分，由于有了正離子聚焦電場(chǎng)E8，負(fù)離子聚集電場(chǎng)E9，故提取離子時(shí)，正離子將緊貼DJ16而向上運(yùn)動(dòng)，負(fù)離子將緊貼DJ18向上運(yùn)動(dòng)，故在DJ5及DJ10上預(yù)留出離子出口。
由于已詳細(xì)描述了第一種離子引出裝置的靜電荷獲取過程，就不再描述第二種離子引出裝置的靜電荷獲取過程了。
靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式如圖24所示，它的靜電荷的獲取過程的描述(參見圖24、圖25、圖26、圖27)定義圖27中的定子電荷環(huán)內(nèi)的金屬球殼所帶的電荷叫定子電荷或者叫定子動(dòng)力電荷，它由定子?xùn)啪W(wǎng)極板與定子底極板間的電場(chǎng)引出，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的金屬球殼所帶的電荷叫轉(zhuǎn)子電荷或者叫轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷，它由轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板與轉(zhuǎn)子底極板間的電場(chǎng)引出。剎車罩以外的部分叫定子電荷環(huán)，剎車罩以內(nèi)，支撐架以外的部分叫轉(zhuǎn)子電荷環(huán)。圖38給出了動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤及剎車罩示意圖，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1的A-A剖面俯視圖對(duì)應(yīng)圖27的上圖，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2的A-A剖面俯視圖對(duì)應(yīng)圖27的下圖，在圖25中，定子?xùn)啪W(wǎng)極板由金屬絲按同心園編織而成，也可由薄的金屬板沖壓而成，然后刷上絕緣防腐層。它被四個(gè)支撐塊分成四個(gè)等面積區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)⒁鲆粋€(gè)定子動(dòng)力電荷，支撐塊的位置不同，將導(dǎo)致每個(gè)等面積區(qū)域的中心位置的不同，從而導(dǎo)致定子動(dòng)力電荷在動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤中的位置不同，圖25中，上面的定子?xùn)啪W(wǎng)極板所示的分區(qū)，定子動(dòng)力電荷的位置對(duì)應(yīng)于圖27中的上圖中的定子動(dòng)力電荷的位置分布，圖25下面的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的第二種位置所示的分區(qū)，定子動(dòng)力電荷的位置對(duì)應(yīng)于圖27中下圖的定子動(dòng)力電荷的位置分布。
定子電荷環(huán)是一個(gè)空心金屬圓柱體，柱體上開有四個(gè)孔，孔里有四個(gè)定子動(dòng)力電荷，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)是一個(gè)空心金屬圓柱體，柱體上開有四個(gè)孔，孔里有四個(gè)轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷，定子電荷環(huán)柱體上的開孔大小及開孔高度與轉(zhuǎn)子電荷環(huán)柱體上的開孔大小及開孔高度相同，其中，有兩個(gè)定子動(dòng)力電荷需測(cè)量其所帶電量的大小，需在對(duì)應(yīng)的定子電荷環(huán)的外緣開一小孔，用買來的振動(dòng)電容電量測(cè)量電路測(cè)量其所帶電量的大小。(注有的書上將振動(dòng)電容電量測(cè)量叫諧振電容電量測(cè)量，本說明書及其附圖和權(quán)利要求書上講的諧振電容電量測(cè)量電路與振動(dòng)電容電量測(cè)量電路是一回事，都指從中國靜電信息網(wǎng)-----WWW.ESD-china.com上買來的電路)實(shí)質(zhì)上，圖25中上面的定子?xùn)啪W(wǎng)極板與下面的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的第二種位置所示的結(jié)構(gòu)是完全一樣的(因上桶與下桶的直徑不同，上桶定子?xùn)啪W(wǎng)極板與下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的直徑就不同)，只是在上桶或下桶上安裝定子?xùn)啪W(wǎng)極板時(shí)，支撐塊與x-y平面坐標(biāo)上x軸的夾角不同不已?；蛘哒f，定子?xùn)啪W(wǎng)被四個(gè)支撐塊分成四個(gè)等面積區(qū)域，四個(gè)支撐塊所處的俯視位置不同。
如果上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的安裝位置的俯視圖如圖25中上面的定子?xùn)啪W(wǎng)極板，下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的安裝位置的俯視圖如圖25中的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的第2種位置，定子電荷環(huán)內(nèi)定子動(dòng)力電荷的位置分布如圖27(動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1里的定子動(dòng)力電荷分布如上圖，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的定子動(dòng)力電荷分布如下圖)，這樣做，則轉(zhuǎn)子電荷環(huán)每轉(zhuǎn)過45°角時(shí)就會(huì)受到一次靜電排斥力的推動(dòng)，如果上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板與下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板安裝位置只采用圖25中所示俯視圖中的一種，則轉(zhuǎn)子電荷環(huán)轉(zhuǎn)過90°角時(shí)才會(huì)受到一次靜電排斥的推動(dòng)(如果轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷的初始安裝位置都如圖27上圖所示的話)。
也就是說圖24中的動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1內(nèi)的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間的作用力，與動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間的作用力，可同時(shí)發(fā)生，也可錯(cuò)開45°轉(zhuǎn)角而交替發(fā)生。本文以圖27所示的定子動(dòng)力電荷分布位置，即錯(cuò)開45°轉(zhuǎn)角而交替發(fā)生推動(dòng)轉(zhuǎn)矩來描述。
定子底極板是圓環(huán)形的、表面有絕緣防腐層的金屬板，轉(zhuǎn)子底極板也是圓環(huán)形的、表面有絕緣防腐層的金屬板。(注無論在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式中采用第一種離子引出裝置，還是采用第二種離子引處裝置，以及靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式中，底極板的安裝都應(yīng)使電解液的底部成平滑的水平，以便離子位置交換)，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板由金屬絲按同心園編織而成，也可由薄的金屬板沖壓而成，然后刷上絕緣防腐層。它被四個(gè)支撐塊分成四個(gè)等面積區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)⒁鲆粋€(gè)轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷，支撐塊通過連接條與轉(zhuǎn)軸連接在一起，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在定子及轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板中，分別有外層聚焦柵網(wǎng)道、中層聚焦柵網(wǎng)道、內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)道，其目的是使位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板；位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板超出其所處的定子?xùn)啪W(wǎng)極板的平面或轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板的平面，(實(shí)現(xiàn)辦法是相應(yīng)的支撐塊的下面留出相應(yīng)的空間槽)，以防止引出的正離子、負(fù)離子在未進(jìn)入聚焦電場(chǎng)前發(fā)生放電而中和，在定子?xùn)啪W(wǎng)極板，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊之間裝一個(gè)已引出離子聚焦電極(圖26)，定子的已引出離子聚焦電極(圖26)與轉(zhuǎn)子的已引出離子聚焦電極(圖26)結(jié)構(gòu)，形狀相同，但大小不一樣。
(注定子?xùn)啪W(wǎng)極板被支撐塊分成N1個(gè)等面積區(qū)域，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板被支撐塊分成N2個(gè)等面積區(qū)域，N1應(yīng)當(dāng)是N2的整數(shù)倍，也就是說，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤里的定子動(dòng)力電荷數(shù)N1是轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷數(shù)N2的整數(shù)倍，剎車罩上的開孔數(shù)為N1，本說明書以N1＝N2＝4來描述)圖24的上桶及下桶中，位于電解液中的離子位置交換電場(chǎng)外電極，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極；定子外層聚焦柵網(wǎng)電極，定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極；轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極的分布示意圖如圖26上部所示，以轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極為例，將其平面展開也示于圖26上部所示，離子位置交換電場(chǎng)外電極、內(nèi)電極為圓筒形的，簿的金屬管，其表面有絕緣防腐層，而定子的外層聚焦柵網(wǎng)電極、中層聚焦柵網(wǎng)電極、內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子的外層聚焦柵網(wǎng)電極、中層聚焦柵網(wǎng)電極、內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極極板為圓筒形的柵網(wǎng)極板，它們的表面都有絕緣防腐層。在圖24中，上桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板與轉(zhuǎn)子底極板上接負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板接DJ10，轉(zhuǎn)子底極板接DJ9，使位于此電場(chǎng)中的負(fù)離子向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的負(fù)離子在進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)前，要受到轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極/轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極與轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極所形成的電場(chǎng)的聚焦，使負(fù)離子緊貼轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極向上運(yùn)動(dòng)，以防止正、負(fù)離子群在進(jìn)入各自的已引出離子聚焦電場(chǎng)前放電中和，之后進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)，被聚焦后，又經(jīng)負(fù)離子防逃離電場(chǎng)后送于金屬球殼，這四個(gè)金屬球殼位于動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1內(nèi)，(圖24中畫出了兩個(gè)箭頭以示意)，也就是圖27的上圖中的轉(zhuǎn)子電荷環(huán)里的四個(gè)帶電金屬球殼(注圖27中，上圖所示的剎車罩以內(nèi)，支撐架以外的部分叫轉(zhuǎn)子電荷環(huán))，上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板與定子底極板上接正離子提取電場(chǎng)電極電源，定子?xùn)啪W(wǎng)極板接DJ5，定子底極板接DJ6，使位于此電場(chǎng)中的正離子向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的正離子在進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)前，要受到定子外層聚焦柵網(wǎng)電極/定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極與定子中層聚焦柵網(wǎng)電板所形成的電場(chǎng)的聚焦，使正離子緊貼定子中層聚焦柵網(wǎng)電極向上運(yùn)動(dòng)，以防止正、負(fù)離子群在進(jìn)入各自的已引出離子聚焦電場(chǎng)前放電中和，之后進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)，被聚焦后，又經(jīng)圖26所示的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置改變運(yùn)動(dòng)方向(變成向下運(yùn)動(dòng))后，又經(jīng)正離子防逃離電場(chǎng)后送于金屬球殼，這四個(gè)金屬球殼位于動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)，(圖24中畫出了兩個(gè)箭頭以示意)，也就是圖27的下圖中的定子電荷環(huán)里的四個(gè)帶電金屬球殼(注圖27中，剎車罩以外的部分叫定子電荷環(huán))，圖24的下桶中的定子?xùn)啪W(wǎng)極板與定子底極板上接負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源，定子?xùn)啪W(wǎng)極板接DJ10，轉(zhuǎn)子底極板接DJ9，使位于此電場(chǎng)中的負(fù)離子向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的負(fù)離子在進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)前，要受道定子外層聚焦柵網(wǎng)電極/定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極與定子中層聚焦柵網(wǎng)電極所形成的電場(chǎng)的聚焦，使負(fù)離子緊貼定子中層聚焦柵網(wǎng)電極向上運(yùn)動(dòng)，以防止正、負(fù)離子群在進(jìn)入各自的已引出離子聚焦電場(chǎng)前放電中和，之后進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)，被聚焦后，又經(jīng)負(fù)離子防逃離電場(chǎng)后送于金屬球殼，這四個(gè)金屬球殼位于動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1內(nèi)，(圖24中畫出了兩個(gè)箭頭以示意)，也就是圖27的上圖中的定子電荷環(huán)里的四個(gè)帶電金屬球殼，下桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)柵板與轉(zhuǎn)子底極板接正離子提取電場(chǎng)電極電源，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板接DJ5，轉(zhuǎn)子底極板接DJ6，使位于此電場(chǎng)中的正離子向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的正離子在進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)前，要受到轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極/轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極與轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電板所形成的電場(chǎng)的聚焦，使正離子緊貼轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極向上運(yùn)動(dòng)，以防止正、負(fù)離子群在進(jìn)入各自的已引出離子聚焦電場(chǎng)前放電中和，之后進(jìn)入圖26所示的已引出離子聚焦電極所形成的電場(chǎng)，被聚焦后，又經(jīng)正離子防逃離電場(chǎng)后送于金屬球殼，這四個(gè)金屬球殼位于動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)，(圖24中畫出了兩個(gè)箭頭以示意)，也就是圖27的下圖中的轉(zhuǎn)子電荷環(huán)里的四個(gè)帶電金屬球殼。
位于離子位置交換電場(chǎng)外電極與離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極間的離子，在離子位置交換電場(chǎng)存在時(shí)，正、負(fù)離子的位置進(jìn)行交換。
離子的引出過程與離子位置交換過程交替進(jìn)行。
三、各電場(chǎng)電極電源(DJ1-DJ18)的控制與接法第一種電場(chǎng)電極電源電路(帶極性的)(參見圖23)K1、K2、K3、K4、K5由圖11中的8051控制。
(1)、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5，DJ6(如圖9上圖)K1＝K2＝0時(shí)，DJ5與DJ6間無電壓，E1消失K1＝K2＝1時(shí)，DJ5與DJ6間有電壓，E1存在(2)、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極DJ9，DJ10(如圖9下圖)K4＝K5＝0時(shí)，DJ9與DJ10間有電壓，E4存在K4＝K5＝1時(shí)，DJ9與DJ10間無電壓，E4消失(3)、正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7，DJ8(如圖29下圖)K3＝0時(shí)，DJ7與DJ8間無電壓，E7消失K3＝1時(shí)，DJ7與DJ8間有電壓，E7存在(4)、位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ15，DJ16(如圖32上圖)K1＝K2＝0時(shí)，DJ15與DJ16間無電壓，E8消失K1＝K2＝1時(shí)，DJ15與DJ16間有電壓，E8存在(5)、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17，DJ18(如圖32下圖)K4＝K5＝0時(shí)，DJ17與DJ18間有電壓，E9存在K4＝K5＝1時(shí)，DJ17與DJ18間無電壓，E9消失總之①E7消失，E1、E4、E8、E9存在時(shí)K3＝0 K1＝K2＝1 K4＝K5＝0由圖11可知P1.4 P1.3P1.2 P1.1P1.000 0 1 1 P1＝03H②E7存在，E1、E4、E8、E9消失時(shí)K3＝1 K1＝K2＝0 K4＝K5＝1由圖11可知 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1P1.01 11 0 0 P1＝1CH①②是可行的，K1、K2、K4、K5被兩套電路使用了，為便于開關(guān)管的開關(guān)工作點(diǎn)的電阻參數(shù)的計(jì)算，用了九個(gè)單元的74LS07來驅(qū)動(dòng)(見圖11)第二種電場(chǎng)電極電源電路(無極性的)(1)、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5、DJ6，如圖35上圖K1＝0時(shí)，DJ5、DJ6間無電壓，E1消失K1＝1時(shí)，DJ5、DJ6間有電壓，E1存在
(2)、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極DJ9、DJ10，如圖35下圖K2＝0時(shí)，DJ9、DJ10間無電壓，E4消失K2＝1時(shí)，DJ9、DJ10間有電壓，E4存在(3)、正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7、DJ8，如圖29下圖K3＝0時(shí)，DJ7與DJ8間無電壓，E7消失K3＝1時(shí)，DJ7與DJ8間有電壓，E7存在(4)、位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16，如圖36上圖K4＝0時(shí)，DJ15與DJ16間無電壓，E8消失K4＝1時(shí)，DJ15與DJ16間有電壓，E8存在(5)、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17、DJ18，如圖36下圖K5＝0時(shí)，DJ17與DJ18間無電壓，E9消失K5＝1時(shí)，DJ17與DJ18間有電壓，E9存在總之①E7消失，E1、E4、E8、E9存在時(shí)K3＝0 K1＝1 K2＝1 K4＝1K5＝1由圖11可知 P1.4 P1.3 P1.2P1.1P1.001 1 1 1 P1＝#0FH②E7存在，E1、E4、E8、E9消失時(shí)K3＝1 K1＝0K2＝0 K4＝0 K5＝0由圖11可知P1.4P1.3P1.2 P1.1P1.01 0 00 0 P1＝#10H①②是可行的，故當(dāng)采用第二種電路來提取電解液中的離子時(shí)，圖11中的程序流程框圖中的第二行是P1←#0FH，E7消失，E1、E4、E8、E9存在；第5行是P1←#10H，E7存在，E1、E4、E8、E9消失。
以下是不受圖11中的8051控制的第一、第二種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路已穿越離子引出柵網(wǎng)極板(DJ5)的正離子的聚焦電場(chǎng)電極DJ3、DJ4，電場(chǎng)E2的第一種產(chǎn)生電路如圖33上圖所示，接法如圖4所示；已穿越離子引出柵網(wǎng)極板(DJ10)的負(fù)離子聚焦電場(chǎng)電極DJ11、DJ12，電場(chǎng)E5的第一種產(chǎn)生電路如圖33下圖所示，接法如圖4所示。
已穿越離子引出柵網(wǎng)極板(DJ5)的正離子的聚焦電場(chǎng)電極DJ3、DJ4，電場(chǎng)E2的第二種產(chǎn)生電路如圖37上圖所示，接法如圖4所示；已穿越離子引出柵網(wǎng)極板(DJ10)的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電極DJ11、DJ12，電場(chǎng)E5的第二種產(chǎn)生電路如圖37下圖所示，接法如圖4所示。
防逃離電場(chǎng)的第一種產(chǎn)生電路如圖34所示防逃離電場(chǎng)的第二種產(chǎn)生電路如圖10所示各電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式(圖24)中的接法
離子的聚焦原則是負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相反，正離子的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相同，定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間，裝有一個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間，裝有一個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，(注同一個(gè)柵網(wǎng)極板中，用有絕緣防腐層的金屬絲沿著支撐塊邊緣電接通被支撐塊分割成等面積區(qū)域的金屬絲，而不是通過支撐塊電接通被支撐塊分割成等面積區(qū)域的金屬絲)1、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5、DJ6(圖9上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ5接定子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ6接定子底極板(圖24上桶沒有標(biāo)出定子?xùn)啪W(wǎng)極板及底極板是為了不影響其它意思的表達(dá)，它們的位置對(duì)應(yīng)于圖24的下桶，定子?xùn)啪W(wǎng)極板在外，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板在內(nèi)，定子底板板在外，轉(zhuǎn)子底極板在內(nèi)，定子、轉(zhuǎn)子的柵網(wǎng)極板在桶的上部，定子、轉(zhuǎn)子的底極板在桶的底部)，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的4個(gè)定子電荷。在圖24的下桶中，DJ5接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ6接轉(zhuǎn)子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的4個(gè)轉(zhuǎn)子電荷。
注在圖27中，定子電荷環(huán)里的4個(gè)帶電金屬球殼所帶的電荷叫定子電荷或叫定子動(dòng)力電荷，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)里的4個(gè)帶電金屬球殼所帶的電荷叫轉(zhuǎn)子電荷或叫轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷。
2、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源DJ9、DJ10(圖9下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ10接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ9接轉(zhuǎn)子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1里的四個(gè)轉(zhuǎn)子電荷。
在圖24的下桶中，DJ10接定子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ9接定子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1里的四個(gè)定子電荷。
3、位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)電極電源DJ15、DJ16(圖32上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ15接至定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接至定子中層聚焦柵網(wǎng)電極。
在圖24的下桶中，DJ15接至轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接至轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極。
4、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極電源DJ17，DJ18(圖32的下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ17接至轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接至轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極。
在圖24的下桶中，DJ17接至定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接至定子中層聚焦柵網(wǎng)電極。
5、已出離子引出柵網(wǎng)電極的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源DJ3、DJ4(圖33上圖)的接法(注第二種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的已出離子引出柵網(wǎng)電極的離子的聚焦電場(chǎng)電極不再用圖1所示形狀的聚焦電極，而是用圖26所示的已引出離子聚焦電極)，在圖24上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)圖26中的已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ3接至聚焦電極2，DJ4接至聚焦電極1，這四個(gè)已引出離子聚焦電極又都續(xù)接圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置，在圖24下桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)圖26中的已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ3接至聚焦電極2，DJ4接至聚焦電極1。
6、已出離子引出柵網(wǎng)電極的負(fù)離子的聚焦電極電源DJ11、DJ12(圖33的下圖)的接法在圖24上桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)圖26中的已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ11接至聚焦電極1，DJ12接至聚焦電極2，在圖24下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)圖26中的已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ11接至聚焦電極1，DJ12接至聚焦電極2。
7、第一種防逃離電場(chǎng)的產(chǎn)生電路如圖34所示，正離子防逃離電場(chǎng)電極電源DJ1、DJ2的接法DJ2接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2，DJ1接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1；負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源DJ13、DJ14(圖34下圖)的接法DJ14接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1，DJ13接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2。
其中，圖24中上桶中的定子?xùn)啪W(wǎng)引出的四路正離子，經(jīng)四個(gè)圖26中的已引出離子聚焦電極聚焦后，每一路又經(jīng)圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置改變?cè)瓉硐蛏系倪\(yùn)動(dòng)方向而向下運(yùn)動(dòng)，圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置的出口，正對(duì)防逃離電場(chǎng)電極2的入口。正離子經(jīng)防逃離電場(chǎng)加速后，進(jìn)入金屬球殼，在動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里形成4個(gè)帶電的金屬球殼，此時(shí)圖26中的防逃離電場(chǎng)與金屬球殼示意圖將是倒置的，但防逃離電場(chǎng)電極1，2的接法不變，其它的引出離子都是向上運(yùn)動(dòng)的，已引出離子聚焦電極的出口，正對(duì)防逃離電場(chǎng)電極2的入口。
8、正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7，DJ8(圖29下圖)的接法在圖24的上桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ7，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ8；在圖24的下桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ8，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ7各電場(chǎng)電極電源的第二種產(chǎn)生電路在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式中的接法1、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5、DJ6(圖35上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ6接定子底極板，DJ5接定子?xùn)啪W(wǎng)極板；在圖24的下桶中，DJ6接轉(zhuǎn)子底極板，DJ5接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板。
2、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極的DJ9、DJ10(圖35下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ9接轉(zhuǎn)子底極板，DJ10接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板；在圖24的下桶中，DJ9接定子底極板，DJ10接定子?xùn)啪W(wǎng)極板。
3、位于電解液中的正離子的聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16(圖36上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ15接定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極；DJ16接定子中層聚焦柵網(wǎng)電極；在圖24的下桶中，DJ15接轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極。
4、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17、DJ18(圖36下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ17接轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極；在圖24的下桶中，DJ17接定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接定子中層聚焦柵網(wǎng)電極。
5、已出離子引出柵網(wǎng)電極的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源DJ3、DJ4(圖37上圖)的接法在圖24上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ3接圖26中的聚焦電極2，DJ4接聚焦電極1。這四個(gè)已引出離子聚焦電極又都續(xù)接圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置，在圖24的下桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ3接圖26中的聚焦電極2，DJ4接聚焦電極1。
6、已出離子引出柵網(wǎng)電極的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電源DJ11、DJ12(圖37下圖)的接法在圖24上桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ11接聚焦電極1，DJ12接聚焦電極2。在圖24下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間有一個(gè)已引出離子聚焦電極，共四個(gè)，DJ11接聚焦電極1，DJ12接聚焦電極2。
7、第二種防逃離電場(chǎng)電極電源的產(chǎn)生電路如圖10所示正離子防逃離電場(chǎng)DJ1、DJ2(圖10上圖)的接法DJ2接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2，DJ1接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1。
負(fù)離子逃離電場(chǎng)DJ13、DJ14(圖10下圖)的接法DJ14接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1，DJ13接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2。
其中，圖24中上桶中的定子?xùn)啪W(wǎng)引出的四路正離子，經(jīng)四個(gè)圖26中的已引出離子聚焦電極聚焦后，每一路又經(jīng)圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置改變?cè)瓉硐蛏系倪\(yùn)動(dòng)方向而向下運(yùn)動(dòng)，圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置的出口，正對(duì)防逃離電場(chǎng)電極2的入口。正離子經(jīng)防逃離電場(chǎng)加速后，進(jìn)入金屬球殼，在動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里形成4個(gè)帶電的金屬球殼，此時(shí)圖26中的防逃離電場(chǎng)與金屬球殼示意圖將是倒置的，但防逃離電場(chǎng)電極1，2的接法不變，其它的引出離子都是向上運(yùn)動(dòng)的，已引出離子聚焦電極的出口，正對(duì)防逃離電場(chǎng)電極2的入口。
8、正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7，DJ8(圖29下圖)的接法在圖24的上桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ7，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ8；在圖24的下桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ8，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ7(注圖24中的上桶的各電場(chǎng)電極電源與下桶的各電場(chǎng)電極電源使用同一套電路，即如上所述，也可以分開使用，但電池的組數(shù)，電路板的數(shù)目都增加了。關(guān)于電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路與第二種產(chǎn)生電路圖32圖36，圖33圖37，圖34圖10可互換使用。)6靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式并采用第一種離子引出裝置時(shí)的描述在圖2的上圖里，正負(fù)屏蔽層道里要放置一塊位置固定的金屬屏蔽板(它是圖4上圖里的正負(fù)屏蔽層)，以屏蔽左右兩邊的正負(fù)電荷間(圖5中的Q1與Q2，Q5與Q6)的放電，此金屬屏蔽板上加涂層(如云母)，這樣可以長時(shí)間的保持電荷的電量不變(即防漏電)；圖2上圖里的正負(fù)屏蔽板是為防止正電荷的電力線繞過金屬屏蔽板而設(shè)的，電場(chǎng)電源線夾板及接線孔是為了各電場(chǎng)極板的引線與電場(chǎng)電源線1-14的穩(wěn)定牢固連接而設(shè)的。運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置中的各電場(chǎng)極板的連接線DJ1-DJ14與電場(chǎng)電源導(dǎo)線1-14的連接就象電動(dòng)公交車與電網(wǎng)的連接，也象電氣化鐵道線上的電力機(jī)車(火車頭)與電網(wǎng)的連接，DJi在對(duì)應(yīng)的i上滑動(dòng)(i＝1-14)，其連接原理圖見圖4左下部。固定離子引出裝置與聚焦電場(chǎng)之間用螺紋接口連接，這樣設(shè)計(jì)可使制造方便，拆卸方便。
電場(chǎng)電源線過孔是為了三個(gè)電荷形成裝置統(tǒng)一使用電場(chǎng)電源線1-14而設(shè)的，流線形支撐臺(tái)一方面起支撐作用，一方面為安裝DJ7，DJ8電場(chǎng)極板而設(shè)的，流線形起導(dǎo)水作用，使電解液少受阻力。
在圖2中，固定離子引出裝置是左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱的，為了圖形的美觀，相同部分只標(biāo)注一邊。總之固定離子引出裝置從電功能結(jié)構(gòu)上講它完成電場(chǎng)極板DJ5，DJ6，DJ9，DJ10，DJ7，DJ8的布局；并提供電解液通道，正、負(fù)離子通道。從機(jī)械功能結(jié)構(gòu)上講完成電場(chǎng)電線源1-14的引入引出；并通過電場(chǎng)電源線夾板使電場(chǎng)極板DJ1-DJ14與對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)電源導(dǎo)線1-14穩(wěn)定牢固相連；提供正負(fù)電荷的屏蔽層通道；提供與聚焦電場(chǎng)連接的螺紋接口。移動(dòng)離子引出裝置參見圖3。
移動(dòng)離子引出裝置也是左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱的，它比固定離子引出裝置多出4個(gè)車輪及車軸，4個(gè)阻力桿及其附著物，一個(gè)動(dòng)力輸出連桿及其附著物，兩個(gè)金屬滾筒，其它結(jié)構(gòu)與固定離子引出裝置相同，阻力桿附著物的作用是為了安裝固定阻力桿。
阻力桿的作用是提高運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的加速性能，以圖5說明之，在運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置由B向A方向運(yùn)動(dòng)到A時(shí)，關(guān)閉閘門P1，P2(即關(guān)閉Q1對(duì)Q3，Q2對(duì)Q4的靜電排斥力)，打開閘門P3、P4(即開啟Q5對(duì)Q3，Q6對(duì)Q4產(chǎn)生的靜電排斥力)，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置會(huì)減速，由于慣性運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)小車的阻力桿會(huì)觸及A處的阻力墻上的彈簧筒，彈簧筒里的彈簧受到壓縮存貯能量。同時(shí)彈簧也對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置有A→B方向的反作用力，加速運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置停車，阻力墻上的彈簧筒里也有一阻力桿(它比運(yùn)動(dòng)小車上的阻力桿略粗)。此阻力桿的伸出面剛好與阻力墻面平齊，故運(yùn)動(dòng)小車的阻力桿運(yùn)動(dòng)的極限位置也就到達(dá)阻力墻面，并定義此點(diǎn)為上止點(diǎn)，停車后，彈簧筒里的彈簧要伸張，這樣將推動(dòng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置從上止點(diǎn)位置向B處運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置將受到Q5對(duì)Q3、Q6對(duì)Q4的靜電排斥力和彈簧筒里的彈簧的推力，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置將加速向B處運(yùn)動(dòng)。故此，阻力墻、阻力桿、彈簧筒的使用，可以極大的提高運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的加速性能。同樣的道理，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉P3、P4閘門(即關(guān)閉Q5對(duì)Q3、Q6對(duì)Q4的靜電排斥力)，打開閘門P1、P2(即打開Q1對(duì)Q3，Q2對(duì)Q4的靜電排斥力)，由于慣性運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)小車下面的兩根阻力桿會(huì)觸及B處阻力墻上的彈簧筒，彈簧筒里的彈簧被壓縮，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置受到彈簧的反作用力，方向由B→A，這樣將加速運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置停車。B處阻力墻上的彈簧筒里的阻力桿伸出面也與阻力墻面平齊。大小比運(yùn)動(dòng)小車的阻力桿略粗，故此，運(yùn)動(dòng)小車下面的兩根阻力桿向B處運(yùn)動(dòng)的極限位置也就到達(dá)B處的阻力墻墻面位置，并定義此點(diǎn)為下止點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置停在下止點(diǎn)后，將受到B處阻力墻上的彈簧筒里的彈簧的伸張推力，也受到電荷Q1對(duì)Q3，Q2對(duì)Q4的靜電排斥力，這樣運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置將加速向A處運(yùn)動(dòng)?？傊枇锏膹椈?，即有加速運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置停車，也有加速運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置返回的作用。這對(duì)提高運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的加速性能是非常有效的措施。如果沒有阻力墻，沒有彈簧，沒有阻力桿，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在有限的行程內(nèi)加速到一定的速度或停車，性能將大打折扣。
在圖3的中圖里，移動(dòng)離子引出裝置中的正負(fù)屏蔽道里也放置一塊金屬屏蔽板，此板上也加涂層，其作用同固定離子引出裝置所加的金屬屏蔽板(可參見圖4上圖里的正負(fù)屏蔽層)，但此屏蔽金屬板的重量由中屏蔽層懸掛，它是焊在中屏蔽層下面的(這樣做的目的是為了減輕運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的質(zhì)量，提高加速性能)。下面的滾筒的作用是保持移動(dòng)離子引出裝置與正負(fù)屏蔽層接觸而已(為實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽而接觸)。圖3上圖的正負(fù)屏蔽板的作用也同固定離子引出裝置的正負(fù)屏蔽板，動(dòng)力輸出連桿附著物只是起固定動(dòng)力輸出連桿的作用，由動(dòng)力輸出連桿將運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的動(dòng)能輸出出去。
在圖5中，有兩個(gè)位置固定的固定電荷形成裝置，一個(gè)形成電荷Q5、Q6，另一個(gè)形成電荷Q1、Q2，有一個(gè)位置可以移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置，形成電荷Q3、Q4。從圖5上圖的圖4剖面處向Q5，Q6方向看，所看到的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中的固定電荷形成裝置支撐墩以上部分的正視圖就是圖4上圖。(圖4上圖表達(dá)出了圖5上圖中略去了的中屏蔽層以上部分及下屏蔽層、正負(fù)屏蔽層)，在圖4上圖中，中屏蔽層以下的部分是固定電荷形成裝置。在圖4上圖中，將中屏蔽層以下的固定電荷形成裝置中的固定離子引出裝置換成圖3所示的移動(dòng)離子引出裝置，這樣所構(gòu)成的電荷形成裝置就是運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置。
中屏蔽層與上屏蔽層之間有閘門位置檢測(cè)及其控制系統(tǒng)，它主要完成閘門P1-P4的上限位置及下限位置的檢測(cè)和閘門P1-P4的開與關(guān)控制。(本說明書中，不具體講述圖4、圖6中的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的閘門位置檢測(cè)及其控制系統(tǒng)，而詳細(xì)講述原理與之一樣的由三個(gè)相同參數(shù)的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的閘門位置檢測(cè)及其控制系統(tǒng)，它在中屏蔽層與上屏蔽層之間，其俯視圖見圖14)，閘門P3、P4所要打開或關(guān)閉的空間分別是正負(fù)屏蔽層左右兩邊的中屏蔽層與下屏蔽層之間的空間。
圖4上圖的離子門的作用，主要是考慮到在維修時(shí)，先關(guān)上離子門，以免離子射出傷人，平時(shí)總是開著的。在離子門之下的下屏蔽層處最好做成可拆卸的，以便維修。
7電解液通道電解液運(yùn)動(dòng)的通道見圖5的下圖，由電解液驅(qū)動(dòng)泵(電機(jī)軸上裝上一個(gè)槳狀葉片組)驅(qū)動(dòng)電解液在電解液導(dǎo)管與電解液箱之間流動(dòng)，其中，可移動(dòng)電解液導(dǎo)管是類似活塞一樣的東西，它與運(yùn)動(dòng)小車是連在一起的，它的左右行程為x(x為長度)，它能保證運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在運(yùn)動(dòng)過程中移動(dòng)離子引出裝置中的電解液通道里始終有電解液，又能保證電解液不會(huì)漏出及濺出。
在整個(gè)電解液通道中有一抽氣孔及閥，有一電解液箱蓋及閥。在進(jìn)行第一次離子提取前，先抽盡空氣，以保證引出的離子不對(duì)空氣發(fā)生電離和與空氣中的離子中和，閥的作用是防止空氣進(jìn)入，抽氣時(shí)，先啟動(dòng)抽氣泵抽氣，后打開抽氣閥，抽空后，關(guān)閉抽氣閥。更換電解液時(shí)，打開電解液箱蓋及閥，換好電解液后關(guān)好閥，擰緊蓋，然后抽氣，可以通過離子引出裝置中的離子通道把金屬球殼里的氣也抽掉。(抽氣泵不做在本系統(tǒng)中)8單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)是指只有一組電荷Q1，Q2；Q3，Q4；Q5，Q6產(chǎn)生靜電斥力的發(fā)動(dòng)機(jī)。相對(duì)而言，就有多組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層后各組件分布俯視示意圖見圖5的上圖，由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層后各組件分布俯視示意圖見圖7。
單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層后各組件包括(見圖5上圖)(1)一個(gè)固定電荷形成裝置產(chǎn)生電荷Q5，Q6；它是由圖2所示的固定離子引出裝置加上聚焦電場(chǎng)，防逃離電場(chǎng)，容納電荷(離子)的金屬球殼組成(要連好相關(guān)連線及支撐物)。固定電荷形成裝置的結(jié)構(gòu)見圖4的上圖的中屏蔽層以下部分。(2)另一個(gè)固定電荷形成裝置產(chǎn)生電荷Q1，Q2；(3)一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置產(chǎn)生電荷Q3，Q4；(4)一個(gè)電解液導(dǎo)管及可移動(dòng)電解液導(dǎo)管；(5)兩根運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置導(dǎo)軌；(6)兩個(gè)阻力墻及裝在阻力墻上的四個(gè)彈簧筒，彈簧筒里有彈簧及阻力桿；(7)兩個(gè)支撐閘門P1-P4的閘門墩；(8)兩個(gè)支撐固定電荷形成裝置的支撐墩；(9)屏蔽箱(為了便于其它物件表達(dá)，中屏蔽層以上部分及下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層在圖5上圖未畫出)；(10)閘門P1-P4；(11)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置位置檢測(cè)激光頭及光敏三極管，A、B兩點(diǎn)裝有激光頭，A、B兩點(diǎn)的正對(duì)面裝有光敏三極管。
圖5上圖中的x為運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置處于中間位置時(shí)向前或向后運(yùn)動(dòng)的最大行程，只使用單組電荷的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，則正負(fù)屏蔽層缺口的補(bǔ)缺屏蔽層是不需要的，但在由單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)成多組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，它是必須的。因?yàn)殚l門將跨越正負(fù)屏蔽層，閘門在打開中屏蔽層與下屏蔽層之間的空間(例如打開圖7中的閘門P4)時(shí)，正負(fù)屏蔽層之間有一缺口，可能導(dǎo)致Q3，Q6間；Q5，Q4間；Q3，Q4間；Q5，Q6間發(fā)生放電，因而要設(shè)置補(bǔ)缺屏蔽層，補(bǔ)缺屏蔽層可將它們之間的電力線通道全部封斷，以達(dá)到電荷間互不影響的目的。正負(fù)屏蔽層缺口的補(bǔ)缺屏蔽層隨閘門的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，當(dāng)閘門關(guān)閉時(shí)，補(bǔ)缺屏蔽層處在下屏蔽層之下的閘門墩里，當(dāng)閘門打開時(shí)，補(bǔ)缺屏蔽層隨閘門向上運(yùn)動(dòng)，補(bǔ)上閘門在正負(fù)屏蔽層上留下的缺口(補(bǔ)缺屏蔽層見圖6下圖)。從圖5上圖的圖6剖面向左看，單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的一半(從正負(fù)屏蔽層處分開，正負(fù)屏蔽層左右兩邊的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的)的左視示意圖就是圖6的上圖，(圖6的上圖表達(dá)出了圖5上圖略去的部分及下屏蔽層以下的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，圖6中的固定電荷形成裝置，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置為示意圖，固定電荷形成裝置的真實(shí)結(jié)構(gòu)為圖4上圖的中屏蔽層以下部分，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的真實(shí)結(jié)構(gòu)就是將固定電荷形成裝置中的固定離子引出裝置換成圖3所示的移動(dòng)離子引出裝置)。圖6的中圖是阻力墻的一個(gè)墻面正視示意圖。在圖6的上圖中，Q4下面的運(yùn)動(dòng)屏蔽層，它隨運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置左右運(yùn)動(dòng)，它下面的下屏蔽層均左右方向開有長度為X的槽，以便運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置能左右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)屏蔽層覆蓋這兩個(gè)槽口，A、B兩點(diǎn)及其正對(duì)面裝有用于運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置位置檢測(cè)的激光頭及光敏三極管。
9由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層后各組件分布俯視示意圖如圖7所示9.1單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理(見圖5上圖)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)是可以很好的工作的，在不用調(diào)速的場(chǎng)合下運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置每當(dāng)從B向A運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A處時(shí)，就關(guān)閉P1，P2，開啟P3，P4；每當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置從A處向B處運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B處時(shí)，就關(guān)閉P3，P4，開啟P1，P2。在剎車時(shí)，P1，P2，P3，P4同時(shí)打開(此不用調(diào)速的場(chǎng)合下P1，P2可合為一個(gè)閘門，如稱FP1；P3，P4可合為一個(gè)閘門，如稱FP2，F(xiàn)P1，F(xiàn)P2須加正負(fù)屏蔽層的補(bǔ)缺屏蔽層，當(dāng)PA＝0時(shí)，打開FP2，關(guān)閉FP1；當(dāng)PB＝0時(shí)，打開FP1，關(guān)閉FP2，這種工作方式主要用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電)。在需要調(diào)速的場(chǎng)合下例如用P1，P3閘門的開與關(guān)使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置往返運(yùn)動(dòng)，閘門P2，P4用于調(diào)速，調(diào)速的原理是運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置每當(dāng)從B向A運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A處時(shí)，就關(guān)閉P1，開啟P3，每當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置從A處向B處運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B處時(shí)，就關(guān)閉P3，開啟P1。調(diào)速就是使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置所受到的靜電排斥力的平均值發(fā)生變化，例如P3開啟5次時(shí)，才開啟P4一次，P1開啟5次時(shí)，才開啟P2一次，這是一種速度。如果P3開啟10次時(shí)，才開啟P4一次，P1開啟10次時(shí)，才開啟P2一次，這兩種情況下，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在運(yùn)行途中所受的力的平均值是不同的，當(dāng)然速度就不一樣。在制造及安裝時(shí)，要保證Q1，Q3，Q5在同一直線上且等高度，Q2，Q4，Q6也同在一條直線上且等高度，Q1-Q6的高度是一樣的。
9.2相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的級(jí)聯(lián)圖7是由I、II、III相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中屏蔽層以下并略去下屏蔽層、運(yùn)動(dòng)屏蔽層、正負(fù)屏蔽層的俯視示意圖。三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的級(jí)聯(lián)只要把所有單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)(這里所說的單組電荷是指Q1-Q6為一組，Q7-Q12為一組，Q13-Q18為一組)的動(dòng)力輸出連桿在屏蔽箱之外連接起來，由一個(gè)總的動(dòng)力輸出連桿輸出動(dòng)力；把所有單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的電解液導(dǎo)管在屏蔽箱之外連接起來形成一個(gè)總的電解液導(dǎo)管，總電解液導(dǎo)管與電解液箱相連，各分電解液導(dǎo)管截面積要相等，以使各分電解液導(dǎo)管中的電解液流量相等。所有的固定電荷形成裝置和運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的電場(chǎng)極板DJ1-DJ14都從電場(chǎng)電源線1-14上獲取電源。
用六個(gè)閘門P1-P6來控制運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的運(yùn)動(dòng)(參見圖7及圖14)，每個(gè)閘門都跨越了單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的正負(fù)屏蔽層，故每個(gè)閘門都要在正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層。P1，P3同步動(dòng)作，P4，P6同步動(dòng)作，P2，P5用于調(diào)速，調(diào)速的原理同單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，由于P4，P6同步動(dòng)作；P1，P3同步動(dòng)作，提放閘門P4，P6的托架要穿越組與組之間的屏蔽層，故也像補(bǔ)缺屏蔽層一樣，在組與組之間的公共屏蔽層上加金屬板，此金屬板隨閘門托架橫梁上下運(yùn)動(dòng)，保證組與組之間的靜電屏蔽，組與組之間的屏蔽層見圖14。由于3個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置是同步運(yùn)行的，故只需裝一套激光頭及光敏三極管來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的位置即可，如裝在第I組里的A、B兩點(diǎn)。
由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)電機(jī)，用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，可將圖7中的閘門合為兩個(gè)，即P1、P2、P3合為一個(gè)閘門，如稱FP1閘門，F(xiàn)P1在每個(gè)正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，P4、P5、P6合為一個(gè)閘門，如稱FP2閘門，F(xiàn)P2在每個(gè)正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，PA＝0時(shí)，打開FP2，關(guān)閉FP1；PB＝0時(shí)，打開FP1，關(guān)閉FP2，這樣循環(huán)下去，閘門FP1由一臺(tái)電機(jī)控制，閘門FP2由另一臺(tái)電機(jī)控制，電機(jī)拖動(dòng)閘門的控制方法參見后述，這樣的結(jié)構(gòu)簡單，控制也簡單，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上裝一齒輪，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出連桿上裝一齒條，此齒條拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的齒輪旋轉(zhuǎn)(如需要，可經(jīng)齒輪變速)，發(fā)電機(jī)電樞輸出的電壓經(jīng)全橋整流，π型LC濾波后(如需要，可經(jīng)升壓電路升壓)，供給電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及各備用電池充電系統(tǒng)，由被調(diào)速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車船行駛。(參見圖24的頂部及圖30)如果組數(shù)多于3組，P2，P5還是用于調(diào)速，P4與P6同步運(yùn)動(dòng)；P1與P3同步運(yùn)動(dòng)，P4所控的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的組數(shù)應(yīng)與P6所控的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的組數(shù)相等。當(dāng)然，P1，P3所控的組數(shù)相等。且P1與P4所控的組數(shù)是相等的。用這樣的方法，把單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力級(jí)聯(lián)起來，可成倍增加總動(dòng)力輸出連桿所輸出的動(dòng)力。
由多臺(tái)相同參數(shù)的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的級(jí)聯(lián)方法以此類推。
10電場(chǎng)極板DJ1-DJ14上的電源產(chǎn)生電路(注電場(chǎng)極板簡稱極板或電極)。前已述及，三套電荷形成裝置的各電場(chǎng)極板都是從電場(chǎng)電源線1-14上獲取電源的，且電場(chǎng)電源線1-14與對(duì)應(yīng)的DJi相連，如圖4上圖所示，為了直觀的表達(dá)各電場(chǎng)極板上的電位情況，圖4、圖9、圖10、圖29、圖33、圖34、圖35、圖37中直接將電場(chǎng)極板DJ1-DJ14上的電源產(chǎn)生電路的輸出標(biāo)到電場(chǎng)極板DJ1-DJ14上，而不再標(biāo)注電場(chǎng)電源線1-14。
(圖32，圖36用于靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式及靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第二種離子引出裝置)10.1正離子提取電場(chǎng)E1的電場(chǎng)極板DJ5、DJ6上的電源的第一種產(chǎn)生電路如圖9上圖所示。
形成電場(chǎng)E1的極板是DJ5，DJ6。它的電源由1#SG1524所組成的開關(guān)電路提供。設(shè)計(jì)此類開關(guān)電路的要點(diǎn)是使SG1524的第1腳電位與SG1524的第2腳的電位相等，另外，SG1524的第10腳如果為高電平，則SG1524封鎖11，14腳的輸出脈沖，變壓器不工作，變壓器副邊繞組無輸出電壓，SG1524的第10腳如果為低電平，則SG1524的11，14腳有輸出脈沖，變壓器工作，變壓器副邊繞組有輸出電壓，SG1524的16腳輸出+5V基準(zhǔn)電壓，1腳電位由次邊反饋繞組取樣電路提供，次邊反饋繞組的電壓反應(yīng)了變壓器次邊繞組的電壓；2腳的電位由16腳經(jīng)電阻分壓而得，4，5腳作為變壓器主邊的電流檢測(cè)輸入，11，14輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)變壓器工作。
次邊DJ6的電位當(dāng)K1＝1時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，使光耦飽和?dǎo)通，則三極管的基極被鉗位，三極管截止(為防止誤導(dǎo)通，增加了二極管D 1)，DJ6對(duì)公共點(diǎn)有電壓(公共點(diǎn)是指圖9上圖變壓器次邊的兩個(gè)濾波電容的陰極間的連線上的任何一點(diǎn))；當(dāng)K1＝0時(shí)，光耦截止，三極管的基極有電流流過，選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，使三極管工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)，忽略三極管的管壓降，DJ6對(duì)公共點(diǎn)的電壓為0，DJ5的情況類似于DJ6，圖13中的滯回比較器的輸出信號(hào)K6是充滿電的標(biāo)志信號(hào)，K6為高電平，表示充滿電了，K7為未充滿電信號(hào)，它輸給圖9底部的74LS07，未充滿電時(shí)，K7＝1，在圖9底圖中，選擇適當(dāng)電阻，使光耦飽和導(dǎo)通，則1#SG1524的第10腳為低電平，11，14腳可輸出脈沖，驅(qū)動(dòng)變壓器工作，變壓器次邊繞組有電壓，此時(shí)，能充電；充滿電時(shí)，K7＝0，則光耦截止，B3+經(jīng)一電阻接到1#SG1524的第10腳，此時(shí)，11，14腳的輸出脈沖被封鎖，變壓器不工作，變壓器次邊繞組沒有電壓，此時(shí)，不能充電，(充電用電場(chǎng)力提取離子到金屬球殼的過程謂之充電，充滿電是指實(shí)測(cè)電量大于等于人為設(shè)定電量)。
正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)E7由電場(chǎng)極板DJ7，DJ8加電形成，由圖29的下圖產(chǎn)生，K3＝1時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)碾娮瑁构怦铒柡蛯?dǎo)通，三極管基極被鉗位，三極管不導(dǎo)通，DJ7，DJ8間有電壓；K3＝0時(shí)，光耦截止，選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，使三極管飽和導(dǎo)通，忽略管壓降，DJ7，DJ8間無電壓。由于電場(chǎng)極板DJ7，DJ8上涂有絕緣防腐蝕涂層，故Ca2+離子，SO42-離子不會(huì)與電場(chǎng)極板DJ7，DJ8發(fā)生電荷中和。
10.2負(fù)離子提取電場(chǎng)E4的電場(chǎng)極板DJ9，DJ10上的電源的第一種產(chǎn)生電路如圖9的下圖所示。設(shè)計(jì)此開關(guān)電路的關(guān)鍵還是使2#SG1524的第1，第2腳的電位相等，變壓器原邊的工作原理同圖9上圖，變壓器次邊的情況當(dāng)K4＝K5＝0時(shí)，變壓器次邊的兩個(gè)光耦均截止，選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，使兩只三極管飽和導(dǎo)通，DJ9，DJ10間有電壓；當(dāng)K4＝K5＝1時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，使兩只光耦飽和?dǎo)通，則兩只三極管的基極被鉗位，兩只三極管不導(dǎo)通，DJ9，DJ10間無電壓。2#SG1524的第10腳的電位，由圖9的底圖控制，其原理同1#SG1524的第10腳，由圖11的單片機(jī)控制(K1，K2)，K3，(K4，K5)的電位，其程序流程框圖見圖11，可實(shí)現(xiàn)正負(fù)離子的提取電場(chǎng)E1、E4與正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)E7交替存在，當(dāng)E1存在時(shí)，DJ5、DJ6上的電位都是正極性的，DJ6的電位比DJ5的電位高；當(dāng)E4存在時(shí)，DJ9、DJ10上的電位都是負(fù)極性的，DJ9的電位比DJ10的電位更負(fù)。
圖32上圖與圖9上圖，圖32下圖與圖9下圖原理相同，圖35，圖36與圖29下圖原理相同，圖10，圖33，圖34，圖37原理相同，電路的原理一目了然，就不再講了，10.3已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子，負(fù)離子聚焦電場(chǎng)的電場(chǎng)極板上的電源的第一種產(chǎn)生電路如圖33所示。
正離子聚焦電場(chǎng)由電場(chǎng)極板DJ3，DJ4加電形成，負(fù)離子聚焦電場(chǎng)由電場(chǎng)極板DJ11，DJ12加電形成，DJ3、DJ4上的電位都是正極性的，且DJ3的電位比DJ4的高；DJ11、DJ12上的電位都是負(fù)極性的，且DJ12的電位比DJ11的電位更負(fù)。
10.4正離子防逃離電場(chǎng)的電場(chǎng)極板DJ1、DJ2；負(fù)離子的防逃離電場(chǎng)的電場(chǎng)極板DJ13、DJ14上的電源的第一種產(chǎn)生電路如圖34所示。
正離子防逃離電場(chǎng)由電場(chǎng)極板DJ1，DJ2加電產(chǎn)生，DJ1是接金屬球殼的，(DJ1，DJ2之間的電壓不需要很高，DJ1、DJ2之間所形成的電場(chǎng)E3既要能加速正電荷進(jìn)入金屬球殼，又不能使正電荷高速轟擊金屬球殼放出電子，見圖4)，DJ1，DJ2的電位都是正極性的，DJ2比DJ1的電位高，負(fù)離子防逃離電場(chǎng)由電場(chǎng)極板DJ13，DJ14加電形成，DJ14接金屬球殼，(DJ14，DJ13之間的電壓不需要很高，DJ14、DJ13之間所形成的電場(chǎng)E6既要能加速負(fù)電荷進(jìn)入金屬球殼，又不能使負(fù)電荷高速轟擊金屬球殼放出電子，見圖4)，DJ13，DJ14都是負(fù)極性的，DJ13比DJ14的電位更負(fù)，電場(chǎng)極板DJ1，DJ2，DJ13，DJ14表面均加絕緣防腐涂層，它門是圓柱形皮爾斯槍結(jié)構(gòu)。
10.5電場(chǎng)E1，E4，E7的控制由圖11中的單片機(jī)控制E1，E4，E7的電場(chǎng)寬度(即作用時(shí)間)及E1，E4，E7的時(shí)序，前面已述及E1，E4同時(shí)存在，同時(shí)消失。E1，E4存在時(shí)，E7消失；E7存在時(shí)，E1，E4消失，但E1，E4存在的時(shí)間寬度與E7存在的時(shí)間寬度可以相等，也可以不等。在圖11中，使用8051的兩個(gè)定時(shí)器T0，T1；T0用來定時(shí)E1，E4(即正、負(fù)離子提取電場(chǎng))的作用時(shí)間寬度，T1用來定時(shí)E7(即正負(fù)離子位置交換電場(chǎng))的作用時(shí)間寬度，在定時(shí)器的使用中，用到GATE信號(hào)，當(dāng)GATE信號(hào)為高電平時(shí)，INT0，INT1引腳輸入高電平，定時(shí)器T0，T1才能由TR0，TR1來開啟它們的定時(shí)，而K7(與K6的電平相反)信號(hào)是金屬球殼是否充滿電的標(biāo)志信號(hào)，未充滿電時(shí)，K7輸出為高電平，充滿電時(shí)，K7輸出為低電平，也就是說，未充滿電時(shí)，定時(shí)器才能開啟，充滿電了，定時(shí)器就不開啟了，此單片機(jī)的程序流程框圖見圖11。(注當(dāng)使用第一種離子引出裝置時(shí)，沒有E8，E9，圖11的程序框圖適用于靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第二種離子引出裝置或靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式，并采用第一種電場(chǎng)電源產(chǎn)生電路時(shí))。
11靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)具備的功能11.1電量顯示
圖12所示電路完成以下功能前3個(gè)數(shù)碼管顯示人為設(shè)定的一個(gè)金屬球殼所具有的電量，后3個(gè)數(shù)碼管顯示該金屬球殼所具有的實(shí)測(cè)電量(所有金屬球殼里的電量是相等的)。人為設(shè)定的電量用DIP開關(guān)經(jīng)2#74244輸給8051，并存貯在8051的RAM中，以便顯示，人為設(shè)定的電量的數(shù)值范圍是00FF，并經(jīng)1#74245接口送出人為設(shè)定的電量給圖13中的DAC0832，從2#74245取入實(shí)測(cè)電量以便在數(shù)碼管上顯示，8051用定時(shí)中斷方式完成電量的數(shù)碼管顯示及設(shè)定電量的取入送出，實(shí)測(cè)電量的取入工作。
在圖12中，1#74244的端口地址為7FFF，2#74244的端口地址為BFFF，1#74245的端口地址為DFFF，2#74245的地址為EFFF。8051的P1.0-P1.5輸出經(jīng)7406反相驅(qū)動(dòng)后選通相應(yīng)的共陰極數(shù)碼管進(jìn)行顯示，7432為異或門，完成相應(yīng)芯片的選通。初始化8051內(nèi)部RAM的00單元為R0，01單元為R1，R0用來選定數(shù)碼管，R1用來依次選定顯示字形碼存儲(chǔ)單元(38-3D單元)，設(shè)8051內(nèi)部RAM的30單元存放人為設(shè)定電量的十六進(jìn)制數(shù)，31單元存放實(shí)測(cè)電量的十六進(jìn)制數(shù)。8051的內(nèi)部定時(shí)器T0定時(shí)1ms，這是每一個(gè)數(shù)碼管的靜態(tài)顯示時(shí)間，T0中斷服務(wù)程序完成六位數(shù)碼管的從左到右的輪回顯示，六位數(shù)碼管顯示人為設(shè)定電量及實(shí)測(cè)電量的十進(jìn)制數(shù)值，如圖20所示，R0的初值為01，R1的初值為38，R0中的值送P1，選通最左的數(shù)碼管，R1中的數(shù)值送7FFF接口，使字符在數(shù)碼管上顯示，然后將R0中的數(shù)值左移一位，R1加1，指向39單元，為下一次顯示做準(zhǔn)備，如果顯示完6位(如檢測(cè)到R1的值為3E)，則R0、R1中的數(shù)值恢復(fù)初始值。T1定時(shí)器定時(shí)1s，T1中斷服務(wù)程序完成定時(shí)取入人為設(shè)定電量數(shù)值，實(shí)測(cè)電量數(shù)值，送出設(shè)定電量數(shù)值，進(jìn)制轉(zhuǎn)換，顯示字形碼轉(zhuǎn)換。
十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)用DIV A B指令，如MOV A，30MOV B，#64DIV A BMOV 32，AMOV A，BMOV B，#0ADIV A BMOV 33，AMOV 34，B這樣，人為設(shè)定的電量的十進(jìn)制數(shù)百、十、個(gè)位分別存放在32，33，34單元中，顯示字符0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的顯示字形碼分別是3F、06、5B、4F、66、6D、7D、07、7F、6F。通過查表可得百、十、個(gè)位的顯示字形碼。圖12中的8051的程序流程框圖見圖20。(注7406為集電極開路六反向驅(qū)動(dòng)器，7407為集電極開路六同向驅(qū)動(dòng)器)。
11.2電量的測(cè)量及充電控制在圖13中，用法拉第金屬筒來測(cè)量一個(gè)金屬球殼所帶的電量(如Q1的電量)，法拉第筒的內(nèi)筒與外筒經(jīng)電容器分壓后(分壓可能要經(jīng)多級(jí)分壓，圖13電路中只畫出兩級(jí))取出電壓差，經(jīng)差分放大器放大后給采樣保持器AD582，AD582采樣此電壓信號(hào)要在閘門P1關(guān)閉后進(jìn)行(因?yàn)殚l門P1打開后，Q3，Q5也會(huì)影響法拉第金屬筒的感應(yīng)電壓)，閘門P1打開后，AD582保持上次采樣的結(jié)果，采樣保持器AD582的工作特性是12腳為低電平時(shí)進(jìn)行采樣，12腳為高電平時(shí)保持上次采樣的結(jié)果。由PC1控制AD582的采樣時(shí)刻，從零電量開始充電(提取離子到金屬球殼里的過程謂之充電)到充滿電期間，閘門是關(guān)閉的，只有在充滿電后才打開閘門。(充滿電的意思是指實(shí)測(cè)電量等于設(shè)定電量)，在未充滿電期間，閘門P1一直關(guān)閉，(未充滿電期間，閘門P1的控制見圖21中的主程序框圖中的K6≠1)，PC1一直為低，所采樣到的電壓是法拉第筒實(shí)時(shí)感應(yīng)電壓，當(dāng)充滿電后，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，閘門P1在不停的開和關(guān)，當(dāng)閘門P1關(guān)閉后，PC1為低，法拉第金屬筒的感應(yīng)電壓值經(jīng)AD582傳給ADC0801，當(dāng)閘門P1打開后，PC1為高，AD582的輸出電壓是上次閘門P1關(guān)閉時(shí)AD582所保存的電壓，避開了由于Q3，Q5對(duì)法拉第筒的感應(yīng)電壓的影響，AD582所采樣到的電壓送給ADC0801A/D轉(zhuǎn)換器，將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)由8051取走，8051經(jīng)74245接口送出實(shí)測(cè)電量給圖12中的2#74245。圖12中的設(shè)定電量送到圖13中的DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的結(jié)果送到滯回比較器的反相輸入端。將AD582的采樣結(jié)果與設(shè)定電量的D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果在滯回比較器中比較，滯回比較器的輸出特性如圖13中的下部。a→b→c表示從開始充電到充滿電后滯回比較器的輸出特性，d→e→f表示金屬球殼里的電量從設(shè)定電量逐漸衰減時(shí)滯回比較器的輸出特性。UTH1表示AD582輸出的實(shí)測(cè)電壓值達(dá)到或超過此值時(shí)就不充電了。隨著金屬球殼里的電量的衰減，當(dāng)AD582輸出的實(shí)測(cè)電壓值達(dá)到UTH2或低于UTH2時(shí)就要自動(dòng)充電了。這里的充電，是指用E1、E4、E7電場(chǎng)提取離子送到金屬球殼里，(UTH1的值就是將一個(gè)電量等于設(shè)定電量的電荷放在法拉第筒里，經(jīng)圖13所示測(cè)量電路，AD582的輸出電壓值，UTH2的值，如金屬球殼的電量降到設(shè)定電量的90％時(shí)，以這樣電量的一個(gè)電荷，放在法拉第筒里，經(jīng)圖13所示測(cè)量電路，AD582的輸出電壓值)，滯回比較器的輸出經(jīng)雙向穩(wěn)壓管限幅，即它要么輸出正Uz，要么輸出負(fù)Uz，為了實(shí)現(xiàn)輸出電平轉(zhuǎn)換成TTL電平，使用了兩個(gè)三極管，三極管的集電極電阻接+5V，選擇適當(dāng)?shù)碾娮瑁惯@兩個(gè)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)。
當(dāng)充滿電后，滯回比較器輸出高電平，則K7為低，K6為高，此K7送到圖9底圖中的74LS07輸入端，由于光耦截止，則1#SG1524、2#SG1524的第10腳為高，使1#SG1524、2#SG1524的輸出脈沖被封鎖，開關(guān)電源處于休息狀態(tài)，E1、E4就消失，不再提取離子到金屬球殼中，K6還送到圖16中的8051的P1.7口線。K7(它與K6的電平相反)送給圖11中的8051的INT0，INT1；K7同時(shí)送到圖18所示的電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)中的MC33035的第7腳；當(dāng)充滿電后，K7為低電平，則MC33035的第7腳為低電平，這樣，電解液驅(qū)動(dòng)泵就停轉(zhuǎn)，當(dāng)需要充電時(shí)(隨著金屬球殼里的電量的衰減，當(dāng)AD582輸出的實(shí)測(cè)電壓值達(dá)到UTH2或低于UTH2時(shí)，滯回比較器輸出負(fù)電平，三極管不能導(dǎo)通，K7為高，K6為低電平，圖9底圖的光耦飽和導(dǎo)通，則1#SG1524、2#SG1524的輸出脈沖不能被封鎖，E1、E4則存在，這樣就能充電了)。K7為高電平，MC33035的第7腳也為高電平，電解液驅(qū)動(dòng)泵便能自動(dòng)啟動(dòng)，這樣可節(jié)省給電解液驅(qū)動(dòng)泵供電的電池能量。圖13中的8051的工作是啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)圖13中的74245送出。
金屬球殼Q1的帶電量的另一種測(cè)量方法是從中國靜電信息網(wǎng)(WWW.ESD-china.com)上買來的振動(dòng)(或者叫諧振)電容電量測(cè)量電路，取代圖13中的法拉第筒及差分放大器。12由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的閘門不可P1-P6的控制圖14是撇開由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的屏蔽箱上層，只看中屏蔽層中的閘門(即圖7中閘門P1-P6)位置檢測(cè)及其控制系統(tǒng)的俯視圖。由于閘門提放系統(tǒng)的閘門托架橫梁穿越組與組之間的屏蔽層，為阻斷組與組之間的電荷的電力線，在組與組之間加補(bǔ)缺屏蔽層，組與組之間的補(bǔ)缺屏蔽層隨閘門托架橫梁一起上下運(yùn)動(dòng)。P4、P6同步動(dòng)作，由電動(dòng)機(jī)M2控制；P1、P3同步動(dòng)作，由電動(dòng)機(jī)M3控制；調(diào)速閘門P5由電動(dòng)機(jī)M1控制；調(diào)速閘門P2由電動(dòng)機(jī)M4控制。閘門提放系統(tǒng)包括閘門托架(它的上下運(yùn)動(dòng)直接牽引閘門上下運(yùn)動(dòng))；齒條導(dǎo)架(它焊在中屏蔽層上面，使齒條在齒條導(dǎo)架里只能上下運(yùn)動(dòng))；齒條(閘門托架的橫梁橫穿在齒條上，齒條的上下運(yùn)動(dòng)使閘門托架橫梁上下運(yùn)動(dòng))；齒輪、電機(jī)軸、電機(jī)(電機(jī)拖動(dòng)電機(jī)軸上的齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪與齒條通過咬合使齒條上下運(yùn)動(dòng))。
閘門提放系統(tǒng)各部件的圖形見圖15的上圖部分，它們是閘門托架正視圖及左視圖(它的俯視圖已在圖14中有表達(dá))；齒條導(dǎo)架俯視圖，齒條導(dǎo)架左視圖；齒條左視圖；裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的齒輪。齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條上下移動(dòng)。齒條左視圖中的齒條導(dǎo)塊，齒條導(dǎo)槽是分別插入到齒條導(dǎo)架俯視圖中的齒條導(dǎo)槽及齒條導(dǎo)塊里的，齒條導(dǎo)架焊在中屏蔽層上，齒條在齒條導(dǎo)架里上下移動(dòng)，閘門托架正視圖中的閘門托架橫梁穿在齒條左視圖中的閘門托架橫梁過孔里，齒條的上下移動(dòng)，帶動(dòng)閘門托架上下運(yùn)動(dòng)，閘門托架上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)閘門上下運(yùn)動(dòng)，齒條的運(yùn)動(dòng)是由裝在電機(jī)軸上的齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(通過與齒條的咬合)使齒條上下運(yùn)動(dòng)的。
圖15的左下部是閘門上限、下限位置檢測(cè)用光電耦合器裝配示意圖。
圖15的右下部是一個(gè)裝好的閘門控制系統(tǒng)的左視圖。
在正常情況下，電機(jī)拖動(dòng)的齒輪與齒條上的齒之間應(yīng)是很平穩(wěn)咬合的，不會(huì)出現(xiàn)電機(jī)齒輪的慣性運(yùn)動(dòng)將齒條拖飛出去，一方面有齒條導(dǎo)架的閘門托架橫梁導(dǎo)槽封住閘門托架橫梁的越位上行，(當(dāng)然在實(shí)際的實(shí)物中，可加點(diǎn)機(jī)械限位)，另一種保護(hù)措施是利用機(jī)械限位開關(guān)取出限位信號(hào)送到集成塊HCTL-1100的STOP，LIMIT引腳，控制電機(jī)立即停車。但這種保護(hù)動(dòng)作在正常工作情況下是不發(fā)生的。(即閘門越過上限位、下限位的情況在正常情況下不會(huì)發(fā)生，因?yàn)镠CTL-1100的位置參數(shù)是一個(gè)24位二進(jìn)制數(shù)，電機(jī)的實(shí)際位置與指定的終點(diǎn)位置一直在進(jìn)行24位二進(jìn)制數(shù)的比較，比較所得的誤差作為控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)的指令，使電機(jī)停在指定的位置上，并被鎖定)。所以，圖16、圖17中的HCTL-1100的STOP，LIMIT引腳的停車、限位功能均未使用。
13三組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的閘門P1-P6的拖動(dòng)電機(jī)M1-M4的控制13.1HCTL-1100的描述在每臺(tái)電機(jī)上，均裝有增量式光電編碼器，光電編碼器有3個(gè)輸出信號(hào)兩個(gè)電角度相差90°的正交信號(hào)及一個(gè)每轉(zhuǎn)動(dòng)一周只發(fā)出一個(gè)脈沖的標(biāo)志信號(hào)。它們分別送給HCTL-1100的CHA、CHB、INDEX。HCTL-1100是通用型運(yùn)動(dòng)控制集成電路，主要用來控制直流電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)位置和速度控制。(參考資料見《電機(jī)控制專用集成電路》，譚建成編，第497頁)。它的引腳如下
PULSE及SIGN分別是控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的脈寬調(diào)制信號(hào)及旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)。HCTL-1100有四種工作方式。其中一種是梯形速度圖(點(diǎn)位)控制模式，梯形速度圖控制是使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度符合規(guī)定的梯形或三角形速度圖而完成點(diǎn)位控制。用戶需要設(shè)定所期望的最終位置、加速度和最高速度?？刂破髯詣?dòng)計(jì)算出所需的速度圖來滿足給定數(shù)據(jù)要求。如果運(yùn)動(dòng)到規(guī)定距離一半以前，系統(tǒng)已經(jīng)升速至最高速度，此速度圖就是梯形的；否則將是三角形的。所以，只需給HCTL-1100的寄存器寫入期望的加速度，最高速度，最終位置就能使電機(jī)按要求運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)最終會(huì)被鎖定在最終位置上，直到有新的最終位置。所謂最終(或叫終點(diǎn))位置當(dāng)閘門從下限位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，上限位置被定義為終點(diǎn)位置，下限位置則為起點(diǎn)位置；當(dāng)閘門從上限位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下限位置就是終點(diǎn)位置，上限位置就是起點(diǎn)位置。閘門的終點(diǎn)位置只有兩種，即不在上限位置就在下限位置。位置信號(hào)是一個(gè)24位的二進(jìn)制數(shù)。
HCTL-1100梯形速度圖模式的程序流程框圖見說明書附圖19。在本說明書中，1#、2#、3#、4#HCTL-1100的初始化過程為上電自動(dòng)復(fù)位→(#01H→R05H)→(#03H→R05H)→(寫入期望的加速度，最大速度，終點(diǎn)位置為閘門下限位置的位置參數(shù)到HCTL-1100的相應(yīng)寄存器中)→(置F0＝1、F3＝F5＝0)。1#、2#、3#、4#HCTL-1100初始化后，閘門P1-P6的初態(tài)是關(guān)閉的。
13.2圖16的圖面說明在圖16中，由運(yùn)放與晶振組成的電路給HCTL-1100提供時(shí)鐘信號(hào)EXTCLK，由RC電路提供單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)RST及HCTL-1100的復(fù)位信號(hào)RESET。PC1、PH1；PC4、PH4分別是閘門P1、P4的下限位置，上限位置檢測(cè)光電耦合器的輸出信號(hào)，圖16中的PC1信號(hào)也輸給圖13中的AD582的12腳，它們的裝配位置參見圖15的左下部(PHi代表用于閘門上限位置檢測(cè)的光電耦合器，PCi代表用于閘門下限位置檢測(cè)的光電耦合器)。這里是這樣來安裝圖15左下部的光電耦合器的位置的。用于上限位置檢測(cè)的光電耦合器PHi閘門到上限位置(終點(diǎn)位置)時(shí)，閘門的上緣才擋住光電耦合器PHi發(fā)出的光線，其它位置閘門上緣擋不住光電耦合器PHi發(fā)出的光線；用于下限位置檢測(cè)的光電耦合器PCi閘門到達(dá)下限位置(或叫終點(diǎn)位置)時(shí)，閘門的上緣才擋不住光電耦合器PCi發(fā)出的光線，其它位置閘門總擋住光電耦合器PCi發(fā)出的光線。
PA、PB分別是運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在位置A點(diǎn)，位置B點(diǎn)時(shí)的檢測(cè)信號(hào)，以PA信號(hào)為例說明PA信號(hào)的變化(參見圖7)。
例如運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置以B→A的方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A處后，便擋住A處激光頭發(fā)出的光線，整個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置身子可能通過A點(diǎn)，也可能不通過A點(diǎn)。然后運(yùn)動(dòng)小車上的阻力桿觸及A處阻力墻上的彈簧筒，極限位置直到運(yùn)動(dòng)小車的阻力桿觸及彈簧筒里的阻力桿而停車，(此位置定義為上止點(diǎn))，然后從此位置返回，直到A點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的身子可能反方向通過A點(diǎn)，或者不通過A點(diǎn)，再向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。這一過程中，PA信號(hào)可能要變化幾次，但它不影響閘門的控制，因?yàn)橹灰狿A為低電平，就說明運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在A點(diǎn)，只要運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在A點(diǎn)，則B點(diǎn)處的閘門(P1，P3)就得關(guān)閉，A點(diǎn)處的閘門(P4，P6)就得打開。無論運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置是從B點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)，還是從上止點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的。PB的信號(hào)也是如此，即只要PB為低電平，就說明運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在B點(diǎn)位置，則A點(diǎn)處的閘門(P4，P6)就得關(guān)閉，B點(diǎn)處的閘門(P1，P3)就得打開，無論運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置是從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，還是從下止點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)。
在圖16中，通過2#HCTL-1100控制電機(jī)M3的運(yùn)轉(zhuǎn)，M3拖動(dòng)閘門(P1，P3)的開關(guān)運(yùn)動(dòng)；通過1#HCTL-1100控制電機(jī)M2的運(yùn)轉(zhuǎn)，M2拖動(dòng)閘門(P4，P6)的開關(guān)運(yùn)動(dòng)，HCTL-1100是通過輸出PULSE信號(hào)及SIGN信號(hào)給半橋功率集成電路UDN2950Z來驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的，本說明書中的四片HCTL-1100都未使用限位停車功能，STOP，LIMIT引腳都接+5V，手剎信號(hào)SK由圖17中的手剎開關(guān)產(chǎn)生，SK為低電平時(shí)，表示處于剎車狀態(tài)，要求運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的位置被鎖定，SK為高電平時(shí)，表示剎車狀態(tài)解除，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置可在上下止點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。當(dāng)SK有負(fù)跳變時(shí)，由圖17中的8051響應(yīng)它的外部中斷INT0，在此中斷服務(wù)程序中，由圖17中的8051的P1.0給四片HCTL-1100發(fā)同步信號(hào)SYNC，圖16、圖17中的8051都響應(yīng)SK的中斷，無論閘門P1-P6原來是開著的，關(guān)著的，還是正在運(yùn)動(dòng)過程中，它們的INT0中斷服務(wù)程序完成閘門(P1，P3)，(P4，P6)，P2，P5的打開，使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置受到反方向的靜電排斥力，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置將很快達(dá)到力的平衡位置而被鎖定。在圖16中，PA，PB相與后共用一個(gè)中斷源INT1，由P1.1，P1.2檢測(cè)到底是PA中斷還是PB中斷，閘門位置檢測(cè)信號(hào)PC1、PH1、PC4、PH4分別輸給圖16中的8051的P1.3-P1.6，圖13中的金屬球殼充滿電的標(biāo)志信號(hào)K6輸給圖16中的8051的P1.7，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，要檢測(cè)金屬球殼的電量，如果未充滿電，則關(guān)閉所有閘門進(jìn)行充電，直到充滿電后，才能啟動(dòng)發(fā)電機(jī)。圖17中的手剎位置信號(hào)SK輸給圖16中的8051的P1.0，之所以要檢測(cè)SK信號(hào)，是因?yàn)閳D16中的8051的外部中斷0被響應(yīng)后，中斷標(biāo)志IE0被8051內(nèi)部電路清除，如果不檢測(cè)SK信號(hào)，當(dāng)手剎開關(guān)一直置于剎車狀態(tài)時(shí)，圖16中的8051的INT1的中斷將會(huì)使閘門有開關(guān)動(dòng)作，達(dá)不到鎖定運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置位置的目的。在圖17中是不需要檢測(cè)手剎開關(guān)SK的位置的，因?yàn)?P1，P3)；(P4，P6)不打開，P2，P5是開不了的，P2，P5的開啟是受(P1，P3)或(P4，P6)的開啟次數(shù)控制的。
1、PA產(chǎn)生負(fù)跳變，說明運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在位置A點(diǎn)處，圖16中的8051響應(yīng)INT1中斷，進(jìn)入圖21所示的INT1中斷服務(wù)程序框圖，PA中斷完成打開(P4，P6)，關(guān)閉(P1，P3)。(設(shè)計(jì)閘門P1-P6的開啟或關(guān)閉速度要比運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的往返速度快。)閘門(P4，P6)的打開控制；按圖19中的閘門開啟控制模塊程序流程圖，檢測(cè)PH4是否為1(即圖16中的8051的P1.6是否為高電平)，如是高電平(即PH4＝1)，說明閘門(P4，P6)已處在開啟狀態(tài)，程序直接出模塊，如果PH4不為高電平，檢測(cè)PC4是否為0(即圖16中的8051的P1.5是否為低電平)，如不為0，說明閘門已在打開過程中，圖16中的8051不用干預(yù)1#HCTL-1100，因?yàn)殚l門的終點(diǎn)位置只有兩個(gè)，中途是不停的。如果PC4為0，說明(P4，P6)處在下限位置，是關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)，圖16中的8051給1#HCTL-1100寫三個(gè)參數(shù)終點(diǎn)位置為閘門上限位置的位置參數(shù)，閘門向上運(yùn)動(dòng)的期望加速度，最大速度。這樣就能打開閘門(P4，P6)，并使它鎖定在上限位置。圖19中的閘門開啟控制模塊程序流程圖，解決了運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置過A點(diǎn)時(shí)，PA信號(hào)變化多次而不使閘門誤動(dòng)作的問題。
閘門(P1，P3)的關(guān)閉控制按圖20中的閘門關(guān)閉控制模塊程序流程圖，檢測(cè)PC1是否為0(即圖16中的8051的P1.3是否為低電平)，若為0，說明閘門(P1，P3)已處于關(guān)閉狀態(tài)，程序直接出摸塊，若PC1不為0，則檢測(cè)PH1是否為1(即圖16中的8051的P1.4是否為高電平)，若不為1，說明閘門(P1，P3)已處在關(guān)閉過程中，程序直接出摸塊，若PH1為1，說明閘門(P1，P3)處在上限位置，是開啟狀態(tài)，此時(shí)，圖16中的8051給2#HCTL-1100寫入三個(gè)參數(shù)終點(diǎn)位置為閘門下限位置的位置參數(shù)，閘門向下運(yùn)動(dòng)的期望加速度，最大速度。這樣就能關(guān)閉(P1，P3)，并使它鎖定在下限位置。圖20中的閘門關(guān)閉控制模塊程序流程圖，解決了運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置過B點(diǎn)時(shí)，PB信號(hào)變化多次而不使閘門誤動(dòng)作的問題。
運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置由B→A方向運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)，就竟是先關(guān)閉閘門(P1，P3)，再打開閘門(P4，P6)，還是先打開閘門(P4，P6)，再關(guān)閉閘門(P1，P3)，這無關(guān)緊要，因?yàn)?051給HCTL-1100寫參數(shù)所花時(shí)間在數(shù)μS之內(nèi)，閘門(P4，P6)，(P1，P3)的開關(guān)動(dòng)作幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。
2、PB產(chǎn)生負(fù)跳變，說明運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在位置B點(diǎn)處，就要求關(guān)閉閘門(P4，P6)，打開閘門(P1，P3)。它的實(shí)現(xiàn)過程類似于上述PA中斷。
13.3圖16中的8051程序流程圖見圖21，它包括三部分主程序框圖、INT0中斷服務(wù)程序框圖、INT1中斷服務(wù)程序框圖。
在圖21中，主程序框圖初始化8051RAM工作單元是指RAM單元的00-7F清0，8051的P1口設(shè)為輸入口，外部中斷INT0，INT1為邊沿觸發(fā)方式，負(fù)跳變產(chǎn)生中斷，1#HCTL-1100，2#HCTL-1100的初始化參見說明書的前述部分及圖19中的HCTL-1100梯形速度圖模式的程序流程框圖，初始化后閘門(P1，P3)，(P4，P6)是關(guān)閉，關(guān)總中斷是避免閘門誤動(dòng)作，接下來檢查是否充滿電(K6＝1？)，檢查手剎開關(guān)是否處在剎車位置(P1.0＝1？)，若已充滿電，手剎開關(guān)又不在剎車位置，則開中斷，開啟閘門(P1，P3)，關(guān)閉閘門(P4，P6)，使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
圖21中的INT0中斷服務(wù)程序框圖當(dāng)突然剎車時(shí)(手剎開關(guān)閉合，SK＝0)，產(chǎn)生外部中斷0，INT0中斷服務(wù)程序框圖中的關(guān)閉INT1中斷是為了在突如其來的剎車，正在運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的位置可能恰好在PA或PB處，擋住激光頭光線而引起PA或PB中斷，關(guān)閉INT1中斷，以免PA或PB中斷造成相應(yīng)閘門的開與關(guān)，這是多余的過程。當(dāng)打開閘門(P1，P3)，(P4，P6)后，要檢查手剎的位置，只有剎車狀態(tài)解除后(SK＝1，圖16中的8051的P1.0＝1)才開INT1中斷。打開(P1，P3)，關(guān)閉(P4，P6)，重新使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置運(yùn)動(dòng)。INT1中斷服務(wù)程序框圖當(dāng)INT1有中斷時(shí)，要檢查是PA引起的中斷還是PB引起的中斷，即要檢查圖16中的8051的P1.1＝0還是P1.2＝0，P1.1＝0就是PA引起的中斷；P1.2＝0就是PB引起的中斷，PA，PB不可能同時(shí)產(chǎn)生負(fù)跳變。PA中斷完成打開閘門(P4，P6)，關(guān)閉閘門(P1，P3)；PB中斷完成打開閘門(P1，P3)，關(guān)閉閘門(P4，P6)。這已在前面述說過了。
14圖17的圖面說明在圖17中，仍然用UDN2950Z來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，3#HCTL-1100控制電機(jī)M1，4#HCTL-1100控制電機(jī)M4，PC2，PH2；PC5，PH5分別是閘門P2，P5的下限位置、上限位置檢測(cè)光電耦合器輸出信號(hào)，SK為手剎位置信號(hào)，當(dāng)手剎開關(guān)打開時(shí)，SK＝1，表示剎車狀態(tài)解除；當(dāng)手剎開關(guān)關(guān)閉時(shí)，SK＝0，表示處于剎車狀態(tài)。用圖17中的8051的計(jì)數(shù)器T0來計(jì)數(shù)閘門P1的關(guān)閉次數(shù)，即圖16中的PC1脈沖輸給圖17中的8051的計(jì)數(shù)器T0，T0對(duì)PC1脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)T0計(jì)數(shù)溢出時(shí)，閘門P2同步于閘門(P1，P3)開關(guān)一次。用圖17中的8051的計(jì)數(shù)器T1來計(jì)數(shù)閘門P4的關(guān)閉次數(shù)，即圖16中的PC4脈沖輸給圖17中的8051的計(jì)數(shù)器T1，T1對(duì)PC4脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)，閘門P5同步于閘門(P4，P6)開關(guān)一次。此處的同步運(yùn)動(dòng)靠的是PA、PB信號(hào)，而不是靠HCTL-1100的SYNC。由于PA，PB不可能同時(shí)有負(fù)跳變，可以將圖16中的PA、PB信號(hào)、圖17中的ADC0801的INTR三個(gè)信號(hào)相與后共用一個(gè)中斷源INT1(圖17中的INT1)，就竟是PA負(fù)跳變還是PB負(fù)跳變，還是圖17中的ADC0801的INTR負(fù)跳變，由圖17中的8051的P1端口P1.1，P1.2，P1.7來檢測(cè)，調(diào)速電位器用來調(diào)節(jié)閘門P2，P5的開關(guān)頻率，即閘門(P1，P3)開多少次才開啟閘門P2一次，閘門(P4，P6)開多少次才開啟閘門P5一次，閘門P5的開關(guān)頻率同閘門P2的開關(guān)頻率，閘門P2的開關(guān)動(dòng)作同步于閘門(P1，P3)的開關(guān)動(dòng)作；閘門P5的開關(guān)動(dòng)作同步于閘門(P4，P6)的開關(guān)動(dòng)作，調(diào)速電位器的電壓值經(jīng)ADC0801A/D轉(zhuǎn)換后，所得的數(shù)值用來計(jì)算計(jì)數(shù)器T0、T1的計(jì)數(shù)初值(T0、T1的計(jì)數(shù)初值相同)，調(diào)速電位器的電壓值經(jīng)ADC0801A/D轉(zhuǎn)換后，它的十進(jìn)制數(shù)值范圍是00-255，將00-255分成8擋，00-31為第一擋閘門P2與閘門(P1，P3)同步運(yùn)動(dòng)，閘門P5與閘門(P4，P6)同步運(yùn)動(dòng)，即閘門(P1，P3)開關(guān)1次，閘門P2開關(guān)1次，閘門(P4，P6)開關(guān)1次，閘門P5開關(guān)1次，這種情況下，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的速度最大；32-63為第二擋閘門(P1，P3)開關(guān)5次，閘門P2開關(guān)1次，閘門(P4，P6)開關(guān)5次，閘門P5開關(guān)1次；64-95為第三擋閘門(P1，P3)開關(guān)10次，閘門P2開關(guān)1次，閘門(P4，P6)開關(guān)10次，閘門P5開關(guān)1次；96-127為第四擋閘門(P1，P3)開關(guān)15次，閘門P2開關(guān)1次，閘門(P4，P6)開關(guān)15次，閘門P5開關(guān)1次；……在這8擋中，P2、P5的開關(guān)周期分別是同步、5、10、15、20、25、30、35。T0、T1的相應(yīng)計(jì)數(shù)初值分別是FF、FB、F6、F1、EC、E7、E2、DD。(T0、T1的計(jì)數(shù)初值總是相等的)，這只是一個(gè)比方，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)需要來分擋數(shù)和每擋的開關(guān)頻率。即改變調(diào)速電位器的位置→就可改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值→就可改變閘門P2，P5的開關(guān)頻率→就可改變運(yùn)動(dòng)小車的受力平均值→就可改變運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的速度→運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的動(dòng)力輸出連桿的速度就會(huì)改變，從而可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。圖17中的8051的P1.3-P1.6口線用來檢測(cè)閘門P2，P5的位置，即PC2、PH2、PC5、PH5分別輸給圖17中的8051的P1.3-P1.6，手剎信號(hào)SK輸至INT0，用邊沿觸發(fā)方式產(chǎn)生中斷，SK的負(fù)跳變所產(chǎn)生的中斷使圖17中的8051的P1.0口輸出同步信號(hào)SYNC給圖16及圖17中的4片HCTL-1100，4片HCTL-1100控制電機(jī)打開所有閘門，圖17中的EXTCLK，RST，RESET，INDEX，CHA，CHB等信號(hào)類同圖16中的相應(yīng)說明，圖16、圖17中的所有UDN2950Z的第1腳所連的+Vmotor及圖18上圖中的+Vmotor均由圖18的下圖產(chǎn)生。圖17中的8051的程序流程圖見圖22，它包含三部分主程序框圖、INT0中斷服務(wù)程序框圖、INT1中斷服務(wù)程序框圖。
在圖22的主程序框圖中，初始化8051RAM工作單元是指00-7F單元清0，T0、T1的初始化為以模式2計(jì)數(shù)方式工作，即8位自動(dòng)重裝初值模式，外部中斷為邊沿觸發(fā)方式，負(fù)跳變產(chǎn)生中斷，中斷控制初始化設(shè)置中斷使能寄存器IE為10000101，即計(jì)數(shù)器T0、T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)能置TF0、TF1標(biāo)志，能自動(dòng)重裝初值，但不產(chǎn)生中斷，8051的P1.1-P1.7為輸入口，P1.0為輸出口。3#，4#HCTL-1100的初始化見說明書的前述部分，初始化完成后，閘門P2、P5是關(guān)閉的。在INT0中斷服務(wù)程序框圖中，關(guān)閉INT1中斷也是為了避免閘門P2、P5的多余動(dòng)作，只有閘門P2、P5完全打開后(PH2＝PH5＝1)才開INT1中斷。在INT1中斷服務(wù)程序框圖中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置到達(dá)B點(diǎn)，同時(shí)T0也計(jì)數(shù)溢出時(shí)(T0計(jì)數(shù)溢出時(shí)，一方面置位TF0標(biāo)志，一方面重裝計(jì)數(shù)初值)，打開閘門P2，清TF0標(biāo)志，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，PA引起的中斷立即關(guān)閉了閘門P2，直到下次T0計(jì)數(shù)溢出時(shí)才能打開P2，這樣就保證了閘門P2在T0計(jì)數(shù)溢出時(shí)只開啟一次，閘門P5的運(yùn)動(dòng)控制也是如此。閘門(P1，P3)、(P4，P6)的開關(guān)運(yùn)動(dòng)是由PA、PB信號(hào)負(fù)跳變產(chǎn)生中斷來實(shí)現(xiàn)的，閘門P2、P5的開關(guān)運(yùn)動(dòng)也是由PA、PB信號(hào)負(fù)跳變產(chǎn)生中斷來實(shí)現(xiàn)的，所以，閘門P2能與閘門(P1，P3)同步開關(guān)運(yùn)動(dòng)，閘門P5能與閘門(P4，P6)同步開關(guān)運(yùn)動(dòng)。圖17中的ADC0801的中斷，將A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果按擋位的化分給T0、T1置計(jì)數(shù)初值。
本文中所有中斷服務(wù)程序框圖的說明在所有的中斷服務(wù)程序中，中斷服務(wù)程序的書寫格式是保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，開中斷→執(zhí)行中斷服務(wù)程序→關(guān)中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)→開中斷，返回主程序。這種格式是固定的，所以，在所有中斷服務(wù)程序流程框圖中，只畫出中斷服務(wù)程序要完成的工作。
由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)電機(jī)，用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，可將圖7中的閘門合為兩個(gè)，即P1、P2、P3合為一個(gè)閘門，如稱FP1閘門，F(xiàn)P1在每個(gè)正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，P4、P5、P6合為一個(gè)閘門，如稱FP2閘門，F(xiàn)P2在每個(gè)正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，PA＝0時(shí)，打開FP2，關(guān)閉FP1；PB＝0時(shí)，打開FP1，關(guān)閉FP2，這樣循環(huán)下去，閘門FP1由一臺(tái)電機(jī)控制，閘門FP2由另一臺(tái)電機(jī)控制，電機(jī)拖動(dòng)閘門的控制方法由M2拖動(dòng)FP2，M3拖動(dòng)FP1，(參見圖14)，其控制電路參見圖16，PC1，PH1代表FP1的位置檢測(cè)，PC4，PH4代表FP2的位置檢測(cè)，將圖17中的SK信號(hào)產(chǎn)生電路移到圖16中的SK信號(hào)處，由于前面已詳細(xì)描述了閘門的控制方法，這里就不描述了。
15電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)參見圖18上圖，圖18的下圖為圖16、圖17、圖18的上圖提供+Vmotor電源。
電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用三相無刷直流電機(jī)，此電機(jī)軸上裝上槳狀葉片驅(qū)動(dòng)電解液流動(dòng)的線路參見圖5的下圖。
由MC33039、MC33035、MPM3003等組成電機(jī)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，資料來自《電機(jī)控制專用集成電路》P126-P127，譚建成編，機(jī)械工業(yè)出版社。
MC33035的引腳說明1、2、24腳(BT，AT，CT)集電極開路輸出，驅(qū)動(dòng)三相橋上側(cè)三個(gè)功率開關(guān)；3腳正/反轉(zhuǎn)控制；4、5、6腳(SA，SB，SC)為轉(zhuǎn)子位置傳感器輸入端；7腳使能控制，邏輯高電平使電機(jī)起動(dòng)，邏輯低電平使電機(jī)停車，在本電路中，用圖13中的滯回比較器的輸出信號(hào)K7輸入7腳，如果金屬球殼的電量達(dá)到設(shè)定電量，即充滿電了，K7則為低電平，電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)便停轉(zhuǎn)，隨著金屬球殼的電量的衰減，當(dāng)圖13中的AD582的輸出電壓低于UTH2時(shí)，則K6為低電平，K7為高電平，該電機(jī)便自動(dòng)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電解液流動(dòng)；8腳基準(zhǔn)電壓輸出，典型值為6.24V；9腳電流檢測(cè)輸入，電流檢測(cè)比較器的同相輸入端。10腳振蕩器，由外接定時(shí)元件RT和CT決定其振蕩頻率；11腳誤差放大器同相端輸入，用于速度設(shè)定，改變此腳電壓，可改變電解液的流動(dòng)速度設(shè)定值；12腳誤差放大器反相輸入端；13腳誤差放大器輸出。在閉環(huán)控制時(shí)連接校正阻容元件，此引腳亦連接到內(nèi)部PWM比較器反相輸入端；14腳故障信號(hào)輸出，集電極開路輸出，故障時(shí)輸出低電平；15腳電流檢測(cè)反相端輸入；16腳地；17腳Vcc供給本集成電路的正電源。其值為10-30V；18腳Vc給下驅(qū)動(dòng)輸出提供正電源。其值為10-30V；19、20、21腳(CB，BB，AB)下側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出端；22腳60°/120°選擇，高電平對(duì)應(yīng)傳感器相差60°，低電平對(duì)應(yīng)傳感器相差120；23腳制動(dòng)輸入。邏輯低電平使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，邏輯高電平使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)減速。
MC33039是為無刷直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)速度控制專門設(shè)計(jì)的集成電路1、2、3腳接收位置傳感器三個(gè)信號(hào)，4腳ΦA(chǔ)，5腳輸出與轉(zhuǎn)速成正比的電壓。
6腳外接定時(shí)元件構(gòu)成單穩(wěn)電路，7腳地，8腳正電源。
MPM3003為12腳的三相逆變橋功率模塊，上側(cè)三個(gè)P溝道功率MOSFET的導(dǎo)通電阻為0.28歐，下側(cè)三個(gè)N溝道功率MOSFET的導(dǎo)通電阻為0.15歐，漏-源電源為60V，電流為10A，各功率管均帶有反向續(xù)流二極管。
靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式及其應(yīng)用系統(tǒng)的工作原理(參見圖24)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的應(yīng)用系統(tǒng)包括起動(dòng)電源(是一電池組)；聯(lián)動(dòng)開關(guān)(K1-1，K1-2)；發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)(它既是一臺(tái)發(fā)電機(jī)，也是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，作電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，啟動(dòng)電源電池組給該電機(jī)電樞供電，它的轉(zhuǎn)子通過磁力驅(qū)動(dòng)器拖動(dòng)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電荷環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)完成后，切斷啟動(dòng)電源電池組，由靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)通過磁力驅(qū)動(dòng)器拖動(dòng)該電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，該電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，它發(fā)出的電供給電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，各備用電池充電系統(tǒng))；靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)；電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(它控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)按要求運(yùn)轉(zhuǎn))；驅(qū)動(dòng)電機(jī)(它可以直接驅(qū)動(dòng)汽車，船舶行駛)。
多臺(tái)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)多臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電，可驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，如公交車，坦克，潛艇等。
在圖24中，設(shè)有磁力驅(qū)動(dòng)器，其目的是為了使靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)保持高度真空，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過磁力驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行傳遞。
磁力驅(qū)動(dòng)器實(shí)質(zhì)上是一對(duì)N、S極性相對(duì)的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，每個(gè)轉(zhuǎn)盤由N、S相間的磁塊拼成。
目前，磁力驅(qū)動(dòng)器能傳遞的功率可達(dá)350KW，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)屏蔽箱上部的NS轉(zhuǎn)盤有金屬屏蔽罩，屏蔽磁力外射。(資料來自《磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)與設(shè)備》，趙克中編，化工出版社)。(注如果轉(zhuǎn)軸與軸承座的接觸面及軸承座本身能密封，保證靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高度真空，可取消磁力驅(qū)動(dòng)器，這樣將不受350KW傳遞功率的限制)。
剎車罩升降電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上裝有齒輪，此齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)，使剎車罩上下移動(dòng)，完成剎車罩的打開或關(guān)閉，剎車罩位置檢測(cè)光耦是不動(dòng)的，不是裝在剎車罩支架上的。剎車罩升降電機(jī)的控制見圖31，上下兩個(gè)動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤、剎車罩及剎車罩支架是金屬結(jié)構(gòu)的，且是相連的等勢(shì)體，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)屏蔽箱上有抽氣孔，上桶及下桶都有電解液注入口，電解液出口，在更換電解液時(shí)使用。上桶和下桶的結(jié)構(gòu)一樣，但大小不一樣，以下桶為例來描述桶的上部裝有定子?xùn)啪W(wǎng)極板和轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，定子?xùn)啪W(wǎng)極板不動(dòng)，在外；轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在內(nèi)。桶的底部裝有定子底極板和轉(zhuǎn)子底極板，它們是不動(dòng)的，定子底極板在外，轉(zhuǎn)子底極板在內(nèi)。桶中從內(nèi)到外依次分布有離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極，轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極，定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，定子外層聚焦柵網(wǎng)電極，離子位置交換電場(chǎng)外電極(參見圖26)。有動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2，它們是圓柱形的，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的定子動(dòng)力電荷的分布俯視位置，可以相同，也可以不同，如果相同，則轉(zhuǎn)子電荷環(huán)每轉(zhuǎn)過90°時(shí)，定子動(dòng)力電荷對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷產(chǎn)生一次推動(dòng)轉(zhuǎn)矩，本文以動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1里的定子動(dòng)力電荷的分布對(duì)應(yīng)圖27的上圖，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的定子動(dòng)力電荷的分布對(duì)應(yīng)圖27的下圖來描述，即轉(zhuǎn)子電荷環(huán)每轉(zhuǎn)過45°就獲得一次轉(zhuǎn)矩。
動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1，2里的各金屬球殼的電量獲取過程前面已講過了。
圖27上圖的標(biāo)注同下圖的標(biāo)注，為了圖面美觀，就不標(biāo)注下圖了。
圖27的右側(cè)，畫出了一個(gè)金屬殼里有兩個(gè)同性電荷，此時(shí)，它們間是有排斥力的，如果兩個(gè)同性電荷分別處于兩個(gè)相接觸的封閉的金屬殼里，(實(shí)現(xiàn)辦法是用金屬門將一個(gè)金屬殼分成兩個(gè)封閉金屬殼)，它們間就沒有排斥力了。以此來映射靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制。圖27所示的兩個(gè)動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤里的電荷，設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在圖27所處位置時(shí)刻，定子電荷環(huán)內(nèi)的定子動(dòng)力電荷對(duì)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷有推動(dòng)力，在其它位置時(shí)，特別是陰影部分完全對(duì)準(zhǔn)定子電荷環(huán)里的動(dòng)力電荷開口時(shí)，不希望出現(xiàn)逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩。
為了控制動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)四套方案以試驗(yàn)，第一套方案是剎車罩完全占滿定子電荷環(huán)內(nèi)緣與轉(zhuǎn)子電子環(huán)外緣的空間，剎車罩上開有(大小與定子電荷環(huán)上的開孔相等的)四個(gè)孔，正對(duì)于定子電荷環(huán)的開孔，當(dāng)剎車罩關(guān)閉時(shí)(剎車罩向下運(yùn)動(dòng)至下限位置時(shí))定子電荷環(huán)的開孔完全被剎車罩封閉，此時(shí)定子電荷環(huán)內(nèi)的定子動(dòng)力電荷對(duì)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷不產(chǎn)生排斥力，當(dāng)剎車罩打開時(shí)(剎車罩向上運(yùn)動(dòng)至上限位置時(shí))，剎車罩上的四個(gè)開孔與定子電荷環(huán)上的開孔完全相通，此時(shí)，定子電荷環(huán)內(nèi)的定子動(dòng)力電荷可以對(duì)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷產(chǎn)生排斥力。(當(dāng)且僅當(dāng)定子電荷環(huán)的開孔、剎車罩的開孔、轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的開孔相通時(shí))，第二套方案是在第一套方案的基礎(chǔ)上，將剎車罩的壁厚變薄，不與定子電荷環(huán)的內(nèi)緣及轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的外緣相接觸，但要在定子電荷環(huán)，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的上下兩個(gè)端面處，使定子電荷環(huán)，剎車罩，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)相接觸，使三者成為等勢(shì)體，剎車罩上的開孔及開關(guān)工作過程同第一方案，第三套方案是如圖38的下圖所示，剎車罩與定子電荷環(huán)的內(nèi)緣緊密接觸，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的外緣展開來畫，是一個(gè)長方形上有四個(gè)孔，在行的位置上裝有1、2、3、4行金屬滾珠，在列的位置上裝有1、2、3、4、5、6、7、8列金屬滾珠，定子電荷環(huán)內(nèi)緣與剎車罩外表面相接觸，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)外緣上的滾珠與剎車罩的內(nèi)表面相接觸，剎車罩上的開孔及開關(guān)工作過程同第一方案，即剎車罩關(guān)閉時(shí)(剎車罩向下運(yùn)動(dòng)至下限位置時(shí))，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間無斥力，剎車罩打開(剎車罩向上運(yùn)動(dòng)至上限位置)時(shí)，當(dāng)定子電荷環(huán)的開孔、剎車罩的開孔，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的開孔相通時(shí)，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1或動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間有排斥力的作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，其它位置不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，第四套方案是在定子電荷環(huán)的內(nèi)緣上也裝上滾珠，滾珠的安裝方法同轉(zhuǎn)子電荷環(huán)外緣上的滾珠安裝方法，即在行的位置上裝有1、2、3、4行金屬滾珠，在列的位置上裝有1、2、3、4、5、6、7、8列金屬滾珠，參見圖38的下圖，剎車罩的打開與關(guān)閉的控制及作用同第三種方案，在這四套方案中，剎車罩只能上下移動(dòng)，而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，故在剎車罩與動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤箱間設(shè)有防轉(zhuǎn)塊，剎車罩上的開孔是相同的，定子電荷環(huán)，剎車罩，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)在任何時(shí)刻都是等勢(shì)體。(注16個(gè)帶電金屬球殼是不與定子電荷環(huán)，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)相接觸的)。
靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程此時(shí)的發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)使用，它通過磁力驅(qū)動(dòng)器拖動(dòng)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，它的旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的定子動(dòng)力電荷間隔90°轉(zhuǎn)角就會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷產(chǎn)生推動(dòng)力而形成轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)軸上每間隔45°轉(zhuǎn)角就獲得一次推動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)啟動(dòng)完成后，發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)就作為發(fā)電機(jī)使用。
操作過程(見圖29中圖)將圖31中的剎車罩升降開關(guān)K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向右邊，使P1.O＝1，剎車罩將被置于打開狀態(tài)，(圖31的程序框圖中，DK＝0，表示剎車罩已處于打開位置，GB＝0，表示剎車罩已處于關(guān)閉位置)，KQ、KQ’是做成聯(lián)動(dòng)的(即觸點(diǎn)同向運(yùn)動(dòng)，KQ觸點(diǎn)處在最右位置時(shí)，啟動(dòng)電阻完全被撤出，啟動(dòng)電源支路被切斷，KQ觸點(diǎn)處在最左位置時(shí)，整個(gè)啟動(dòng)電阻全部被接入，啟動(dòng)電源支路被接通，如果K1-1閉合的話)；K1-1，K1-2是聯(lián)動(dòng)的，K1-1閉合時(shí)，K1-2打開；K1-1打開時(shí)，K1-2閉合，將KQ，KQ’滑向最左邊，合上K1-1，則K1-2打開，此時(shí)發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)(要順時(shí)針旋轉(zhuǎn))，此時(shí)，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的定子動(dòng)力電荷開始對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷產(chǎn)生推動(dòng)轉(zhuǎn)矩，然后慢慢的將KQ、KQ’滑向最右邊，當(dāng)KQ’滑到最右邊時(shí)，啟動(dòng)電源(電池組的供電支路)被切斷，發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)電阻也被撤除，然后打開K1-1，則K1-2合上，將KQ、KQ’滑向最左邊，為下次啟動(dòng)做好準(zhǔn)備。
調(diào)節(jié)并勵(lì)繞組上的串接電位器，使發(fā)電機(jī)工作在積復(fù)勵(lì)狀態(tài)。(資料來自教材《電機(jī)學(xué)》，高等學(xué)校教學(xué)用書，冶金工業(yè)出版社，劉宗富編)圖24中的“各備用電池充電系統(tǒng)”的具體電路之一如圖29上圖所示。(資料來自《UPS不間斷電源的工作原理與實(shí)用維修技術(shù)，廣東省科普器材公司編》要給充電電池充電，要合上K，要取下充電電池，要打開K，當(dāng)需要更換電池時(shí)，先將充電電路的開關(guān)K打開，取下已充好電的電池，將已充好電的電池并接在工作電路中，然后取下被更換的電池，接到充電電路中，之后再合上開關(guān)K，以保證工作電路不斷電。
充電電源采用降壓型的開關(guān)穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)。開關(guān)MOS管，D，L，C組成降壓型的開關(guān)電路，用UC3842對(duì)開關(guān)管進(jìn)行控制，UC3842的第2腳實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的穩(wěn)壓充電，第3腳實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的限流充電。發(fā)電機(jī)輸出端的電壓，經(jīng)電阻，穩(wěn)壓管，電容后給UC3842的第7腳供電。即穩(wěn)壓管的陽極接的是發(fā)電機(jī)輸出端的負(fù)極。
UC3842的引腳說明第1腳它是誤差放大器輸出，作為環(huán)補(bǔ)償用，主要通過1腳與輸入腳加入RC網(wǎng)絡(luò)，形成閉環(huán)，保證環(huán)路穩(wěn)定。
第2腳電壓反饋端，為誤差放大器輸入端，一般從開關(guān)電源輸出端經(jīng)過電路分壓取樣，連入2腳。第3腳電流檢測(cè)端，檢測(cè)電流轉(zhuǎn)為電壓后與3腳相連。第4腳接電阻與電容，決定振蕩頻率。第5腳地。第6腳PWM輸出。第7腳芯片的電源供給。第8腳參考電壓輸出，+5V。
靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬球殼的充電控制。
1、靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的充電控制。
無論正、負(fù)離子提取電場(chǎng)采用圖9電路還是采用圖35的電路，它的充電控制電路如圖9底部所示，當(dāng)未充滿電信號(hào)K7為高時(shí)，使光耦飽和導(dǎo)通，則1#SG1524，2#SG1524的第10腳為低電平，則1#SG1524，2#SG1524的11、14腳有脈沖輸出，相應(yīng)的開關(guān)電源變壓器的副邊繞組有電壓輸出，受控于圖11中的8051的正、負(fù)離子提取電場(chǎng)存在時(shí)，可提取離子到金屬球殼中，對(duì)金屬球殼充電。當(dāng)充滿電時(shí)，K7為低，光耦不導(dǎo)通，B3+經(jīng)一電阻接到1#SG1524的第10腳，B4+經(jīng)一電阻接到2#SG1524的第10腳，則1#SG1524，2#SG1524的11、14腳無脈沖輸出，相應(yīng)的開關(guān)電源變壓器的副邊無輸出。正、負(fù)離子提取電場(chǎng)不存在，停止對(duì)金屬球殼充電。
圖9中的K7由圖13產(chǎn)生，圖13中的K7還送到圖11中的8051中，圖13中K7還送到圖18中的MC33035的第7腳。
金屬球殼的帶電量的第二種測(cè)量方法在圖13中，原來用的是法拉第筒來測(cè)量金屬球殼帶電量的，稱為第一種電量測(cè)量方法，第二種測(cè)量方法是采用買來的振動(dòng)電容電量測(cè)量電路來測(cè)金屬球殼的電量，這種測(cè)量的原理在“中國靜電信息網(wǎng)”www.esd-china.com上有詳細(xì)介紹(EST102振動(dòng)電容式靜電計(jì)及EST111等)。
在第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中，假如第一種電量測(cè)量方法行不通，第二種電量測(cè)量方法也行不通，則不再采用測(cè)量電量的方法來控制金屬球殼的充電，而采用如圖23下圖所示的通過測(cè)量運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的行程來控制金屬球殼的充電，由于運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置是往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，可通過測(cè)量運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的行程來控制金屬球殼電量的大小，其實(shí)現(xiàn)方法是在動(dòng)力輸出連桿上裝一個(gè)差動(dòng)變壓器來測(cè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的行程，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的行程超過最大值時(shí)，滯回比較器輸出高電平，它驅(qū)動(dòng)后面的兩個(gè)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，K7就為低，K6就為高，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的行程達(dá)不到最小值時(shí)，滯回比較器輸出底電平，它驅(qū)動(dòng)后面的兩個(gè)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，K7就為高，K6就為低，采用這種方法時(shí)，圖9下部的K7，圖11中的K7，圖18中的K7就是圖23下圖中的K7，這時(shí)，圖21中的主程序框圖取消K6＝1的判斷，因?yàn)椴淮蜷_閘門，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置就不會(huì)動(dòng)，就不會(huì)有行程。(行程測(cè)量電路的資料來自《非電量測(cè)量與傳感器應(yīng)用》，國防出版社)第二種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)(如圖24所示結(jié)構(gòu))的金屬球殼充電控制如圖28所示，它分為兩種狀態(tài)下的充電控制。
1、第一種狀態(tài)是剎車罩關(guān)閉時(shí)將圖31中的剎車罩開關(guān)K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向左邊，則圖31中的8051控制HCTL-1100，將剎車罩關(guān)閉，即剎車罩運(yùn)動(dòng)到下限位置，(圖31的程序框圖中，DK＝0，表示剎車罩已處于打開位置，GB＝0，表示剎車罩已處于關(guān)閉位置)。
圖31中的剎車罩升降開關(guān)K2-1，圖28中的K2-2、K2-3是聯(lián)動(dòng)開關(guān)，(即K2-1，K2-2，K2-3的動(dòng)觸點(diǎn)要么同時(shí)倒向左邊，要么同時(shí)倒向右邊)，此時(shí)開關(guān)K2-2的動(dòng)觸點(diǎn)接至開關(guān)K2-2的1號(hào)觸點(diǎn)，開關(guān)K2-3的動(dòng)觸點(diǎn)接至開關(guān)K2-3的1號(hào)觸點(diǎn)。
K2-2的1號(hào)觸點(diǎn)的信號(hào)來源，如圖28所示的第2行圖，振動(dòng)(或者叫諧振)電容電量測(cè)量電路是買來的。
K2-3的1號(hào)觸點(diǎn)的信號(hào)來源，如圖28所示的第3行圖，振動(dòng)(或者叫諧振)電容電量測(cè)量電路是買來的。
諧振電容電量測(cè)量電路的輸出電壓，與電量設(shè)定電位器上的取樣電壓進(jìn)行滯回比較，比較器的輸出驅(qū)動(dòng)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，三極管的集電極信號(hào)再驅(qū)動(dòng)光耦工作在開關(guān)裝態(tài)，光耦的集電極信號(hào)作為剎車罩關(guān)閉時(shí)，1#SG1524，2#SG1524的第10腳信號(hào)。
(注有的書上將振動(dòng)電容電量測(cè)量叫諧振電容電量測(cè)量，本說明書及其附圖和權(quán)利要求書上講的諧振電容電量測(cè)量電路與振動(dòng)電容電量測(cè)量電路是一回事，都指從中國靜電信息網(wǎng)-----WWW.ESD-china.com上買來的電路)之所示設(shè)置剎車罩關(guān)閉時(shí)的充電電路，是為了能立即啟動(dòng)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，不致于讓動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1、2里的金屬球殼從0電量充起，而是使在啟動(dòng)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，金屬球殼有足夠的電量。即讓靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)能立即拖動(dòng)發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)發(fā)電。圖28的第2行圖，第3行圖的電量設(shè)定電位器動(dòng)觸點(diǎn)上的電壓取值方法先打開剎車罩，即將圖31的K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向右邊，剎車罩打開后，將1#SG1524，2#SG1524的第10腳分別接B3-，B4-，讓金屬球殼無條件地充電，反復(fù)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)，直到驅(qū)動(dòng)電機(jī)能帶上最大負(fù)載啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)，諧振電容電量測(cè)量電路的輸出電壓，作為圖28的第2行圖，第3行圖的電量設(shè)定電位器上的設(shè)定電壓。
2、第二種狀態(tài)是靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，(即圖31中的K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向右邊，剎車罩處于上限位置，發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)的充電控制)，此時(shí)K2-2的動(dòng)觸點(diǎn)接至K2-2的2號(hào)觸點(diǎn)，K2-3的動(dòng)觸點(diǎn)接至K2-3的2號(hào)觸點(diǎn)，K2-2的2號(hào)觸點(diǎn)的信號(hào)來源如圖28的第4行圖，K2-3的2號(hào)觸點(diǎn)的信號(hào)來源如圖28的第5行圖，電路的工作原理是發(fā)電機(jī)發(fā)出的直流電的取樣電壓UQ(參見圖30)，與人為設(shè)定電壓進(jìn)行滯回比較，比較器的輸出驅(qū)動(dòng)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，三極管的集電極信號(hào)再驅(qū)動(dòng)光耦工作在開關(guān)裝態(tài)，光耦的集電極信號(hào)作為靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)1#SG1524，2#SG1524的第10腳信號(hào)，其中，UQ是圖30上圖中的發(fā)電機(jī)發(fā)出的直流電的取樣電壓。第二種狀態(tài)下的人為設(shè)定電壓(即圖28的第4行圖，第5行圖的可調(diào)電位器上的取樣電壓)的取值是先打開剎車罩，即將圖31的K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向右邊，將1#SG1524，2#SG1524的第10腳分別接B3-，B4-，讓金屬球殼無條件地充電，反復(fù)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)，直到驅(qū)動(dòng)電機(jī)能帶上最大負(fù)載運(yùn)行時(shí)，UQ的電壓。
圖28的第4行圖，第5行圖所用的+5V，+15V電源；圖30中的+5V，±15V電源由圖8上圖提供。(圖8，圖18下圖的電路原理一目了然，就不敘述了)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)如圖30所示。(資料來自《電機(jī)控制專用集成電路》，譚建成編)上圖是發(fā)電機(jī)發(fā)出的直流電經(jīng)π型濾波后給H橋供電。H橋由V1、V2、V3、V4及驅(qū)動(dòng)電機(jī)M組成，V1、V2、V3、V4為大功率IGBT功率模塊，TA為電流互感器，以檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電樞電流，此電流IS作為過流檢測(cè)電流，示于圖30的中圖，它與比較器的負(fù)向輸入端的設(shè)定電流比較后作為是否過載的控制信號(hào)輸給IR2110的11腳，以決定IR2110是否關(guān)閉IGBT的驅(qū)動(dòng)脈沖。
IGBT的驅(qū)動(dòng)脈沖由兩片IR2110來提供，IR2110的HO跟隨HIN變化，LO跟隨LIN的變化，而H橋中V1與V4同通同斷，V2與V3同通同斷，故兩片IR2110的HIN與LIN的連接如圖30的中圖所示，即UC3637輸出的兩路PWM脈沖AOUT，BOUT，AOUT輸給控制V1的IR2110的HIN引腳及控制V4的IR2110的LIN引腳；BOUT輸給控制V2的IR2110的HIN引腳及控制V3的IR2110的LIN引腳。
電機(jī)調(diào)速控制集成塊用UC3637，電路示于圖30的下圖UC3637是直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制(PWM)控制器，該集成電路適用于開環(huán)或帶測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋的閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)速度控制，內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)模擬誤差電壓信號(hào)，輸出兩路PWM脈沖信號(hào)，這兩路信號(hào)與誤差電壓信號(hào)的幅值成正比，且與極性相關(guān)，因此，可構(gòu)成雙向的調(diào)速系統(tǒng)。4腳AOUT和7腳BOUT經(jīng)圖30中圖的IR2110處理后，輸出H橋驅(qū)動(dòng)脈沖，12腳、13腳為電流控制信號(hào)，它由圖30的上圖取出，TG為驅(qū)動(dòng)電機(jī)M的測(cè)速發(fā)電機(jī)，它的輸出電壓經(jīng)濾波后與速度給定信號(hào)共同輸入16腳，速度給定信號(hào)可正可負(fù)，以實(shí)現(xiàn)車船的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，后退運(yùn)動(dòng)，剎車開關(guān)關(guān)閉后，則給定信號(hào)為0，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)停車，圖30中所用+5V，±15V電源由圖8上圖提供，圖28的第4行圖，第5行圖所用+5V，±15V電源也由圖8上圖提供，+Vmotor由圖18下圖產(chǎn)生，其它電路所用的電源由圖8下圖的電池組B提供。
圖11中的上圖及下圖適用于靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第二種離子引出裝置及靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的第一種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路，如果采用第二種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路，P1←#10，則E7存在，E1，E4，E8，E9消失，P1←#0F，則E7消失，E1，E4，E8，E9存在，程序流程框圖的其它部分不變。靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)采用第二種形式時(shí)，圖11上圖中的K7是不需要的。
剎車罩的升降控制電路及8051程流程框圖示于圖31，剎車罩開關(guān)K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向左邊時(shí)，P1.0＝0，此時(shí)控制剎車罩關(guān)閉，即剎車罩向下運(yùn)動(dòng)到下限位置，此時(shí)，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1、2里的定子電荷與轉(zhuǎn)子電荷間無作用力。剎車罩K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向右邊時(shí)，P1.0＝1，此時(shí)，控制剎車罩打開，即剎車罩向上運(yùn)動(dòng)到上限位置，此時(shí)，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1、2里的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間(定子電荷環(huán)的開口、剎車罩的開口、轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的開口相通時(shí))可產(chǎn)生排斥力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)旋轉(zhuǎn)。
剎車罩處于下限位置時(shí)，GB信號(hào)為低電平，剎車罩處于完全關(guān)閉狀態(tài)，剎車罩開口，定子電荷環(huán)開口不通；剎車罩處于上限位置時(shí)，DK信號(hào)為低電平，剎車罩處于完全打開狀態(tài)，即定子電荷環(huán)開口，剎車罩開口，相通。
16有益效果現(xiàn)在的汽車(轎車、公共汽車、載重卡車)，船舶內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，無論是燒汽油的，還是燒柴油的，甚至是燒天然氣的，其工作原理都是燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒。氣缸中產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞在上下止點(diǎn)間不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過活塞上的連桿把動(dòng)力輸出去，這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在消耗有限的石油資源和污染大氣，以致油價(jià)日趨上漲，地球環(huán)境日趨惡化，眾所周知，油價(jià)上漲，各種生產(chǎn)成本就會(huì)上升，它直接抑制國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)是從電解液中提取帶電的正、負(fù)離子形成電荷，利用同性電荷間的排斥力推動(dòng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在上下止點(diǎn)間不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由它的動(dòng)力輸出連桿輸出動(dòng)力(靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式)，或者利用定子動(dòng)力電荷對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷的排斥力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)軸上的磁力驅(qū)動(dòng)器輸出動(dòng)力(靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電供給電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和充電系統(tǒng)，調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)汽車，船舶行駛，不再需要變速箱，操縱性能非常優(yōu)異。
多臺(tái)靜電斥力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電，可驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，如公交車，坦克，潛艇等。電解液的獲取是容易的。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是低制造成本、低運(yùn)行成本和無污染的，且動(dòng)力強(qiáng)勁持久，可用來取代現(xiàn)有的車、船內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
動(dòng)力強(qiáng)勁持久的論述說明書的第一頁已算過了靜電斥力的大小，它的持久性又如何呢？金屬球殼四周的屏蔽層經(jīng)過加云母涂層，金屬球殼的電量衰減應(yīng)該是慢的，因?yàn)樗鼪]有放電通道，屏蔽箱里幾乎是真空的，而內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料在氣缸中一點(diǎn)火就會(huì)燒完?；钊贿\(yùn)行一個(gè)單程(從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)間的距離)，而靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)充滿電開始運(yùn)行，到電量降到自動(dòng)充電期間，運(yùn)動(dòng)小車絕不止只運(yùn)行一個(gè)單程，而一庫侖的電量只需0.2毫克的鈣離子。故此，相同容積的一箱電解液比一箱氣油，使用靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的車船將比使用燃油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車船開得更遠(yuǎn)，這就是動(dòng)力的持久性說明。
與現(xiàn)有的其他汽車動(dòng)力相比使用太陽能的汽車，它的制造成本是極高的，且陰雨天無法使用，不可能推廣，只是概念車而已。使用氫氣作燃料的汽車，氫氣的制取成本是高的，儲(chǔ)存液態(tài)氫也是難的，與蓄電池供電的電動(dòng)汽車相比，蓄電池始終要給電動(dòng)汽車的電機(jī)繞組供電才能使電動(dòng)汽車行走，(相比金屬球殼的電量衰減來說)，蓄電池的放電速度是快的。因?yàn)樾铍姵亟o電機(jī)繞組供電的過程，實(shí)質(zhì)上是電荷的運(yùn)動(dòng)過程，或者叫放電過程，它已構(gòu)成回路了，而金屬球殼表面上的感應(yīng)電荷在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中是不構(gòu)成放電通道的。故靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力會(huì)更持久，從充電速度比較從電網(wǎng)給蓄電池充電，是靠氧化還原反應(yīng)充進(jìn)去的，即電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，而靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬球的充電，是用電場(chǎng)力直接提取離子到金屬球殼里的。它沒有氧化還原反應(yīng)過程。充入相同電量，金屬球殼的充電速度要比蓄電池的充電速度要快。綜上所述，使用靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，無論從制造成本、運(yùn)行成本、綠色環(huán)保、動(dòng)力性能上來講，都是最好的。
靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的適用范圍1、作為各種車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，如轎車、公共汽車、載重卡車、坦克，火車等的發(fā)動(dòng)機(jī)。
2、作為各種船舶、艦艇的發(fā)動(dòng)機(jī)。
3、靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)可拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電，大可建立電站，小可為各種設(shè)備提供電源。
我國正在發(fā)展的煤變油技術(shù)仍然擺脫不了傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的弊端，煤變油的成本遠(yuǎn)比電解液的成本高，目前，全球都面臨能源危機(jī)，全球的石油將在50年后枯竭，用甘蔗、玉米等植物制取乙醇，用乙醇與汽油混用，只能緩解石油耗盡的速度，植物的生長速度無法達(dá)到石油的耗盡速度，且占用人類賴以生存的耕地，尋找清潔、易行的替代能源勢(shì)在必行，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的使用將風(fēng)靡全球。
權(quán)利要求
1.傳統(tǒng)的車、船內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，無論是燒汽油的，還是燒柴油的，甚至是燒天然氣的，其工作原理都是燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中燃燒，氣缸中產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞在上下止點(diǎn)間不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過活塞上的連桿把動(dòng)力輸出去，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)是用電場(chǎng)力從電解液中提取正、負(fù)離子，形成正、負(fù)電荷，利用同性電荷間的排斥力來推動(dòng)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種形式第一種形式的特點(diǎn)是以運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生動(dòng)力的，第二種形式的特點(diǎn)是以轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生動(dòng)力的，可通過靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)處理后供給電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及各備用電池充電系統(tǒng)，由被調(diào)速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車、船的行駛，在第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中，固定離子引出裝置又分為兩種結(jié)構(gòu)，第一種結(jié)構(gòu)在電解液通道及離子引出通道中，有電場(chǎng)極板正離子提取電場(chǎng)所需的柵網(wǎng)極板，底極板；負(fù)離子提取電場(chǎng)所需的柵網(wǎng)極板，底極板；正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)極板，在電解液通道兩側(cè)，有電場(chǎng)電源線過孔，左右各7個(gè)，固定電荷形成裝置，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的電場(chǎng)極板都從電場(chǎng)電源線過孔中的導(dǎo)線上獲取相應(yīng)的電源，為使電場(chǎng)電源線過孔中的導(dǎo)線與各電場(chǎng)極板連線穩(wěn)定接觸，設(shè)有電場(chǎng)電源線夾板，已引出離子的聚焦電場(chǎng)電極與固定離子引出裝置通過螺蚊接口相連，兩個(gè)螺紋接口中間設(shè)有正負(fù)屏蔽板，固定離子引出裝置的第二種結(jié)構(gòu)它在第一種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了3塊正離子聚焦柵網(wǎng)電極，3塊負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極，相應(yīng)的電場(chǎng)電源線過孔就變成18個(gè)，左右各9個(gè)，其它方面與第一種結(jié)構(gòu)相同，(參見圖2，圖23)，移動(dòng)離子引出裝置的結(jié)構(gòu)移動(dòng)離子引出裝置比固定離子引出裝置多出四個(gè)車輪及車軸、四個(gè)阻力桿及其附著物、兩個(gè)滾筒、一個(gè)動(dòng)力輸出連桿及其附著物，其它結(jié)構(gòu)完全相同，固定電荷形成裝置由固定離子引出裝置加上聚焦電場(chǎng)，防逃離電場(chǎng)、金屬球殼及其支撐物、離子門、正負(fù)屏蔽層、電場(chǎng)極板電源連線組成。運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置由移動(dòng)離子引出裝置加上聚焦電場(chǎng)、防逃離電場(chǎng)、金屬球殼及其支撐物、離子門、正負(fù)屏蔽層、電場(chǎng)極板電源連線組成，(參見圖3，圖4)，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)無論采用第一種形式還是第二種形式，從電解液中提取離子到金屬球殼中保存，這一過程所需的各種電場(chǎng)電極電源又有兩種形式的產(chǎn)生電路(離子位置交換電場(chǎng)電極電源的產(chǎn)生電路只有一種)，第一種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路的特點(diǎn)是各電場(chǎng)電極電源有各自的公共電位參考點(diǎn)，正離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，電極電源都是正極性的，負(fù)離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，電極電源都是負(fù)極性的，第二種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路的特點(diǎn)是無論是正離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，還是負(fù)離子所需電場(chǎng)存在時(shí)，電極電源只有電位的相對(duì)高低，(參見圖9，圖29，圖32，圖33，圖34；圖35，圖36，圖37，圖10)，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的正負(fù)離子的引出在上桶和下桶中完成，上下桶的結(jié)構(gòu)一樣，每個(gè)桶中包括定子?xùn)啪W(wǎng)極板，定子底極板，(定子?xùn)啪W(wǎng)極板與定子底極板間的電場(chǎng)用于提取離子，即使離子向上運(yùn)動(dòng))，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，轉(zhuǎn)子底極板，(轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板與轉(zhuǎn)子底極板間的電場(chǎng)用于提取離子，即使離子向上運(yùn)動(dòng))，定子外層聚焦柵網(wǎng)電極，定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，(定子外/內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極與定子中層聚焦柵網(wǎng)電極間的電場(chǎng)用于引出過程中的離子的聚焦)，轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，(轉(zhuǎn)子外/內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極與轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極間的電場(chǎng)用于引出過程中的離子的聚焦)，離子位置交換電場(chǎng)外電極，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極，(離子位置交換電場(chǎng)外電極與離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極間的電場(chǎng)用于離子位置交換)，定子?xùn)啪W(wǎng)極板，定子底極板，轉(zhuǎn)子底極板是不動(dòng)的，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，(注定子?xùn)啪W(wǎng)極板被支撐塊分成N1個(gè)等面積區(qū)域，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板被支撐塊分成N2個(gè)等面積區(qū)域，N1應(yīng)當(dāng)是N2的整數(shù)倍，也就是說，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤里的定子動(dòng)力電荷數(shù)N1是轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷數(shù)N2的整數(shù)倍，剎車罩上的開孔數(shù)為N1，本說明書以N1＝N2＝4來描述)(參見圖24，圖25，圖26)。
2.在第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)中，單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)上屏蔽層與中屏蔽層之間裝有閘門位置檢測(cè)及其控制系統(tǒng)，4個(gè)閘門打開或關(guān)閉的空間是中屏蔽層與下屏蔽層之間的空間，中屏蔽層之下有兩個(gè)固定電荷形成裝置及其支撐墩；一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置及其導(dǎo)軌；運(yùn)動(dòng)屏蔽層；正負(fù)屏蔽層；兩個(gè)閘門墩；兩個(gè)阻力墻；電解液導(dǎo)管及可移動(dòng)電解液導(dǎo)管；運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置位置檢測(cè)激光頭及光敏三極管；由電解液驅(qū)動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)電解液在電解液導(dǎo)管，可移動(dòng)電解液導(dǎo)管，電解液箱之間流動(dòng)，電解液驅(qū)動(dòng)泵是由一個(gè)三相無刷直流電機(jī)在軸上裝一槳狀葉片組組成，電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)由一速度閉環(huán)控制系統(tǒng)控制，它由MC33039、MC33035、MPM3003等組成，其中，充電標(biāo)志信號(hào)K7輸入MC33035的第7腳，充滿電后，可使電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)停轉(zhuǎn)，需要充電時(shí)，又能自動(dòng)啟動(dòng)電解液驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，(參見圖4，圖5，圖6，圖18)，單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)工作在調(diào)速場(chǎng)合下，有4個(gè)閘門，閘門不跨越正負(fù)屏蔽層，閘門不需加正負(fù)屏蔽層的補(bǔ)缺屏蔽層；單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)工作在不調(diào)速場(chǎng)合下，將正負(fù)屏蔽層兩邊的閘門P3、P4合成為一個(gè)閘門FP2，將正負(fù)屏蔽層兩邊的閘門P1、P2合成為一個(gè)閘門FP1，此時(shí)由于每個(gè)閘門都跨越了正負(fù)屏蔽層，每個(gè)閘門都須加正負(fù)屏蔽層的補(bǔ)缺屏蔽層，這樣做，可使靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，控制簡單，第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)工作在不調(diào)速場(chǎng)合下，主要用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理在不用調(diào)速的場(chǎng)合下，當(dāng)PA＝0時(shí)，打開閘門FP2，關(guān)閉閘門FP1；當(dāng)PB＝0時(shí)，打開閘門FP1，關(guān)閉閘門FP2，在調(diào)速的場(chǎng)合下，例如用P1，P3閘門的開與關(guān)，使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置往返運(yùn)動(dòng)，閘門P2，P4用于調(diào)速，調(diào)速的原理是運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置每當(dāng)從B向A運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A處時(shí)，就關(guān)閉P1，開啟P3，每當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置從A處向B處運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B處時(shí)，就關(guān)閉P3，開啟P1，調(diào)速就是使運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置所受到的靜電排斥力的平均值發(fā)生變化，例如P3開啟5次時(shí)，才開啟P4一次，P1開啟5次時(shí)，才開啟P2一次，這是一種速度。如果P3開啟10次時(shí)，才開啟P4一次，P1開啟10次時(shí)，才開啟P2一次，這兩種情況下，運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在運(yùn)行途中所受的力的平均值是不同的，當(dāng)然速度就不一樣，改變P2、P4的開關(guān)頻率，就能實(shí)現(xiàn)調(diào)速；可由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)成一個(gè)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，其級(jí)聯(lián)方法是將所有單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸力連桿在屏蔽箱之外連接起來，由一個(gè)總的動(dòng)力輸出連桿輸出動(dòng)力。將所有單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的電解液導(dǎo)管在屏蔽箱之外連結(jié)起來，形成一個(gè)總的電解液導(dǎo)管，總的電解液導(dǎo)管與電解液箱相連，所有跨越正負(fù)屏蔽層的閘門在正負(fù)屏蔽層的缺口處加補(bǔ)缺屏蔽層，在閘門托架所穿越的組與組之間的屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，所有的固定電荷形成裝置和運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的電場(chǎng)極板都從電場(chǎng)電源線上獲取電源，由六個(gè)閘門P1-P6來控制運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的運(yùn)動(dòng)，P1、P3同步動(dòng)作，P4、P6同步動(dòng)作，P2、P5用于調(diào)速，由I組中的激光頭及光敏三極管來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的位置；由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)電機(jī)，用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，可將圖7中的閘門合為兩個(gè)，即P1、P2、P3合為一個(gè)閘門，如稱FP1閘門，F(xiàn)P1在每個(gè)正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，P4、P5、P6合為一個(gè)閘門，如稱FP2閘門，F(xiàn)P2在每個(gè)正負(fù)屏蔽層處加補(bǔ)缺屏蔽層，PA＝0時(shí)，打開FP2，關(guān)閉FP1；PB＝0時(shí)，打開FP1，關(guān)閉FP2，這樣循環(huán)下去，閘門FP1由一臺(tái)電機(jī)控制，閘門FP2由另一臺(tái)電機(jī)控制，這樣的結(jié)構(gòu)簡單，控制也簡單，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上裝一齒輪，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出連桿上裝一齒條，此齒條拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的齒輪旋轉(zhuǎn)(如需要，可經(jīng)齒輪變速)，發(fā)電機(jī)電樞輸出的電壓經(jīng)全橋整流，π型LC濾波后(如需要，可經(jīng)升壓電路升壓)，供給電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及各備用電池充電系統(tǒng)，由被調(diào)速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車船行駛，由相同參數(shù)的三個(gè)單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)而成的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，閘門P1、P3同步動(dòng)作，P4、P6同步動(dòng)作，P2、P5用于調(diào)速，其特征是閘門P1、P2、P4、P5位置檢測(cè)傳感器的安裝方法用于閘門上限位置檢測(cè)的光電耦合器PHi，閘門到上限位置(終點(diǎn)位置)時(shí)，閘門的上緣才擋住光電耦合器PHi發(fā)出的光線，其它位置閘門上緣擋不住光電耦合器PHi發(fā)出的光線；用于閘門下限位置檢測(cè)的光電耦合器PCi，閘門到達(dá)下限位置(終點(diǎn)位置)時(shí)，閘門的上緣才擋不住光電耦合器PCi發(fā)出的光線，其它位置閘門總擋住光電耦合器PCi發(fā)出的光線；PC1、PH1、PC4、PH4分別輸給圖16中的8051，PC2、PH2、PC5、PH5輸給圖17中的8051，閘門P4、P6由電機(jī)M2拖動(dòng)，閘門P1、P3由電機(jī)M3拖動(dòng)；閘門P5由電機(jī)M1拖動(dòng)，閘門P2由電機(jī)M4拖動(dòng)，由裝在A、B兩點(diǎn)的激光頭及光敏三極管來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的位置，PA、PB相與后作為圖16中的8051的INT1，PA、PB也輸至圖16中的8051的P1.1，P1.2，手剎信號(hào)SK輸給圖16中的8051的INT0，8051通過給工作在梯形速度圖模式的HCTL-1100寫終點(diǎn)位置參數(shù)，加速度，最大速度來使電機(jī)按要求運(yùn)轉(zhuǎn)，每當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，閘門P4、P6打開，閘門P1、P3關(guān)閉，每當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，P4、P6關(guān)閉，P1、P3打開，剎車時(shí)，P1、P3、P4、P6都打開；當(dāng)圖17中的手剎開關(guān)合上時(shí)，圖17中的8051產(chǎn)生INT0中斷，由圖17中的8051的P1.0給圖16、圖17中的四片HCTL-1100發(fā)同步信號(hào)SYNC，使P1-P6都打開；由圖17中的調(diào)速電位器的位置決定圖17中的8051的定時(shí)器T0、T1的計(jì)數(shù)初值，T0用來計(jì)數(shù)閘門P1的關(guān)閉次數(shù)，T1用來計(jì)數(shù)閘門P4的關(guān)閉次數(shù)，T0、T1的計(jì)數(shù)初值總相同，當(dāng)T0計(jì)數(shù)溢出時(shí)，閘門P2同步于P1、P3開關(guān)一次，當(dāng)T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)，閘門P5同步于P4、P6開關(guān)一次，改變調(diào)速電位器的位置，就可改變P2、P5的開關(guān)頻率，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，閘門開啟控制模塊程序流程是先檢查閘門是否在上限位，若在上限位置，說明該閘門已處于開啟狀態(tài)，程序直接出模塊；若不在上限位，檢查閘門是否在下限位，若閘門不在下限位，說明閘門已在打開過程中，程序直接出模塊，若閘門在下限位，則相應(yīng)的8051給相應(yīng)的HCTL-1100寫終點(diǎn)位置為閘門上限位置的位置參數(shù)，加速度，最大速度。這樣，電機(jī)就可拖動(dòng)相應(yīng)的閘門打開；閘門關(guān)閉控制模塊程序流程是先檢查閘門是否在下限位，若在下限位，說明閘門已處于關(guān)閉狀態(tài)，程序直接出模塊；若閘門不在下限位，檢查閘門是否在上限位，若不在上限位，說明閘門已處在關(guān)閉過程中，程序直接出模塊，若閘門在上限位，則相應(yīng)的8051給相應(yīng)的HCTL-1100寫終點(diǎn)位置為閘門下限位置的位置參數(shù)，加速度，最大速度，這樣，電機(jī)就可拖動(dòng)相應(yīng)的閘門關(guān)閉；由多臺(tái)相同參數(shù)的單組電荷靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的級(jí)聯(lián)方法以此類推。
3.從電解液中用電場(chǎng)力提取離子，形成電荷的過程，其特征是這樣的在正離子引出柵網(wǎng)極板(DJ5)及其對(duì)應(yīng)的底極板(DJ6)上加正離子提取電場(chǎng)電源，在負(fù)離子引出柵網(wǎng)極板(DJ10)及其對(duì)應(yīng)的底極板(DJ9)上加負(fù)離子提取電場(chǎng)電源，使正離子向上運(yùn)動(dòng)，負(fù)離子向上運(yùn)動(dòng)，離子從垂直向上運(yùn)動(dòng)開始，直到離子進(jìn)入已引出離子聚焦電場(chǎng)(E2，E5)前，正離子要受到位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)極板(DJ15，DJ16)間的電場(chǎng)的聚焦，負(fù)離子要受到位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)極板(DJ17，DJ18)間的電場(chǎng)的聚焦，正離子穿越正離子引出柵網(wǎng)極板(DJ5)后，進(jìn)入正離子的聚焦電場(chǎng)極板(DJ3，DJ4)所形成的電場(chǎng)E2，并被聚焦，負(fù)離子穿越負(fù)離子引出柵網(wǎng)極板(DJ10)后，進(jìn)入負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)極板(DJ11，DJ12)所形成的電場(chǎng)E5，并被聚焦，在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式中，有的離子須經(jīng)磁場(chǎng)區(qū)改變運(yùn)動(dòng)方向，正離子從聚焦電場(chǎng)極板(DJ3，DJ4)的通道出來后，進(jìn)入正離子防逃離電場(chǎng)極板(DJ1，DJ2)所形成的電場(chǎng)E3，并被加速，正離子群以圓柱體的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)入金屬球殼，DJ1接此金屬球殼，負(fù)離子從聚焦電場(chǎng)極板(DJ11，DJ12)的通道出來后，進(jìn)入負(fù)離子防逃離電場(chǎng)極板(DJ13，DJ14)所形成的電場(chǎng)E6，并被加速，負(fù)離子群以圓柱體的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)入金屬球殼，DJ14接此金屬球殼，DJ5，DJ6間所形成的電場(chǎng)E1，DJ9，DJ10間所形成的電場(chǎng)E4，DJ15，DJ16間所形成的電場(chǎng)E8，DJ17，DJ18間所形成的電場(chǎng)E9，與離子位置交換電場(chǎng)電極(DJ7，DJ8)所形成的電場(chǎng)E7交替存在，DJ3，DJ4間所形成的電場(chǎng)E2，DJ11，DJ12間所形成的電場(chǎng)E5，DJ1，DJ2間所形成的電場(chǎng)E3，DJ13，DJ14間所形成的電場(chǎng)E6始終存在，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種形式的第一種離子引出裝置沒有DJ15，DJ16，DJ17，DJ18(參見圖4，圖23)根據(jù)從電解液中用電場(chǎng)力提取離子，形成電荷的過程，各電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式(圖24)中的接法特征是離子的聚焦原則是負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相反，正離子的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相同，定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間，裝有一個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，每兩個(gè)支撐塊間，裝有一個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，各電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式(圖24)中的接法；(1)、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5、DJ6(圖9上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ5接定子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ6接定子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的4個(gè)定子電荷，在圖24的下桶中，DJ5接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板 DJ6接轉(zhuǎn)子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里的4個(gè)轉(zhuǎn)子電荷，(2)、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極電源DJ9、DJ10(圖9下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ10接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ9接轉(zhuǎn)子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1的四個(gè)轉(zhuǎn)子電荷，在圖24的下桶中，DJ10接定子?xùn)啪W(wǎng)極板，DJ9接定子底極板，它引出動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1里的四個(gè)定子電荷，(3)、位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)電極電源DJ15、DJ16(圖32上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ15接至定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接至定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，在圖24的下桶中，DJ15接至轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接至轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，(4)、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極電源DJ17，DJ18(圖32的下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ17接至轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接至轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，在圖24的下桶中，DJ17接至定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接至定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，(5)、已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源DJ3、DJ4(圖33上圖)的接法在圖24的上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上及下桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，都有四個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，DJ3接至圖26中的聚焦電極2，DJ4接至圖26中的聚焦電極1，(注第二種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，已出離子引出柵網(wǎng)電極的離子，其聚焦電場(chǎng)電極不再用圖1所示形狀的聚焦電極，而是用圖26所示的已引出離子聚焦電極)，其中，上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上的已引出離子聚焦電極，還要續(xù)接圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置(6)、已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電極電源DJ11、DJ12(圖33的下圖)的接法在圖24的上桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)上及下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，都有四個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，DJ11接至圖26中的聚焦電極1，DJ12接至圖26中的聚焦電極2，(7)、第一種防逃離電場(chǎng)的產(chǎn)生電路如圖34所示，正離子防逃離電場(chǎng)電極電源DJ1、DJ2的接法DJ2接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2，DJ1接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1，防逃離電場(chǎng)電極1與金屬球殼相連，負(fù)離子防逃離電場(chǎng)電極電源DJ13、DJ14(圖34下圖)的接法DJ14接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1，DJ13接至圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2，防逃離電場(chǎng)電極1與金屬球殼相連，其中，圖24的上桶中，已出定子?xùn)啪W(wǎng)的正離子，先經(jīng)過圖26所示的已引出離子聚焦電極的聚焦后，還需經(jīng)圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置改變?cè)瓉硐蛏系倪\(yùn)動(dòng)方向而向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)正離子防逃離電場(chǎng)加速，進(jìn)入金屬球殼，在動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里形成4個(gè)帶電的金屬球殼，此時(shí)圖26中的防逃離電場(chǎng)與金屬球殼示意圖將是倒置的，但防逃離電場(chǎng)電極1，2的接法不變，其它的引出離子都是向上運(yùn)動(dòng)的，已引出離子聚焦電極的出口，正對(duì)防逃離電場(chǎng)電極2的入口。(8)、正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7，DJ8(圖29下圖)的接法在圖24的上桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ7，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ8，在圖24的下桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ8，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ7，各電場(chǎng)電極電源的第二種產(chǎn)生電路在靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式中的接法(1)、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5、DJ6(圖35上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ6接定子底極板，DJ5接定子?xùn)啪W(wǎng)極板，在圖24的下桶中，DJ6接轉(zhuǎn)子底極板，DJ5接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，(2)、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極的DJ9、DJ10(圖35下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ9接轉(zhuǎn)子底極板，DJ10接轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，在圖24的下桶中，DJ9接定子底極板，DJ10接定子?xùn)啪W(wǎng)極板，(3)、位于電解液中的正離子的聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16(圖36上圖)的接法在圖24的上桶中，DJ15接定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，在圖24的下桶中，DJ15接轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ16接轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，(4)、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17、DJ18(圖36下圖)的接法在圖24的上桶中，DJ17接轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極及轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，在圖24的下桶中，DJ17接定子外層聚焦柵網(wǎng)電極及定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，DJ18接定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，(5)、已出離子引出柵網(wǎng)極板的正離子的聚焦電場(chǎng)電極電源DJ3、DJ4(圖37上圖)的接法在圖24的上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上及下桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板上，都有四個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，DJ3接至圖26中的聚焦電極2，DJ4接至圖26中的聚焦電極1，(注第二種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，已出離子引出柵網(wǎng)電極的離子，其聚焦電場(chǎng)電極不再用圖1所示形狀的聚焦電極，而是用圖26所示的已引出離子聚焦電極)，其中，上桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上的已引出離子聚焦電極，還要續(xù)接圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置(6)、已出離子引出柵網(wǎng)極板的負(fù)離子的聚焦電場(chǎng)電源DJ11、DJ12(圖37下圖)的接法在圖24的上桶的轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)上及下桶的定子?xùn)啪W(wǎng)極板上，都有四個(gè)圖26所示的已引出離子聚焦電極，DJ11接至圖26中的聚焦電極1，DJ12接至圖26中的聚焦電極2，(7)、第二種防逃離電場(chǎng)電極電源的產(chǎn)生電路如圖10所示正離子防逃離電場(chǎng)DJ1、DJ2(圖10上圖)的接法DJ2接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2，DJ1接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1，防逃離電場(chǎng)電極1與金屬球殼相連，負(fù)離子逃離電場(chǎng)DJ13、DJ14(圖10下圖)的接法DJ14接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極1，DJ13接圖26中的防逃離電場(chǎng)電極2，防逃離電場(chǎng)電極1與金屬球殼相連，其中，圖24的上桶中，已出定子?xùn)啪W(wǎng)的正離子，先經(jīng)過圖26所示的已引出離子聚焦電極的聚焦后，還需經(jīng)圖26中的離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置改變?cè)瓉硐蛏系倪\(yùn)動(dòng)方向而向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)正離子防逃離電場(chǎng)加速，進(jìn)入金屬球殼，在動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2里形成4個(gè)帶電的金屬球殼，此時(shí)圖26中的防逃離電場(chǎng)與金屬球殼示意圖將是倒置的，但防逃離電場(chǎng)電極1，2的接法不變，其它的引出離子都是向上運(yùn)動(dòng)的，已引出離子聚焦電極的出口，正對(duì)防逃離電場(chǎng)電極2的入口。(8)、正負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7，DJ8(圖29下圖)的接法在圖24的上桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ7，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ8，在圖24的下桶中，離子位置交換電場(chǎng)外電極接DJ8，離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極接DJ7，圖24中的上桶的各電場(chǎng)電極電源與下桶的各電場(chǎng)電極電源使用同一套電路，即如上所述，也可以分開使用，但電池的組數(shù)，電路板的數(shù)目都增加了。關(guān)于電場(chǎng)電極電源的第一種產(chǎn)生電路與第二種產(chǎn)生電路圖32與圖36，圖33與圖37，圖34與圖10可互換使用，以試驗(yàn)效果。
4.根據(jù)E1、E4、E8、E9、與E7交替存在，受控于8051的K1、K2、K3、K4、K5，其特征為第一種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路(帶極性的)(參見圖23)K1、K2、K3、K4、K5由圖11中的8051控制(1)、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5，DJ6(如圖9上圖)K1＝K2＝0時(shí)，DJ5與DJ6間無電壓，E1消失K1＝K2＝1時(shí)，DJ5與DJ6間有電壓，E1存在(2)、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極DJ9，DJ10(如圖9下圖)K4＝K5＝0時(shí)，DJ9與DJ10間有電壓，E4存在K4＝K5＝1時(shí)，DJ9與DJ10間無電壓，E4消失(3)、正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7，DJ8(如圖29下圖)K3＝0時(shí)，DJ7與DJ8間無電壓，E7消失K3＝1時(shí)，DJ7與DJ8間有電壓，E7存在(4)、位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ15，DJ16(如圖32上圖)K1＝K2＝0時(shí)，DJ15與DJ16間無電壓，E8消失K1＝K2＝1時(shí)，DJ15與DJ16間有電壓，E8存在(5)、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17，DJ18(如圖32下圖)K4＝K5＝0時(shí)，DJ17與DJ18間有電壓，E9存在K4＝K5＝1時(shí)，DJ17與DJ18間無電壓，E9消失總之①E7消失，E1、E4、E8、E9存在時(shí)K3＝0K1＝K2＝1K4＝K5＝0由圖11可知P1.4P1.3P1.2P1.1P1.00 0 0 1 1 P1＝03H②E7存在，E1、E4、E8、E9消失時(shí)K3＝1K1＝K2＝0K4＝K5＝1由圖11可知P1.4P1.3P1.2P1.1P1.01 1 1 0 0 P1＝1CHK1、K2、K4、K5被兩套電路使用了，為便于開關(guān)管的開關(guān)工作點(diǎn)的電阻參數(shù)的計(jì)算，用了九個(gè)單元的74LS07來驅(qū)動(dòng)(見圖11)第二種電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路(無極性的)(1)、正離子提取電場(chǎng)電極DJ5、DJ6，如圖35上圖K1＝0時(shí)，DJ5、DJ6間無電壓，E1消失K1＝1時(shí)，DJ5、DJ6間有電壓，E1存在(2)、負(fù)離子提取電場(chǎng)電極DJ9、DJ10，如圖35下圖K2＝0時(shí)，DJ9、DJ10間無電壓，E4消失K2＝1時(shí)，DJ9、DJ10間有電壓，E4存在(3)、正、負(fù)離子位置交換電場(chǎng)電極DJ7、DJ8，如圖29下圖K3＝0時(shí)，DJ7與DJ8間無電壓，E7消失K3＝1時(shí)，DJ7與DJ8間有電壓，E7存在(4)、位于電解液中的正離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ15、DJ16，如圖36上圖K4＝0時(shí)，DJ15與DJ16間無電壓，E8消失K4＝1時(shí)，DJ15與DJ16間有電壓，E8存在(5)、位于電解液中的負(fù)離子聚焦柵網(wǎng)電極DJ17、DJ18，如圖36下圖K5＝0時(shí)，DJ17與DJ18間無電壓，E9消失K5＝1時(shí)，DJ17與DJ18間有電壓，E9存在總之①E7消失，E1、E4、E8、E9存在時(shí)K3＝0K1＝1K2＝1K4＝1K5＝1由圖11可知P1.4P1.3P1.2P1.1P1.00 1 1 1 1P1＝#0FH②E7存在，E1、E4、E8、E9消失時(shí)K3＝1K1＝0K2＝0K4＝0K5＝0由圖11可知P1.4P1.3P1.2P1.1P1.01 0 0 0 0P1＝#10H當(dāng)采用第二種電路來提取電解液中的離子時(shí)，圖11中的程序流程框圖中的第二行是P1←#0FH，E7消失，E1、E4、E8、E9存在；第5行是P1←#10H，E7存在，E1、E4、E8、E9消失。
5.靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬球殼的充電控制，其特征是第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的充電控制金屬球殼的電量測(cè)量方法有兩種，一種是采用法拉第金屬筒作傳感器來測(cè)量，另一種是從中國靜電信息網(wǎng)(WWW.ESD-china.com)上買來的振動(dòng)電容(或者叫諧振電容)電量測(cè)量電路，通過人為設(shè)定電量與實(shí)際測(cè)量電量的滯回比較，用滯回比較器的輸出，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)，從三極管的集電極引出充電控制信號(hào)K7，此信號(hào)經(jīng)74LS07同向驅(qū)動(dòng)器后，控制光耦的飽和導(dǎo)通或截止，從光耦的集電極引出信號(hào)，去控制離子提取電場(chǎng)電極電源的產(chǎn)生電路的控制集成電路，使該集成電路輸出驅(qū)動(dòng)脈沖或封鎖驅(qū)動(dòng)脈沖，使離子提取電場(chǎng)能存在或不能存在，實(shí)現(xiàn)充電或不充電的目的，(參見圖13，圖9)，第一種形式的靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種充電控制方法通過測(cè)量運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置的行程，與人為設(shè)定的行程進(jìn)行滯回比較來產(chǎn)生充電控制信號(hào)K7，以此信號(hào)代替上面說的充電控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)充電控制，(參見圖23)，這時(shí)，圖21中的主程序框圖取消K6＝1的判斷，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的充電控制它分為兩種狀態(tài)下的充電控制，第一種狀態(tài)是剎車罩關(guān)閉時(shí)，通過從中國靜電信息網(wǎng)(WWW.ESD-china.com)上買來的振動(dòng)電容(或者叫諧振電容)電量測(cè)量電路的輸出與電量設(shè)定電位器上的取樣電壓進(jìn)行滯回比較，比較器的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)三極管工作在開關(guān)裝態(tài)，此三極管的集電極信號(hào)再驅(qū)動(dòng)一光耦工作在開關(guān)裝態(tài)，光耦的集電極信號(hào)，作為離子提取電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路的控制集成電路的輸出脈沖控制信號(hào)，此狀態(tài)下的電量設(shè)定電位器上的取樣電壓的取值是這樣獲得的打開剎車罩，讓離子提取電場(chǎng)的電源控制集成電路的輸出脈沖控制信號(hào)接低電平，讓金屬球殼無條件地充電，反復(fù)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)，直到驅(qū)動(dòng)電機(jī)能帶上最大負(fù)載啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)電容(或者叫諧振電容)電量測(cè)量電路的輸出電壓，作為電量設(shè)定電位器上的取樣電壓的取值，第二種狀態(tài)是靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的直流電的取樣電壓UQ，與人為設(shè)定電壓進(jìn)行滯回比較，比較器的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)三極管工作在開關(guān)裝態(tài)，此三極管的集電極信號(hào)再驅(qū)動(dòng)一光耦工作在開關(guān)裝態(tài)，光耦的集電極信號(hào)，作為離子提取電場(chǎng)電極電源產(chǎn)生電路的控制集成電路的輸出脈沖控制信號(hào)，剎車罩升降開關(guān)及正負(fù)離子充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)是聯(lián)動(dòng)開關(guān)，第二種狀態(tài)下人為設(shè)定電壓的取值先打開剎車罩，即將圖31的K2-1的動(dòng)觸點(diǎn)倒向右邊，將1#SG1524，2#SG1524的第10腳分別接B3-，B4-，讓金屬球殼無條件地充電，反復(fù)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)，直到驅(qū)動(dòng)電機(jī)能帶上最大負(fù)載運(yùn)行時(shí)，UQ的電壓作為人為設(shè)定電壓的取值，(參見圖28，圖30上圖)。
6.靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式及其應(yīng)用系統(tǒng)的工作原理(參見圖24)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的應(yīng)用系統(tǒng)包括起動(dòng)電源；聯(lián)動(dòng)開關(guān)，發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，各備用電池充電系統(tǒng)，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)，磁力驅(qū)動(dòng)器，(注如果轉(zhuǎn)軸與軸承座的接觸面及軸承座本身能密封，保證靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高度真空，可取消磁力驅(qū)動(dòng)器，這樣將不受350KW傳遞功率的限制)，多臺(tái)靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)多臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電，可驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，如公交車，坦克，潛艇等，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種形式的結(jié)構(gòu)及工作原理磁力驅(qū)動(dòng)器，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與發(fā)電機(jī)/靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過磁力驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行傳遞，剎車罩升降電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上裝有齒輪，此齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)，使剎車罩上下移動(dòng)，完成剎車罩的打開或關(guān)閉，剎車罩升降電機(jī)的控制由圖31中的8051及HCTL-1100、半橋驅(qū)動(dòng)電路、光耦檢測(cè)電路等完成，上下兩個(gè)動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤、剎車罩、及剎車罩支架是金屬結(jié)構(gòu)的，且是相連的等勢(shì)體，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)屏蔽箱上有抽氣孔，上桶及下桶都有電解液注入口，電解液出口，上桶和下桶的結(jié)構(gòu)一樣，但大小不一樣，以下桶為例來描述桶的上部裝有定子?xùn)啪W(wǎng)極板和轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板，定子?xùn)啪W(wǎng)極板不動(dòng)，在外；轉(zhuǎn)子?xùn)啪W(wǎng)極板隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在內(nèi)，桶的底部裝有定子底極板和轉(zhuǎn)子底極板，它們是不動(dòng)的，定子底極板在外，轉(zhuǎn)子底極板在內(nèi)，桶中從內(nèi)到外依次分布有離子位置交換電場(chǎng)內(nèi)電極，轉(zhuǎn)子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子中層聚焦柵網(wǎng)電極，轉(zhuǎn)子外層聚焦柵網(wǎng)電極，定子內(nèi)層聚焦柵網(wǎng)電極，定子中層聚焦柵網(wǎng)電極，定子外層聚焦柵網(wǎng)電極，離子位置交換電場(chǎng)外電極(參見圖26)，有動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2，它們是圓柱形的，從桶中引出的離子，經(jīng)圖26所示的已引出離子聚焦電極聚焦，(需改變運(yùn)動(dòng)方向的離子，還需經(jīng)過離子運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換裝置)，防逃離電場(chǎng)加速后，進(jìn)入金屬球殼，這些帶電金屬球殼分布在動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1、2里的定子電荷環(huán)及轉(zhuǎn)子電荷環(huán)里，利用定子電荷環(huán)里的定子電荷對(duì)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)里的轉(zhuǎn)子電荷的靜電排斥力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上有轉(zhuǎn)矩輸出。
7.為了控制動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)了四套方案以試驗(yàn)，其特征是第一套方案是剎車罩完全占滿定子電荷環(huán)內(nèi)緣與轉(zhuǎn)子電子環(huán)外緣的空間，剎車罩上開有(大小與定子電荷環(huán)上的開孔相等的)四個(gè)孔，正對(duì)于定子電荷環(huán)的開孔，當(dāng)剎車罩關(guān)閉時(shí)(剎車罩向下運(yùn)動(dòng)至下限位置時(shí))定子電荷環(huán)的開孔完全被剎車罩封閉，此時(shí)定子電荷環(huán)內(nèi)的定子動(dòng)力電荷對(duì)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷不產(chǎn)生排斥力，當(dāng)剎車罩打開時(shí)(剎車罩向上運(yùn)動(dòng)至上限位置時(shí))，剎車罩上的四個(gè)開孔與定子電荷環(huán)上的開孔完全相通，此時(shí)，定子電荷環(huán)內(nèi)的定子動(dòng)力電荷可以對(duì)轉(zhuǎn)子電荷環(huán)內(nèi)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷產(chǎn)生排斥力。(當(dāng)且僅當(dāng)定子電荷環(huán)的開孔、剎車罩的開孔、轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的開孔相通時(shí))，第二套方案是在第一套方案的基礎(chǔ)上，將剎車罩的壁厚變薄，不與定子電荷環(huán)的內(nèi)緣及轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的外緣相接觸，但要在定子電荷環(huán)，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的上下兩個(gè)端面處，使定子電荷環(huán)，剎車罩，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)相接觸，使三者成為等勢(shì)體，剎車罩上的開孔及開關(guān)工作過程同第一方案，第三套方案是如圖38的下圖所示，剎車罩與定子電荷環(huán)的內(nèi)緣緊密接觸，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的外緣展開來畫，是一個(gè)長方形上有四個(gè)孔，在行的位置上裝有1、2、3、4行金屬滾珠，在列的位置上裝有1、2、3、4、5、6、7、8列金屬滾珠，定子電荷環(huán)內(nèi)緣與剎車罩外表面相接觸，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)外緣上的滾珠與剎車罩的內(nèi)表面相接觸，剎車罩上的開孔及開關(guān)工作過程同第一方案，即剎車罩關(guān)閉時(shí)，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1及動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間無斥力，剎車罩打開時(shí)，當(dāng)定子電荷環(huán)的開孔、剎車罩的開孔，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)的開孔相通時(shí)，動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤1或動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤2內(nèi)的定子動(dòng)力電荷與轉(zhuǎn)子動(dòng)力電荷間有排斥力的作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，其它位置不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，第四套方案是在定子電荷環(huán)的內(nèi)緣上也裝上滾珠，滾珠的安裝方法同轉(zhuǎn)子電荷環(huán)外緣上的滾珠安裝方法，即在行的位置上裝有1、2、3、4行金屬滾珠，在列的位置上裝有1、2、3、4、5、6、7、8列金屬滾珠，參見圖38的下圖，剎車罩的打開與關(guān)閉的控制及作用同第三種方案，在這四套方案中，剎車罩只能上下移動(dòng)，而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，故在剎車罩與動(dòng)力電荷轉(zhuǎn)盤箱間設(shè)有防轉(zhuǎn)塊，剎車罩上的開孔是相同的，定子電荷環(huán)，剎車罩，轉(zhuǎn)子電荷環(huán)在任何時(shí)刻都是等勢(shì)體。
8.通過靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)處理后供給電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及各備用電池充電系統(tǒng)，由被調(diào)速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車、船的行駛，其中，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特征是由電機(jī)控制集成電路UC3637產(chǎn)生的兩路PWM脈沖(AOUT，BOUT)，輸給兩塊級(jí)聯(lián)的IR2110，AOUT輸給控制V1的IR2110的HIN引腳及控制V4的IR2110的LIN引腳，BOUT輸給控制V3的IR2110的LIN引腳及控制V2的IR2110的HIN引腳，這兩片IR2110的輸出，驅(qū)動(dòng)H橋上的四個(gè)IGBT，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的檢測(cè)電流與設(shè)定電流比較，以決定兩片IR2110是否封鎖輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，UC3637的速度給定可正可負(fù)，通過剎車開關(guān)，可使速度給定為0，充電系統(tǒng)的特征是它是一個(gè)輸出恒壓，限流的開關(guān)電源。
全文摘要
現(xiàn)在的車、船內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作原理都是燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒，氣缸中產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞在上下止點(diǎn)間不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過活塞上的連桿把動(dòng)力輸出去，這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在消耗有限的石油資源和污染大氣，以致油價(jià)日趨上漲和地球環(huán)境日趨惡化，靜電斥力發(fā)動(dòng)機(jī)是從電解液中提取帶電的正負(fù)離子形成電荷，利用同性電荷間的排斥力推動(dòng)運(yùn)動(dòng)電荷形成裝置在上下止點(diǎn)間不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由它的動(dòng)力輸出連桿輸出動(dòng)力，或者利用定子電荷對(duì)轉(zhuǎn)子電荷的推力，使轉(zhuǎn)子電荷環(huán)旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)軸上的磁力驅(qū)動(dòng)器輸出動(dòng)力，這種發(fā)動(dòng)機(jī)是低制造成本、低運(yùn)行成本和無污染的，且動(dòng)力強(qiáng)勁持久，可用來取代現(xiàn)有的車、船內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；也可用來拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電。
文檔編號(hào)H02N1/06GK1897442SQ20061010094
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者譚升高 申請(qǐng)人:譚升高