專利名稱:變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于未來理想能源及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)
背景技術(shù):
能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),與人類生活息息相關(guān)影響并不斷改善我們的生 活。人類社會對于能源開發(fā)利用技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步與發(fā)展。目 前我們?nèi)祟愃莆詹⒃谄毡閼?yīng)用的能源技術(shù),都存在著這樣或那樣的難以克服的弊端。占 我們能源主導(dǎo)地位的煤發(fā)電、水力發(fā)電受限于長途的煤運(yùn)輸和電力傳輸,以及有限的資源 難以滿足人類的需求問題的束縛,也面臨著生態(tài)環(huán)境被破壞的代價。核能發(fā)電投資巨大,也 存在核資源有限、核廢料和核污染的潛在威脅。風(fēng)能、太陽能發(fā)電受限于巨大的投資和自身 技術(shù)的先天不足,難以主導(dǎo)并滿足人類對能源的需求。被人類所寄語厚望的可控?zé)岷税l(fā)電 技術(shù)上的突破尚待時日。人類獲取能源的方式主要依賴化石燃料的燃燒方式,與能源開發(fā) 利用給人類帶來物質(zhì)文明的同時,也存在著嚴(yán)重的能源危機(jī)、環(huán)境污染問題。解決困擾人類 的上述問題就要找到具有足夠豐富便宜、安全潔凈和相關(guān)技術(shù)成熟的未來理想能源技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決未來理想能源及相關(guān)應(yīng)用技術(shù),將有效破解人類社會目前在能源 應(yīng)用方面所存在的能源危機(jī)和環(huán)境污染瓶頸性問題所采用的技術(shù)方案1.變控電磁場感應(yīng)發(fā)電技術(shù)方法的理論依據(jù)1820年奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),由此人們自然聯(lián)想到能否利用磁效 應(yīng)產(chǎn)生電流呢? 1882年英國科學(xué)家法拉弟對這一問題進(jìn)行有目的研究實(shí)驗(yàn),試圖揭示這 個問題的存在與否,經(jīng)過多次失敗,歷經(jīng)10年經(jīng)過不懈努力探索終于在1831年取得了突 破性的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。經(jīng)過反復(fù)不斷的實(shí)驗(yàn)法拉弟領(lǐng)悟到磁生電是一種在變 化、運(yùn)動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)法拉弟把引起電流的原因概括總結(jié)為五類, 它們都與變化和運(yùn)動相聯(lián)系,這就是“變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流、運(yùn)動的磁 鐵、在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們對于電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善, 對于物質(zhì)世界的認(rèn)識得到更進(jìn)一步的提升。這一發(fā)現(xiàn)促使電工技術(shù)得到長足的發(fā)展,也為 日后的人類社會生活的電氣化奠定了基礎(chǔ)。關(guān)于從變化的電流和變化的磁場同樣可以產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)象,在中學(xué)教科書有模 仿法拉弟的實(shí)驗(yàn)[1],線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上,線圈B的兩端連到電流表上, 把線圈A裝在線圈B里面。觀察在下面4種情況下線圈B中是否有電流產(chǎn)生。1開關(guān)閉合 瞬間、2開關(guān)斷開瞬間、3開關(guān)閉合時,滑動變阻器不動、4開關(guān)閉合時,迅速移動滑動變阻器 的滑片。在這個實(shí)驗(yàn)中,由于開關(guān)的的閉合、斷開或者由于迅速移動滑動變阻器的滑片,線 圈A中的電流迅速變化,產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)弱也在迅速變化,又由于兩個線圈套在一起,所以 通過線圈B磁場的強(qiáng)弱也在迅速變化,這種情況下線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這也是被我 們所反復(fù)實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的結(jié)果。
法拉弟親自動手制作了世界第一臺發(fā)電機(jī),日后經(jīng)眾人的不懈努力發(fā)電機(jī)技術(shù)獲 得日趨成熟的發(fā)展,但是發(fā)電機(jī)設(shè)計的思路還是基本沿襲了法拉弟圓盤發(fā)電機(jī)的設(shè)計原 理,利用法拉弟所概括的5類產(chǎn)生電流中的“運(yùn)動的磁鐵、在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體”感應(yīng)電流 的原理。這是純粹的以物體宏觀運(yùn)動的方式產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的方法。由此 人們也總結(jié)出發(fā)電是必須是以等量的能量交換才能實(shí)現(xiàn)的能量守恒。而實(shí)際上法拉弟經(jīng) 反復(fù)實(shí)驗(yàn)所總結(jié)得出的是5種方式產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法,它們都與物質(zhì)的變化和運(yùn)動相關(guān) 聯(lián)。只是運(yùn)動的形式上的極大不同。無論是摩擦起電還是感應(yīng)起電,其本質(zhì)上都是使微觀帶電粒子在物體之間或物體 內(nèi)部轉(zhuǎn)移,而不是創(chuàng)造出了電荷。大量的事實(shí)表明,電荷既不創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從 一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的 總量保持不變。無論是變化的電流、變化的磁場,還是摩擦起電或者感應(yīng)起電,其實(shí)質(zhì)是物 質(zhì)微觀粒子的運(yùn)動變化現(xiàn)象。法拉弟經(jīng)實(shí)驗(yàn)所揭示的5類產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象,可以概括 總結(jié)為一種是以純粹的物體宏觀運(yùn)動的方式,另一種是以微觀粒子運(yùn)動變化方式的控制變 化,所形成磁通量的變化進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的結(jié)果??陀^上宏觀物體運(yùn)動方式的目的也是 促使微觀粒子產(chǎn)生相對運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此,通過直接控制物質(zhì)微觀粒子運(yùn)動變化 也同樣能夠獲得感應(yīng)電流,這些原理為創(chuàng)新設(shè)計新概念發(fā)電機(jī)提供了理論上的依據(jù)。2.變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)設(shè)計方案變控電磁場感應(yīng)發(fā)電技術(shù)方法利用磁生電的原理,創(chuàng)新設(shè)計靜止概念的發(fā)電機(jī), 利用現(xiàn)代技術(shù)手段對物質(zhì)微觀粒子的運(yùn)動變化實(shí)施控制,通過對自由電子一電流的運(yùn)動變 化實(shí)行不間斷的控制,運(yùn)用對物質(zhì)微觀粒子運(yùn)動的控制變化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)感應(yīng)發(fā)電所需要 的變化磁通量的條件,從而實(shí)現(xiàn)靜止電機(jī)能夠發(fā)電的目的。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造是由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)電樞式或旋轉(zhuǎn)磁場式)和不動的定 子(磁場或發(fā)電線圈)所組成。創(chuàng)新設(shè)計的靜止發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)相類似, 同樣也是由定子和轉(zhuǎn)子所組成,不同之處是轉(zhuǎn)子是不轉(zhuǎn)動做功的靜止轉(zhuǎn)子。因此,沒有相應(yīng) 的動力傳動及潤滑機(jī)構(gòu)。盡管轉(zhuǎn)子在宏觀上不轉(zhuǎn)動是靜止的,經(jīng)過勵磁電流變控能夠?qū)崿F(xiàn) 靜止轉(zhuǎn)子磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,實(shí)現(xiàn)靜止不轉(zhuǎn)動做功的靜止電機(jī)同樣也可以發(fā)電 的效果。變控電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)裝置構(gòu)成1發(fā)電定子線圈、2不動的發(fā)電轉(zhuǎn)子磁場、3冷卻、 絕緣和電磁屏蔽裝置、4磁場變化控制裝置及電機(jī)整體控制系統(tǒng)。
變控電磁場感應(yīng)發(fā)電裝置示意圖圖中的1-7為變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的橫剖 面,圖中的8-12為發(fā)電裝置的縱剖面圖。1.側(cè)面感應(yīng)發(fā)電線圈,2.定子線圈鐵芯,3.上下 面感應(yīng)發(fā)電線圈,4.定子線圈鐵芯,5.靜止轉(zhuǎn)子鐵芯,6.靜止轉(zhuǎn)子勵磁線圈,7.靜止轉(zhuǎn)子通 風(fēng)散熱空間,8.片狀的轉(zhuǎn)子磁場單元極片,9.靜止轉(zhuǎn)子勵磁線圈,10.靜止轉(zhuǎn)子單元極片的 通風(fēng)散熱、絕緣和屏蔽的間隔,11.上下面靜止轉(zhuǎn)子鐵芯,12.上下面感應(yīng)發(fā)電線圈。
具體實(shí)施例方式變控電磁感應(yīng)發(fā)電方法屬于創(chuàng)新的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,其發(fā)電技術(shù)的實(shí)施還是在于產(chǎn)生感應(yīng)電流原理方法的選擇上。由于現(xiàn)代綜合科學(xué)技術(shù)的不斷提高,我們今天是站在巨人 的肩上,沿著前人走過的路徑,有更多選擇科學(xué)的方法創(chuàng)新設(shè)計發(fā)電裝置。利用“變化的電 流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流”磁生電的原理設(shè)計感應(yīng)發(fā)電裝置的可行性是毋庸置疑 的。此項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)涉及諸多技術(shù)參數(shù)的確定,以及伴隨新技術(shù)出理所形成的特定理論課題 的研究處理,要通過此項(xiàng)技術(shù)實(shí)施過程中不斷的實(shí)踐探索所最終確定。新概念發(fā)電機(jī)設(shè)計旨在充分提高發(fā)電機(jī)的工作效率。深入研究電磁感應(yīng)發(fā)電原 理,研究探索提高發(fā)電機(jī)效率的途徑是新概念發(fā)電機(jī)設(shè)計的理論基礎(chǔ)?,F(xiàn)代科技詳盡的分 析表明[2],導(dǎo)線內(nèi)的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的,這些電荷在 運(yùn)動,但有的流走了,另外又來補(bǔ)充,所以電荷的分布是穩(wěn)定的,組成電源物質(zhì)的多少又將 決定其積累電荷的多少。從無數(shù)的事例也可以看出,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件與磁場的變化有 關(guān)系,與磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化也有關(guān),另外,與閉合電路包圍的面積也有關(guān)系。從實(shí)驗(yàn)及其它 事實(shí)表明,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流。發(fā)電機(jī)的功率是由其電勢能所決定的,發(fā)電機(jī)的磁場強(qiáng)度、磁場的感應(yīng)作用面積 是影響其效能的主要因素,無論轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動的還是靜止的,轉(zhuǎn)子的磁通量是由其磁場強(qiáng)度 和電磁感應(yīng)作用的面積所決定的。艮P,Φ = BS電源電路電動勢的大小,跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比,即電磁感應(yīng)定 律。據(jù)此推導(dǎo)得出導(dǎo)線切割磁感線時的電動勢為E = Blvsin θ在實(shí)際的應(yīng)用中得知,電磁場的磁場強(qiáng)度受線圈的匝數(shù)、有無鐵芯的影響是巨大 的。因此,電流強(qiáng)度和線圈的匝數(shù)決定電磁場的磁場強(qiáng)度。磁場感應(yīng)作用所形成的面積和 磁通量變化率因素是直接影響發(fā)電機(jī)工作效能的高低,其本質(zhì)還是發(fā)電機(jī)自身物質(zhì)的多少 所決定。勵磁電流強(qiáng)度的大小還是以最低能夠激發(fā)產(chǎn)生感應(yīng)電流為下限。勵磁電流畢竟是 能量的直接消耗,所以提高發(fā)電效能的方法主要通過提高勵磁線圈的匝數(shù),增加磁場感應(yīng) 作用的面積等物理形式的方法,是一勞永逸更為科學(xué)提高發(fā)電效能的方法。眾所周知,發(fā)電機(jī)是通過原動機(jī)所驅(qū)動的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動做功機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝 置。從第一臺發(fā)電機(jī)誕生到目前為止,發(fā)電機(jī)設(shè)計最大的技術(shù)進(jìn)步莫過于轉(zhuǎn)子的勵磁創(chuàng)新 設(shè)計,因?yàn)閯畲烹娏饕矃⑴c了發(fā)電機(jī)的能量交換,而不僅僅是轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)動做功所形成 的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,所以發(fā)電機(jī)的工作效能得以大幅提升。傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)設(shè)計利用了法拉 弟所揭示的5類之中的“運(yùn)動的磁鐵、在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體”產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理。傳統(tǒng)發(fā) 電機(jī)工作通過轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子運(yùn)動變化實(shí)現(xiàn)磁通量變化從而感應(yīng)產(chǎn)生電流。新概念靜止發(fā)電機(jī) 其構(gòu)造、原理與現(xiàn)有傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)基本相同。不同之處在于利用了法拉弟所揭示的5類之中 的“變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流”產(chǎn)生感應(yīng)電流原理的具體應(yīng)用,新概念電機(jī) 的核心技術(shù)在于對轉(zhuǎn)子運(yùn)動方式的轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新設(shè)計,通過對勵磁電流的變化控制而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn) 子磁通量的變化。在于新概念發(fā)電機(jī)設(shè)計背后所隱藏重要規(guī)律的揭示。到目前為止,人類對于自然的認(rèn)識未必十分的透徹。盡管我們已經(jīng)認(rèn)識到了世間 萬物五彩繽紛、千變?nèi)f化,它們的存在和變化卻遵從一定的規(guī)律,為數(shù)不多的客觀規(guī)律支配 著自然界的一切,能量守恒規(guī)律就是其中之一。無序的能量轉(zhuǎn)化是物質(zhì)運(yùn)動的主要和普遍 的形式,人類需求使得有序的能量轉(zhuǎn)化成為客觀存在,也影響和打破了原有物質(zhì)自然變化的秩序與平衡。也許,能量交換的對稱守恒規(guī)律的認(rèn)識僅僅是揭示了自然物質(zhì)運(yùn)動變化規(guī) 律的大半,那一小半又會是什么呢?傳統(tǒng)轉(zhuǎn)動做功的發(fā)電機(jī),依靠其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)磁通量的變化。轉(zhuǎn)動做功 發(fā)電是物體宏觀形式的運(yùn)動,耗能在客觀上存在等量對稱守恒的能量交換。電流現(xiàn)象的實(shí) 質(zhì)是微觀粒子一自由電子的定向移動,感應(yīng)發(fā)電是通過變化的磁場激發(fā)產(chǎn)生自由電子的定 向移動。不論是宏觀形式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動做功還是對于微觀形式粒子運(yùn)動的變化控制,目的只 有一個實(shí)現(xiàn)閉合導(dǎo)體磁通量的變化產(chǎn)生從而形成感應(yīng)電流的條件。新概念發(fā)電機(jī)提高效能 最重要的途徑是通過對轉(zhuǎn)子磁通量變化方式轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新設(shè)計,從而達(dá)到充分減少耗能的目 的。然而自然界中的萬物并非都具有對稱性,物質(zhì)運(yùn)動所遵循的規(guī)律也并不總是守恒 的,自然界存在著各種各樣的對稱性破缺,正是這些不對稱構(gòu)成了豐富多彩的大千世界。新 概念發(fā)電機(jī)設(shè)計人為地利用了能量交換方式上的對稱性破缺態(tài)勢,通過對靜止轉(zhuǎn)子微觀粒 子的運(yùn)動變化,即勵磁電流的變化控制從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)磁通量變化的速度、頻率的變化 控制。微觀形式的勵磁電流的變化控制耗與宏觀形式的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所產(chǎn)生的耗能結(jié)果是天壤 之別。對于勵磁電流的控制的耗能幾乎是可以忽略不計的損耗。相比宏觀運(yùn)動做功要遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于其做功內(nèi)耗的損失。新概念靜止發(fā)電機(jī)自身就是一個自我循環(huán)的動力系統(tǒng),其能量交 換形式揭示了自然界的不等量、不對稱守恒的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的客觀存在。技術(shù)發(fā)明所要解決的是增大可變控電磁感應(yīng)作用的物理空間,把這些提高發(fā)電機(jī) 效能的理論問題,如何通過創(chuàng)新的技術(shù)手段變成實(shí)際的應(yīng)用技術(shù)。變控電磁場感應(yīng)發(fā)電機(jī) 的核心技術(shù)是靜止轉(zhuǎn)子的創(chuàng)新設(shè)計,長方體形狀的電磁場轉(zhuǎn)子由多層相對獨(dú)立的彼此之間 相互留有一定間隔的片狀正方體磁場單元極片組合成一體的長方體靜止轉(zhuǎn)子,間隔的作用 主要是起到散熱、絕緣和電磁屏蔽,也便于片狀的單元極片磁場各自獨(dú)立發(fā)揮作用,以及相 鄰的磁場單元極片組合發(fā)生作用。發(fā)電線圈繞組的設(shè)置是圍繞著靜止長方體轉(zhuǎn)子能夠充分 拓展磁場感應(yīng)作用空間的布置,能夠設(shè)置四組各自獨(dú)立的發(fā)電線圈繞組。長方體的組合式靜止轉(zhuǎn)子磁場的電磁變控,可以通過邏輯電路的電傳、電動的電 子智能控制對正方體磁場單元極片勵磁電流的交變形式、大小和電流的通斷變化實(shí)施控 制,從而實(shí)現(xiàn)其沿著長方體靜止轉(zhuǎn)子的縱向逐次變換磁極、磁場強(qiáng)弱、電磁場的通電間隔和 眾多磁場單元極片組合的漸變強(qiáng)弱等多種形式的變化控制,從而形成循環(huán)的磁通量變化的 技術(shù)目的。而實(shí)際上“變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流”所產(chǎn)生的是瞬間電流,新 概念靜止發(fā)電機(jī)通過技術(shù)手段對靜止轉(zhuǎn)子的勵磁電流實(shí)施不間斷的變化控制,把感應(yīng)出的 瞬間電流轉(zhuǎn)變?yōu)樵丛床粩嗟某掷m(xù)電流。通過確定轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)即可確定變控電磁場的變控 速度和頻率,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生工頻感應(yīng)電流。靜止轉(zhuǎn)子的勵磁線圈亦可采用超導(dǎo)體線圈發(fā)電效能 更高,但對于裝置設(shè)計技術(shù)及工藝要求較高,適合大型變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置所采用。具體構(gòu)造詳細(xì)說明如下1.靜止轉(zhuǎn)子的構(gòu)成、鐵芯構(gòu)造和勵磁線圈的繞制靜止轉(zhuǎn)子的構(gòu)成由若干偶數(shù)個正方體磁場單元片組成一體的長方體轉(zhuǎn)子,鐵芯材 料適宜選擇高導(dǎo)磁的冷軋硅鋼板材軋制,形狀如附圖所示的長方體靜止轉(zhuǎn)子。也可以視同 是兩個H型的交叉組合而成,或是由4個T型磁極的十字相連。而勵磁線圈繞組的繞制更 好是選擇相鄰兩極纏繞為一組線圈另外兩極可與此交叉并沿著相反方向纏繞另一組線圈繞組的適宜匝數(shù),確保相鄰的兩極互為不同的磁極。2.定子鐵芯和發(fā)電繞組線圈的繞制定子鐵芯材料的選擇同轉(zhuǎn)子相同,形狀適宜扁平的長方矩形體,發(fā)電線圈繞組的 繞制適宜沿著圍繞定子鐵芯的縱向上下纏繞適宜的匝數(shù)。適合單相或三相線圈的繞制。3.靜止發(fā)電機(jī)裝置的散熱、絕緣和屏蔽裝置組成靜止轉(zhuǎn)子磁場單元極片之間的間隔主要是起到通風(fēng)散熱、絕緣和電磁屏蔽作 用,避免多層磁場單元極片組之間相互的干擾,發(fā)揮磁場單元片的各自獨(dú)立或相鄰近極片 的組合作用,從而更利于形成靜止轉(zhuǎn)子磁通量的變化。4.靜止轉(zhuǎn)子的磁通量變控、電機(jī)整體發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)。由多層磁極單元片組成的靜止轉(zhuǎn)子,其長度適宜發(fā)電繞組線圈的長度為宜。同多 層磁場單元極片的勵磁電流輸入導(dǎo)線串聯(lián)或并聯(lián)連線成一體的轉(zhuǎn)子布線并相連控變系統(tǒng), 發(fā)電線圈繞組感應(yīng)電流輸出導(dǎo)線的串并聯(lián)網(wǎng),并連接裝置的磁通量變控系統(tǒng)和發(fā)電控制系 統(tǒng)對整個變控發(fā)電裝置實(shí)施監(jiān)控,確保發(fā)電系統(tǒng)的正常工作。變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)方法所涉及的技術(shù)屬于現(xiàn)有成熟的公知與公用技術(shù),在實(shí) 施上不存在任何技術(shù)上的難點(diǎn)問題,變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置為極為高效靜止概念電機(jī)運(yùn)行 模式,結(jié)構(gòu)簡單功能強(qiáng)大,同傳統(tǒng)電機(jī)和熱機(jī)動力機(jī)械相比,在安全性、可靠性和工作效能 上的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。特別是變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)方法中所蘊(yùn)藏的不對稱能量轉(zhuǎn)換原 理的成功運(yùn)用和揭示,將會破解人類目前在發(fā)展中亟待解決的能源危機(jī)、環(huán)境污染等系列 難題。在未來理想能源和動力機(jī)械及相關(guān)的民用和軍事領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,對于人 類社會所產(chǎn)生的作用與深遠(yuǎn)意義是不言而喻的!參考文獻(xiàn)[1].王曉鷗主編.物理學(xué)概論一上海同濟(jì)大學(xué)出版,2007. 2[2],閻治安,崔新藝,蘇少平編著.電機(jī)學(xué)一西安西安交通大學(xué)出版社,2006. 8注釋[1]人民教育出版社_普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書_物理選修3-2第6頁[2]人民教育出版社_普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書_物理選修3-1第41頁
權(quán)利要求
變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)設(shè)計方法,其特征是,新概念發(fā)電機(jī)的核心技術(shù)是實(shí)現(xiàn)變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)方法,利用“變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流”同樣能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理,利用現(xiàn)代技術(shù)手段對自由電子—電流的運(yùn)動變化實(shí)行不間斷的控制的技術(shù)方法,形成感應(yīng)發(fā)電所需要的變化磁通量的條件,達(dá)到靜止電機(jī)也能感應(yīng)發(fā)電的目的。
2.變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置,根據(jù)權(quán)利要求書1所述,其特征是,創(chuàng)新設(shè)計的靜止概念發(fā) 電裝置,其原理與構(gòu)造十分簡單,構(gòu)造同傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)相類似,同樣也是由定子和轉(zhuǎn)子所組 成,不同之處是轉(zhuǎn)子是不轉(zhuǎn)動做功的靜止轉(zhuǎn)子。盡管轉(zhuǎn)子在宏觀上不轉(zhuǎn)動是靜止的,經(jīng)過勵 磁電流變控能夠?qū)崿F(xiàn)靜止轉(zhuǎn)子磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,實(shí)現(xiàn)靜止不轉(zhuǎn)動做功的靜止 發(fā)電機(jī)同樣可以感應(yīng)發(fā)電的效果。
3.變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置,根據(jù)權(quán)利要求書1所述,其特征是,變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù) 方法的技術(shù)核心是靜止轉(zhuǎn)子的創(chuàng)新設(shè)計,靜止轉(zhuǎn)子由多層相對獨(dú)立的彼此之間相互留有一 定間隔的片狀正方體磁場單元極片組合成一體的長方體的轉(zhuǎn)子,間隔的作用主要是起到冷 卻、絕緣和電磁屏蔽,也便于片狀的磁場單元極片磁場的獨(dú)立或相鄰的組合發(fā)揮靜止轉(zhuǎn)子 磁通量的變控作用。轉(zhuǎn)子鐵芯的構(gòu)造可以視同是兩個H型的交叉組合而成,或是由4個T 型磁極的十字相連。勵磁線圈繞組的繞制是選擇相鄰兩極纏繞為一組線圈,另外兩極可與 此交叉并沿著相反方向纏繞另一組線圈繞組,確保相鄰的兩極互為不同的磁極。勵磁線圈 可采用常規(guī)或前沿的超導(dǎo)體線圈的技術(shù)措施。
4.變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置,根據(jù)權(quán)利要求書1所述,其特征是,以及圍繞靜止轉(zhuǎn)子的周 圍可充分拓展靜止轉(zhuǎn)子磁場感應(yīng)作用的空間,能夠設(shè)置四組各自獨(dú)立的發(fā)電線圈繞組的設(shè) 計方法,線圈的繞制圍繞著扁平的長方矩形體定子鐵芯上下纏繞單相或三相線圈繞組。
5.變控電磁感應(yīng)發(fā)電裝置,根據(jù)權(quán)利要求書1所述,其特征是,其核心技術(shù)是轉(zhuǎn)子運(yùn)動 方式的轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新設(shè)計,由宏觀的運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒂^粒子一自由電子定向移動的變化控制, 通過對靜止轉(zhuǎn)子勵磁電流的變化控制,實(shí)現(xiàn)靜止轉(zhuǎn)子磁通量的變化。長方體的組合式靜止 轉(zhuǎn)子磁場的電磁變控,可以通過邏輯電路的電傳、電動的電子智能控制對正方體磁場單元 極片勵磁電流的形式、大小和電流的通斷變化實(shí)施控制,從而實(shí)現(xiàn)其沿著長方體靜止轉(zhuǎn)子 的縱向逐次變換磁極、磁場強(qiáng)弱、電磁場的通電間隔和眾多磁場單元極片組合的漸變強(qiáng)弱 等多種形式的變化控制,從而形成循環(huán)的磁通量變化的技術(shù)目的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)設(shè)計方法,其特征是,變控電流感應(yīng)發(fā)電技 術(shù)方法及裝置的應(yīng)用技術(shù)在廣泛民用、軍用領(lǐng)域,在能源、交通運(yùn)輸工具、工程、農(nóng)業(yè)及相關(guān) 的產(chǎn)業(yè)涉及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與系統(tǒng)應(yīng)用問題。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變控電磁感應(yīng)發(fā)電技術(shù)方法,涉及未來理想能源及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的新技術(shù),設(shè)計思想源于磁生電的原理設(shè)計的一種新概念靜止發(fā)電機(jī),同傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的構(gòu)造基本相類似,由轉(zhuǎn)子和定子所組成,不同之處是其技術(shù)的核心是靜止轉(zhuǎn)子運(yùn)動變化方式轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新設(shè)計,轉(zhuǎn)子由多層相互獨(dú)立并留有一定間隔空間的片狀正方體磁場單元極片組合成長方體轉(zhuǎn)子,便于單元極片磁場獨(dú)立或組合發(fā)揮磁通量的控制變化作用,圍繞靜止轉(zhuǎn)子的四周能夠設(shè)置四組各自獨(dú)立的發(fā)電線圈,運(yùn)用電子智能控制技術(shù)對勵磁電流沿著靜止轉(zhuǎn)子縱向?qū)嵤┐磐恐芷谛宰兓刂?,從而形成靜止發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)感應(yīng)發(fā)電的目的。
文檔編號H02N1/06GK101895227SQ201010030808
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者戚成吉 申請人:戚成吉