CN101271758A - 电的统一方法 - Google Patents

Abstract

电的统一方法是属电学和电磁学领域，本方法是把直流发电，交流发电、直流电动、交流电动、整流、逆变、变频，同时输出交流，直流电；同时输入交流直流电；同时交流电动并输出直流；同时直流电动并输出交流；交直流、互逆、互用、互变在一个简简单单一个统一机上统一实现。解决了现有的直流发电、交流发电、直流电动、交流电动、整流、逆变、变频、存在的所有弊病。解决这些问题的要点，是利用电磁互动自然规律实现的，主要可用：发电、供电、变电、电动、工业、农业、军事、汽车、船天、铁路交通、公路交通、城市交通等诸多领域、行业。

Description

电的统一方法

1、技术领域：

电的统一方法是属电学，电磁学领域。

2、背景技术：

最著名的爱因斯坦E＝MC²等式也存在瑕疵，式中E表示能量，M表示质量，C表示光速，并且认为光速C是宇宙中的极速(约30万公里/秒)，是最快的速度，是不变的，没有其它的速度超过它。用一根没有伸缩性的绳子或棒子，从地球伸到太阳，或宇宙其它更远的地方，拉着绳子或棒子的一端，在一秒钟内移动一米，绳子或棒子的那一端同时会移动一米。要是宇宙空间的磁场非常紧密，在任何一个地方扰动磁场，宇宙的其它地方都会同时扰动，很明显，这些速度都是光速的若干倍。

现在最盛行的大爆炸理论，也是经不起推理。大爆炸理论认为：宇宙是在140多亿年前，由一小点爆炸产生的。经观察发现，一个星系(在宇宙中的一个小点)直径就有数十亿光年。根据现有理论认为，光是宇宙的极速，爆炸膨胀速度，不会超过光速。若把若干星系(小星点)和大部分没有星系的地方相加，宇宙的直径也不只是280多亿(大爆炸时，由一点往相反两个方向相加计算)光年。

就是人们应用100多年电学中的电磁感应理论，也存在很多问题。本人通过多年的探索实验发现，现有的电磁感应理论，只是解释了电学物理的表面现象。电磁感应理论的磁力线，是互不相交的，连续不断的回线，磁力线在磁铁的外部，是由N极到S极，在磁铁的内部，从S级回到N极，磁力线是有方向性，循环的、动态的。切割磁力线，可以产生电动势。根据这一理论，构造的直流发电机和直流电动机的电枢，只能是在转子上，并要有电枢铁心、线槽、槽楔和换向器，不能直接发出直流电，以及换向时产生的火花。电机绝缘难、故障高、寿命短诸多问题不能解决，也不能和交流互逆；构造的交流发电机、电动机，需要定子铁心构成磁回路，定子线槽，槽楔，从而限定了电机的大小、重量、体积、长细、绝缘、散热、制造难修难度，不能简单容易、多样式多种类的开发应用，不能和直流互逆。

为解决问题，本人摆脱现有电磁感应理论的束缚，重新认识自然，通过大量的实验发现：

磁铁，是由磁性物质叠加合并组成的，如图1(1)。

磁场是由磁粒线组成(非磁力线)。

磁粒线(非磁力线)，是由空间磁场的磁性粒子，重新在磁铁的两极(N极、S极)端，各自自然叠加延伸组成的微观线，是静态的，如图1(2)。

磁化线(磁粒线的另一种形式)是被磁化物体内的磁性物质，在磁粒线上继续叠加排列组成的线，如图2(3)。

电(非正、负电荷)是以整体存在形式，如磁场一样相对静止，具有可波动性的微观物质。

用磁产生电能，并不是切割磁力线而产生的，而是由磁铁的两极叠加的磁粒线各自偏转产生的，也就是说：不是磁铁的两极(N极、S极)，相互对应形成动态的磁力线，并切割磁力线，由两极共同产生的。而是由磁铁两个极(N极或S极)极的磁粒线偏转各自独立完成产生的，根据这一发现；从而实现了，直流发电机直接发出直流电流(不需要整流和换向)；交流电机无需线槽、槽楔；解决了现有交直流电机所有存在的不能解决的问题，以及交直流的发电、电动、变频、整流；交直流的同时输入，同时输出，交直流的互逆、互用的统一。也就是说一个简简单单的统一机，既是交流发电机，又是直流发电机；是交流电动机，又是直流电动机；是整流器，是逆变器，又是变频器；能使交直流电同时输出、同时输入、互逆、互用、互变。进一步的解决了人类使用化石能源和石油，产生的环境污染和面临的枯竭问题。

3、发明内容：

为解决复杂深奥的电与磁理论体系，给人们带来认识理解自然现象的困难；构造变压器一定要用铁心；现有的直流发电技术方案，产生电流的电枢只能在转子上，存在换向，换向产生的火花，不能直接输出直流电流；现有交流发电技术方案，一定要用铁心构成磁回路，线圈要装在铁心线槽内，线匝也不能装多，槽楔固定，散热绝缘，制造维修难，大、小、轻、重、长、短不能控制；交直流，发电、电动不能直接互逆，整流、变频不能互逆、互用、互换，不能经济合理应用对环境无污染可再生的宝贵资源，应用化石能源石油，造成环境的污染等诸多问题，特提以下技术方案。

3.1电磁互动技术方案

3.1.1磁生电

应用磁场产生电能，并非是由磁铁两极(N极、S极)相对应，形成从N极到S极的磁力线，切割磁力线而产生的，而是由磁铁的两个极(N级或S极)各自独立产生的。

磁生电的机理是：如图3所示，由磁粒线(2)的偏转，推动导体内电的流动，就象扇叶偏转推动空气流动一样。磁铁的两个极(N极或S极)的磁粒线不偏转时，导体内不产生电流，如图3a、图3d所示。磁铁两个极(N极或S极)的磁粒线，向那边偏转，导体内就产生与之相对应的方向电流，如图3b、图3c、图3e、图3d。

图3a是把一直导体，放在磁铁的N极端，磁铁未移动，磁铁N极端的磁粒线是竖直的，此时直导体内不产生电流。

图3b是把一直导体，放在磁铁的N极端，向左移动磁铁(8)，此时，磁铁N极端的磁粒线(2)向右偏转，直导体内产生流向一个方向的电流图3b(5)。

图3C是把一直导体放在磁铁的N极端，向右移动磁铁(8)，此时，磁铁N极端的磁粒线(2)向左偏转，直导体内产生的电流方向(5)与图3b相反。

图3d是把一直导体放在磁体的S极端，磁铁未移动，磁铁S极端的磁粒线是竖直的，此时直导体内不产生电流。

图3e是把一直导体放在磁铁的S极端，向右移动磁铁(8)，此时，磁铁S极端的磁粒线向左偏转，直导体内就产生电流，电流方向如图3e(5)所示。

图3f是把一直导体放在磁铁的S极端，向左移动磁铁(8)，此时，磁铁S极端的磁粒线向右偏转，直导体内产生的电流方向(5)与图3e相反。

根据图3所述机理，推导如下：在磁铁的一极端(N极或S极)旋转圆直导体棒，圆直导体棒内就产生连续不断的直流电流，如图5所示。

为了直观解释图3所示的实验，在直导体上放一些粉状磁性物质，或隔一张纸，在纸上放一些粉状磁性物质，当把磁铁N极放在直导体下面时，直导体上面或纸上面的磁性物质会叠加竖立起来如图3a；如果左右移动磁铁，直导体上面或纸上面的磁性物质，就右左偏转，如图3b、图3c。当把磁铁的S极放在直导体下面时，直导体上面或纸上面，先前被N极磁化叠加的磁粒线，会重新调转方向，反方向重新叠加，如图3d；如果右左移动磁铁，导体上面或纸上面的磁性物质会左右偏转，如图3e图3f，所述的磁粒线偏转方向相同。

关于磁生电是由磁铁的一极(N极或S极)独自完成产生的，并且是由磁粒线偏转时产生的，而不是切割磁力线所产生的，这个问题在以下的多个实验，都可得到验证。

3.1.2电生磁

电生磁，只有在电流流动时才会产生的磁。无电流流动时不产生磁，如发电机输出端，电池的正、负极，及变压器的输出端没有负载时，导线都不产生磁。

电流在导体内流动时，推动破坏了周围空间相对平衡静止的磁场，使空间磁场的磁性物质偏转，重新叠加，形成磁场，如图4所示。

经实验证明，两条平行导线，在其中一条导线通直流电流，在通电一瞬间，另一条平行导线就产生直流电流，产生的电流方向与通电电流方向相反。

在一条导线通电一瞬间，能使另一条平行线产生反方向电流，这是因为电流流动推动导线周围的磁粒线偏转，如图4(2)。跟消防管在刚通水时排挤管周围的空气有些类似。由磁粒线的偏转使另一条平行线产生反方向电流，通电电流恒定后，导线周围的磁粒线不再偏转，所以只有在通电一瞬间才使另一条平行线产生电流。如果交替改变通电电流方向，也就是通交流电，另一条平行线就产生交流电流，也就是说两条平行线就是变压器，不需要用铁心。由于通电导线周围的磁粒线偏转，只有小部分磁粒线偏转作用于另一条平行线，通电导线周围空间偏转的磁粒线，都在做无用功，没有作用到另一条平行导线，所以另一条平行导线所产生的电流，要小于通电电流。实际上，现用的变压器铁心，电机铁心，只是集中了磁粒线的密度，并非是单位面积上通过了多少条磁力线的磁通量。

现有技术方案认为，磁力线有方向性，在磁铁的外部由N极到S极，在磁铁的内部，又从S极回到N极，这样连续不断的循环闭合回线，磁力线表示磁铁的磁场。想想可知，磁力线又是什么能量推动它单方向，并且能够转弯，从磁铁的外部由N极到S极，内部又从S极回到N极，这样永久的循环运动。假如用高磁阻的磁性材料(就是能够通过少量的磁力线或者不能通过磁力线的磁性材料)，把磁铁的N极端挡住，是不是磁铁的S极就剩下少量的磁场或者没有了磁场呢？很显然这样不成立。假如磁力线在磁铁的外部由N极到S极，内部从S极回到N极这样循环运动成立，磁力线又是表示磁场，有两种情况，一是磁铁的两极的磁场永远相等。二是磁铁的N极磁场总是大于S极磁场，这样磁铁很快就没有磁场了，然而自然界中永久磁场的两极磁场不尽相等。S极的磁场还有强于N极磁场，永久磁铁的磁场可达若干年。

电磁互动技术方案与现有的电磁感应技术方案对比。

现有电磁感应技术方案认为：磁场是由磁力线组成的，磁力线在磁铁的外部，是由N极到S极，在磁铁的内部由S极回到N极，磁力线是有方向性，是连续不断回线，是动态的，建立磁场，需要磁铁的N极和S极相互对应形成磁回路，产生电流，是切割磁力线或磁通变化产生的，是先有感应电动势，又由感应电动势产生感应电流，也就是，在发电时先有电压，后有电流。电与磁是感应变化关系。就象高水位向低水位放水，有了高低之差才有流动。

电磁互动技术方案是，磁场是由磁粒线组成，磁粒线是磁性粒子在磁铁的两极(N极或S极)各自独立自然叠加形成，是静态的，没有方向性，两极的磁场是各自形成，不需要两极(N极、S极)相对应构成磁回路。产生电流，是由磁铁各个极的磁粒线偏转，推动电的流动而产生的，电与磁是互动关系，在发电时，是先有电流，后有电压，就象水泵向高处抽水一样。与现有的技术方案比较，电磁互动技术方案，有益效果是简单、清楚、正确的应用和解释自然现象规律。

3.2直流直接发电方法

根据磁粒线偏转机理，构造几种并实际验证的直流发电方法。

方法1：如图6所示，用圆直导体棒在磁铁的一极端(N极或S极)保持同心旋转(也就是旋转时无抖动)产生直流电流的方法。

图6a，用圆直导体棒在磁铁的N极端顺时针旋转，旋转时，圆直导体棒内就产生连续不断的直流电流，电流方向如图6a(5)所示。

图6b，用圆直导体棒在磁铁的N极端逆时针旋转，旋转时，圆直导体棒内就产生连续不断的直流电流，电流方向如图6b(5)所示。

图6c，用圆直导体棒在磁铁的S极端顺时针旋转，旋转时，圆直导体棒内就产生连续不断的直流电流，电流方向如图6C(5)所示。

图6d，用圆直导体棒在磁铁的S极端逆时针旋转，旋转时，圆直导体棒内就产生连续不断的直流电流，电流方向如图6d(5)所示。

从图6的4个图可以看出，圆直导体棒内产生的连续不断的直流电流，不是切割磁力线产生的，圆直导体棒在旋转时有正反两个切入方向。

方法2：如图7，用圆直导体棒跨磁铁的两极(N极和S极)，保持同心旋转(也就是圆直导体棒旋转时无抖动)产生直流电流的方法。

图7a，顺时针旋转圆直导体棒，旋转时，圆直导体棒内就产生两股连续不断的直流电流，分别从磁铁的中间对应位置分开，向圆直导体棒的两端流动，两股直流电流方向如图7a(5)所示。

图7b，逆时针旋转圆直导体棒，旋转时，圆直导体棒内就产生两股连续不断的直流电流，两股直流电流分别流向磁铁的中间对应位置，两股电流方向如图7b(5)所示。

图7c，顺时针旋转圆直导体棒，旋转时，圆直导体棒内就产生两股连续不断的直流电流，两股直流电流分别流向磁铁的中间对应位置，两股电流方向如图7c(5)所示。

图7d，逆时针旋转圆直导体棒，旋转时，圆直导体棒内就产生两股连续不断的直流电流，两股直流电流分别从磁铁的中间对应位置分开，向圆直导体棒的两端流动，两股直流电流方向如图7d(5)所示。

图7的4个图是在磁铁的两个极(N极、S极)磁场相等的情况下所述。从圆直导体棒的两端是不能输出电流，因为圆直导体棒内所产生的两股直流电流方向是相反的，相互抵消。要想输出直流电流，只能分开输出，如图7所示。假如磁铁的两个极(N极和S极)的磁场不相等，旋转圆直导体棒，从棒的两端就有直流电流输出，但输出的直流电流，只是磁场强的那一极产生的直流电流，与磁场弱的那一极产生的直流电流，相互抵消后，多出的一部分电流，电流方向是磁场强的那一极的方向。如果分别输出，磁场强的那一极，输出的电流就大。假如圆直导体棒是很好的导磁材料，根据现有理论，磁力线都从圆直导体棒内通过(也就是说圆直导体棒与磁力线平行)，不可能产生电流。但恰恰相反，不但跟其它圆直导体棒一样，产生的电流还比其它圆直导体棒产生的电流要大十几倍以上，这就是因为圆直导体棒被磁极磁化后，棒内偏转的磁粒线更多，所以产生的电流就更大。从图7实验可知，圆直导体棒内产生的直流电流，绝对不是切割磁力所产生，进一步说明：利用磁场产生电流，是磁铁的每个磁极独自完成产生的，是由磁粒线偏转产生的。

方法3，如图8所示，用相同的三根圆直导体棒，放置靠近磁铁的两个极头位置和中间位置，分别同心旋转(旋转时不抖动)，或用一根圆直导体棒分别在磁铁的这三个位置，同心旋转(旋转时不抖动)，棒内产生直流电流的情况和方法。

图8a，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都顺时针旋转，旋转时A、C二根圆直导体棒内，分别产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图8a(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图8b，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都逆时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内分别产生连续不断直流电流，产生的电流方向如图8b(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图8c，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒，都顺时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内，分别产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图8C(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图8d，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都逆时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内分别产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图8d(5)所示，B圆直导体内不产生电流。

图8的4个图中所示的磁铁，在两个极磁场相同的情况下，无能是顺时针或是逆时针旋转，处在磁铁的中间位置的B圆直导体棒内，都不产生电流，这是因为B圆直导体棒内，产生两种不同方向电流相互抵消的缘故。如果磁铁的两个极(N极、S极)的磁场不相等，一个磁极的磁场比另一个磁极的磁场强，这时旋转处于中间位置的B圆直导体棒，B圆直导体棒内，就产生磁场强的这一极直流电流，产生的电流只是两极相互抵消后多出的那一部分磁场产生的，也可以说，此时，旋转B圆直导体棒，不产生电流的位置，不在磁铁的中间位置，而是在偏于磁场弱的这一极。

通过图8实验可以看出，假如磁铁的外部磁力线是由N极到S极成立，A、B、C三根圆直导体棒在一条磁力线上不同位置，用同棒的旋转方向，同样的转速，就应该都产生同一方向直流电流，或都不产生电流，很显然，A、C二根圆直导体棒产生的电流，不是切割磁力线而产生的。

方法4，如图9所示，用磁铁的N极和S极相互对应，用三根相同的圆直导体棒，在磁铁两磁极(N极和S极)之间，不同的三个位置保持同心旋转(旋转时圆直导体不抖动)，或用一根圆直导体棒在不同的三个位置保持同心旋转，产生直流电流的情况和方法。

图9a，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都顺时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内，分别产生连接不断的直流电流，产生的电流方向如图9a(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图9b，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都逆时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内，分别产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图9b(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图9c，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都顺时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内，分别产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图9c(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图9d，用同样的转速，把A、B、C三根圆直导体棒都逆时针旋转，旋转时，A、C二根圆直导体棒内，分别产生连续不断的直流电流，产生电流方向如图9d(5)所示，B圆直导体棒内不产生电流。

图9是在磁铁两极(N极、S极)磁场强度相等的情况下，B圆直导体棒在相互对应两个磁极的中间位置，无论是顺时针旋转，还是逆时针旋转，B圆直导体棒内都不产生电流，如果B圆直导体棒向那个极偏移旋转，就产生那个极的直流电流。

方法5，如图10所示，用磁铁的一极(N极或S极)在有铁心线圈上移动，产生直流电流的方法。

在一条软磁材料上绕制线圈，线圈绕制要均匀，线圈的两线头接在直流电流表上，用磁铁的一极(N极或S极)离线圈均距，均速从线圈一端往另一端移动，如图10a，图10c所示，磁铁移动时，线圈内就产生连续不断的直流电流，线圈绕制有多长，就能在多长的线圈上产生直流电流。

如果还用磁铁的这一极(N极或S极)以同样均距，均速再从线圈另一端反方向向始端移动，如图10b，图10d所示，线圈内就产生连续不断的直流电流，产生电流的大小与第一次所产生的电流相同，但电流方向是相反的，也就是说这样往复移动磁铁，每次线圈内所产生的电流大小是一样，是最大的，但每次电流方向是相反的。

先用磁铁的一极(N极或S极)离线圈均距，均速从线圈一端往另一端移动，然后再用磁铁的这一极(N极或S极)以上次相同，离线圈均距，均速再从线圈的始端往另一端移动(注：拿回磁铁时，不能原路拖回，要拿开磁铁)，这样，第二次重复第一次移动磁铁时，线圈内产生的直流电流就比第一次小，但电流方向跟第一次相同。跟第二次一样，再第三次重复移动磁铁时，线圈内产生的直流电流会更小，但电流方向跟第一次、第二次一样，也就是说在线圈上重复移动磁铁，线圈内产生的直流电流一次比一次小，小到一定程度后就不再小了，每次产生的电流方向是一样。

为什么每次往复移动磁铁，线圈内产生的直流电流是最大的，相等的，电流方向是相反的？这是因为软磁棒内第一次偏转倒下的磁化线(磁粒线)，第二次反方向移动磁铁，棒内倒下的磁化线，反方向偏转使线圈内产生反方向的电流，每次软磁棒内有同样的偏转磁化线在偏转，这就是往复移动磁铁，钱圈内每次产生的直流电流是一样，电流方向相反缘故。

为什么重复移动磁铁时，线圈内产生的直流电流会越来越少，少到一定程度后就不再少呢？这是因为第一次移动磁铁，软磁棒内一部磁化线(磁粒线)偏转倒下后，没有通过磁铁反方向移动复位，第二次重复移动磁铁，软磁棒内可偏转的磁化线要比第一次少，第三次重复移动磁铁，软磁棒内可偏转的磁化线更少，这样重复移动磁铁，直至软磁棒内没有可偏移的磁化线，这时，线圈内产生的直流电流最小，产生最小的直流电流，是磁铁极端固有的磁粒线偏转产生的，这就是为什么重复移动磁铁，线圈内产生的直流电流一次比一次少的缘故。

通过图10实验证明，可清楚的看到，只有磁粒线的偏转，才有上述的结果，产生的直流电流是磁粒线偏转所产生的，很明显不是切割磁力线的结果。

方法6：如图11所示，用软磁材料棒做铁心，均匀的绕制线圈，线圈的两线头接一个直流电流表，放置在相互对应的两磁极(N极和S极)之间，移动磁铁，产生直流电流的情况和方法(注：在两极磁场相等的情况下)。

图11a，把绕组线圈放置在两极(N极和S极)之间的中间位置，绕组线圈的两线头接一个直流电流表，均距、均速移动磁铁，绕组线圈内不产生电流。

图11b，把在两极(N极和S极)之间的绕组线圈靠近N极这边，均距、均速的移动磁铁，移动时，绕组线圈内就产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图11b(5)所示。

图11c，把在两极(N极和S极)之间的绕组线圈靠近S极这边，均距、均速的移动磁铁，移动时，绕组线圈内就产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图11c(5)所示。

通过图11的实验证明，进一步说明了产生电流是由磁铁的一个极，独自完成产生的，而不是相对应的两极(N极和S极)的共同结果。

方法7：如图12所示，用磁铁的一极(N极或S极)围绕一直导体转动，产生直流电流的方法。

图12a，用磁铁的N极靠近直导体，顺时针围绕直导体转动磁铁，转动磁铁时，直导体内就产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图12a(5)所示。

图12b，用磁铁的N极靠近直导体，逆时针围绕直导体转动磁铁，转动磁铁时，直导体内就产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图12b(5)所示。

图12c，用磁铁的S极靠近直导体，顺时针围绕直导体转动磁铁，转动磁铁时，直导体内就产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图12c(5)所示。

图12d，用磁铁的S极靠近直导体，逆时针围绕直导体转动磁铁，转动磁铁时，直导体内就产生连续不断的直流电流，产生的电流方向如图12d(5)所示。

上述的方法1、方法2、方法3、方法4、方法7中的圆直导体棒内，产生的直流电流，只是磁极(N极或S极)对应那一段产生的，用单根的圆直导体棒，不能产生较大的直流电流，因为旋转圆直导体棒，棒上的某一点的线速度是很小的，棒内磁粒线偏转的角度和速度也不大，这些因素的共同结果。用软磁导体材料作圆直导体棒，旋转时，棒内产生的直流电流是铜导体或其它导体的十几倍以上，但耗能也大，输出电流的电刷或表笔只能靠近磁极对应部分，电刷或表笔向圆直导体棒的两端移，输出的电流由于材料的电阻，电流越来越小，铜导体或良导体就没有这种情况。假如圆直导体棒对应的是磁铁一个N极，旋转圆直导体棒时，棒内产生的直流电流，就是一个N极磁场所产生的量，加多一个相等的N极磁场对应圆直导体棒，棒内产生的直流电流会增加一倍，再增加一个相等的N极磁场对应圆直导体棒，旋转圆直导体棒，棒内产生的直流电流是第一个N极产生电流的3倍。增加更多，以此类推。产生电流的大小，取决于磁场的强弱和磁粒线的偏转速度。磁场的强弱取决于磁性物质的叠加密度，磁铁叠加组合密度越高，磁铁的两极各自叠加的磁粒线就越密，磁场就越强。

方法5、方法6线圈内产生的直流电流，只是磁极对应的那一段线圈产生的，也就是说磁铁移动到什么位置，就是对应位置那一段线圈产生直流电流。假如把线圈某一段加粗线或加多钱圈扎数，磁铁移动到这一段时，线圈内的电流或电压会增大。磁铁以均距，均速在一段线圈移动，可以产生多段不同的电流电压。

与现有直流发电方法对比，本直流发电方法有以下有益效果。

①、构造、制造简单；

②、没有铁心线槽；

③、无需散热；

④、无需换向，没有火花；

⑤、电流电压恒定。

3.3，交流直接发电方法：

根据磁粒线的偏转机理，构造并实验证明的交流发电方法，如图13所示。

磁铁转子(10)在线圈内与线圈的两极一致，磁铁转子的N极在线圈的左端，磁铁转子的S极在线圈的右端，如图13a所示。这时顺时针旋转磁铁转子180°如图13b所示，或逆时针旋转磁铁转子180°如图13c所示，线圈内都产生同一方向的直流电流，产生的电流方向如图13b(5)，图13c(5)所示(注：线圈的两线头只有在闭合时，才有直流电流，线圈的两线头没有闭合时，只有直流电压。)

磁铁转子(10)在线圈内与线圈的两极一致，磁铁转子的S极在线圈的左端，磁铁转子的N极在线圈的右端，如图13d所示。这时顺时针旋转磁铁转子180°如图13e所示，或逆时针旋转磁铁转子180°如图13f所示。线圈内都产生同一方向的直流电流，产生的电流方向如图13e(5)、图13f(5)所示(注：线圈的两线头只有在闭合时，才有直流电流，线圈的两线头没有闭合时，只有直流电压)。

从图13的6个图可以看出，磁铁转子(10)旋转一周(360°)，电流方向变换2次，这样，向一个方向旋转磁铁转子，线圈内就产生交流电。用这种方法构造的三相交流发电机，其输出的线电压是相电压的2倍。也可以用这种方法构造多相交流发电机。

如果在线圈的外面，对称的放两片软磁材料板，来增加磁粒线的密度，线圈内产生的电流会增大，但耗能增加更大。

图13的技术方案是把一个磁铁的两极各自向外张开，放在线圈内转动，在线圈的外面没有用铁心构成磁回路，也就是不存在切割磁力线。根据现有的技术方案，在磁铁的外部，磁力线由N极到S极，由于图13的磁铁转子的两极反方向各自向外张开，这样，磁铁的两极，就分别存在两个方向的磁力线，所以不能用现有的理论、技术方案去理解和套用。

与现有的交流发电方法对比，本交流发电方法有以下有益效果。

①无需利用铁心或用铁心构成磁回路，从而减轻了电机质量，减小了体积。

②不用在铁心上开线槽，安装线圈，也不用槽楔。

③减少原材料和节约资源、成本。

④可塑性好，要造什么样交流发电机随心所欲。

⑤制造工艺简单、可靠，维修也简单。

⑥散热强缘好解决，无需利用变压器，从发电机上就可直接输出超高压。

⑦一机可当多机用。

3.4，电的统一方法：

根据磁粒线的偏转机理，实现电的统一。电的统一是由统一机来实现的，如图14所示。

统一机是由电机部分、变换器部分、电刷、电刷座及支架(或外壳)五部分组成。关于电刷座和支架(或外壳)部分，就不作说明，主要说明电的统一方法。

图14的电机部分，是一个单相8极电机，电机是由转子和定子线匝组成。转子是由中心轴(18)，金属材料或非金属材料(10)及磁铁(1)组成。用金属材料或非金属材料把转子做成实心或多孔形，在转子中心，安装一条转子中心轴(18)，在转子外周嵌贴8块磁铁(1)，在转子上标的N、S(1)是表示向定子线匝这一面的磁极(N极或S极)，嵌贴的磁铁宽度越宽越好，这里所讲的宽度，最宽是8块磁铁加起来等于转子的外围长，嵌贴的磁铁越长越好，嵌贴的磁铁厚度，在磁场强的情况下，越薄越好。

定子线匝由漆包线绕折成长城图标形(24)(就是说把线匝绕折成的形状，像地图上标的长城符号)，定子线匝要绕折成8段线匝与转子的8个磁极相对应，这里讲的8段线匝是与转子磁极的长度一致的8段，不是8段弧形长度的8段线匝。

用做发电时，情况如下：当顺时针旋转，转子中心轴(13)，转子上嵌贴的8块磁铁对应的8段定子线匝分别产生直流电流，各段定子线匝内产生的直流电流方向如图14(5)所示，也就是，转子磁铁的N极对应的那段定子线匝内，产生的真流电流方向是向图的左边；转子磁铁的S极对应的那段定子线匝内，产生的直流电流方向是向图的右边(变换器这边)。由于定子线匝是折回的，实际上，转子N极和S极对应定子那段线匝，产生的电流方向是一致的。

转子在顺时针旋转没有改变方向时，在转子磁铁的N极端定子线匝内，产生的直流电流方向都是向图的左边，转子磁铁的S极端定子线匝内，产生的直流电流方向都是都是向图的右边(变换器这边)。定子线匝是折回的，当转子磁铁的N极转到先前S极对应的那段定子线匝时，或转子的S极转到先前N极对应的那段定子线匝时，这时线匝的电流方向就改变，这样磁极在转动一段，定子线匝的电流方向就变换一次，转子转动一周，电流方向变换8次，从而产生交流电流。

当逆时针旋转转子中心轴时，转子磁铁的磁极对应的定子线匝内，产生的直流电流方向，与顺时针旋转时，产生的电流方向相反。图14中的电机部分实际上是一个交流发电机。

用做电动机时，情况如下：当在定子线匝上通直流电流，图中的8个长城图标线匝内都产生两个磁极(N极和S极)，一极向转子、一极向外。也就是转子N、S极对应的定子线匝之间产生的两极磁场，图中8个长城图标线匝内所示的磁极N、S(45)，是表示直流电流方向从定子线匝①号线入、②号线出的情况下，靠近转子这一面的一极磁极。在定子绕组8个长城图标线匝产生的16个磁极，有8个磁极在转子这面，从而跟转子磁极，引起同极相斥，异极相吸，使电机转动。变换定子线匝的通电电流方向，长城图标线匝的磁极也跟着变换。图14中的电机部分实际上是一个交流电动机。

图14中在转子中心轴上装一个变换器(19)，变换器是由绝缘材料做成的转子和长城图标环(形状像地图上长城符号围成的环)(25)构成。长城图标环是用良导体做成，嵌入绝缘转子上面，长城图标环不能凸起，也不能凹下，与绝缘转子面是平面的。长城图标环的8段弧度，跟电机转子8个磁铁的磁极弧度一致，也就是8个磁极的弧度是多少，对应的长城图标环的8段弧度是多少。由于变换器的直径与电机转子直径不一定相等，它们的弧长也不一样，但弧度是一样。电机转子的8个磁极要与变换器长城图标的8段弧长对齐一致。

图14中的变换器是两条长城图标环，两条长城图标环要对齐一致，相互之间是绝缘的，装有两组电刷与变换器滑动接触，一组电刷是交流输出、输入端(23)，一组电刷是直流输出、输入端(22)，每个长城图标环是8段弧长，用阴阳弧长表示每段弧长，那就是4段阴弧长、4段阳弧长。

交流端的两个电刷分别对齐两个长城图标环，电刷之间相互绝缘，电刷宽度，应保证不离开一个长城图标环的阳段弧长和阴段弧长，也就是说每个电刷接触一个长城图标环，在变换器转动时不离开环。

直流端的三个电刷之间是相互绝缘的，外边两个电刷是接在一起的。中间一个电刷宽度要跨两个长城图标环。保证变换器旋转一周时，保持与一个长城图标环的4段阴弧长，和另一个长城图标环的4段阳弧长接触，两边的电刷宽度，保证变换器旋转一周时，分别保持与两个长城图标环的4段阴弧长、4段阳弧长接触。如图14所示。

图15的直流端是两个电刷，每个电刷跨两个长城图标环，每个电刷始终保持只接触一段弧长，交流端电刷要求跟图14的交流端一样，如图15所示。

图14的统一方法如下：当顺时针转动转子中心轴，转子上的磁铁移动，根据图3的机理，转子磁铁所对应的定子线匝内，产生直流电流，产生的直流电流，从①线输出到交流端右边的电刷，电流通过右边的长城图标环到直流端右边电刷。当转子磁铁的N极转到先前的S极对应的定子线匝时，或是S极转到先前N极对应的定子线匝时，定子线匝内产生的直流电流双从②线输出到交流端的左边电刷，电流通过左边长城图标环到直流端的左边电刷，由于直流端的左边和右边的电刷是接在一起的，所以从直流端是输出直流的，同时在交流端又是输出交流的。

图14顺时针旋转时，在直流端，左右两边的电刷输出是正极，中间电刷是负极。直流端的输出跟定子线匝的绕法有关，跟直流端的电刷安装位置有关，跟转子旋转方向有关。总之发电机发出的电流在交流端输出的是交流，在直流端输出的是直流，也可同时在交流端和直流端输出。

在变换器的交流端通交流电时，电机变成交流电动机，由于电机是同步电机，变换器与电机转子是一致的，在变换器的直流端同时可输出直流电流。

在变换器的直流端通直流电时，电机变成直流电动机(但电机工作还是在交流电的情况下工作)，同时在变换器的交流端，同时可以输出交流电流，控制电机的转速，可以在交流端实现变频工作。

在变换器不停的转动时，在交流端和直流端，可同时输入电压等级相当的两种不同的电流，在交流端电压过低的同时，直流端向交流端送电，当直流端电压过低时，交流端向直流端送电，从而实现了电的统一交直流互逆。

与现有的技术方案比较。

现有的直流发电机和直流电动机，虽然可以互逆，但也存在很多问题。存在的问题有：①电枢只能在转子上，从而限定了电机的大小。②产生火花，寿命短。③不能与交流互逆。④散热难解决，绝缘难。⑤制造难，维修难。

现有的交流发电机，交流电动机从原理上讲应该可以互逆，但是电学发展了100多年了，到现在为止，还没有一台真正意义上的互逆互用交流电机。现有整流技术，主要是以半导体整流为主。但半导体整流很容易烧坏，也不能互逆。现有的变频技术，既复杂，成本高，可靠性又差，控制难，又不能互逆，耗能大，体积也大。

统一机的实现，克服了以上所有技术方案的缺点，从而解决了能源问题。统一机虽然不能制造能源，但是能够合理的利用能源。图16是一个能源网，这个能源网的建立就能解决能源问题，图16(30)是家庭风力发电或光伏发电，每个家庭装5千瓦至10千瓦的发电能力，房顶和墙壁都可利用，房顶装风力发电机，墙壁装光伏发电，风力发电由统一机实现，风叶无需控制，小风时就少输出，大风时就多输出，关于电压调节，用统一机实现，由于统一机可装多层线匝，小风时由电机一层线匝工作，风大点自动再并一层线匝工作，风再大时继续并加线匝。在风大的时候，电机输出的电压会增高，这时投加一层线匝、并联。电机的输出电压就会下降，但输出电流会增大，由于风大，输出的总量也会增加。这样就可实现少风时少供电，大风时多供电，不浪费风力资源，在家庭装一组蓄电池组，图16(46)，家庭一般用电采用直流安全电压供电，有风、有太阳时，白天家庭向电网供电，晚上家庭自给供电，在不够自给供电时，电网会自动向家庭供电。为了实现各种电源与电网互逆，都由统一机(27)来实现，统一机的电源，统一由一个控制电源来控制统一机的频率。从而使整个电网的统一。

统一机的有益效果是：

①把交流发电、直流发电、交流电动、直流电动、交流与直流互逆、互用、互换、整流、逆变和变频、双流同时输出，同时输入在一机完成。

②简单。

③体积小。

④制造成本少。

⑤用途广等等。

4、附图说明

在图1中

0…表示单个磁粒(在其它图中表示磁粒线或磁化线)；1…表示磁铁；2…表示磁粒线。

在图2中

1…表示磁铁；2…表示磁粒线；3、表示磁化线；11…表示软磁材料棒；12…表示没被磁化叠加的磁粒物质；N.S…表示磁铁的两个极。

在图3中

1…表示磁铁；2…表示磁粒线；4…表示直导体；5…表示产生的电流方向；8…表示磁铁移动方向。

在图4中

2…表示被电流推动空间磁粒，重新叠加形成的偏转磁粒线；4…表示导体或导线；5…表示通电直流电流及流向。

在图5中

1…表示磁铁；4、表示圆直导体棒；5、表示产生的直流电流；13…表示顺时针旋转圆直导体棒；14…表示逆时针旋转圆直导体棒。

在图6中

1…表示磁铁；4…表示圆直导体棒；5…产生的直流电流；6…表示电刷或表笔；7…表示直流电流表；13…表示顺时针旋转圆直导体棒；14…表示逆时针旋转圆直导体棒；20…表示导线。

在图7中

1…表示磁铁；4…表示圆直导体棒；5…表示产生的一股直流电流；6…表示电刷或表笔；7…表示直流电流表；13…表示顺时针旋转圆直导体棒；14…表示逆时针旋转圆直导体棒。

在图8中

A、B、C…分别表示三根圆直导体棒所在位置，或一根圆直导体棒在A、B、C三个位置；4…表示圆直导体棒；5…表示产生的直流电流；6…表示电刷或表笔；7…表示直流电流表；13…表示顺时针旋转圆直导体棒的方向；14…表示逆时针旋转圆直导体棒的方向。20…表示导线；N.S…表示磁铁的两极。

在图9中

A、B、C…分别表示三根圆直导体棒所在位置，或一根圆直导体棒在A、B、C三个位置；4…表示圆直导体棒；5…表示产生的直流电流；6…表示电刷或表笔；7…表示直流电流表；13…表示顺时针旋转圆直导体棒；14…表示逆时针旋转圆直导体棒；N.S…表示磁铁的两个极。

在图10中

1…表示磁铁；5…表示线圈内产生的直流电流的流向；7…表示直流电流表；8…表示磁铁移动方向；9…表示线圈。11…表示软磁材料棒用做线圈的铁心；20…表示导线。

在图11中

1…表示磁铁的一个极；5…表示线圈内产生的直流电流的流向；7…表示直流电流表；8…表示磁铁的移动方向；9…表示线圈；11…表示软磁材料棒用线圈的铁心。

在图12中

1…表示磁铁；4…表示直导体；5…表示产生的直流电流方向；7…表示直流电流表；15…表示用磁铁的一极顺时针围绕直导体转动；16…表示用磁铁的一极逆时针围绕直导体转动。

在图13中

5…定子线圈内产生的直流电流流向；9…表示定子线圈；10…表示磁铁转子；13…表示顺时针旋转转子中心轴；14…表示逆时针旋转转子中心轴；17…表示支架；18…表示转子中心轴。

在图14中

①…表示1号线；②…表示2号线；1(N.S)…表示转子上磁铁向定子线匝这一面的磁极；5…表示转子磁极对应的那一段定子线匝所产生的直流电流及方向；6…表示电刷；10…表示电机转子；13…表示顺时线旋转转子中心轴；18…表示转子中心轴；19…表示变换器；20…表示导线；22…表示直流端(直流输出输入端)；23…表示交流端(交流输出输入端)；24…表示长城图标线匝(线匝绕折的形状像地图上长城符号标致)或定子线匝；25…表示长城图标环(像地图上长城图标做成的环)；45…表示定子线匝通直流电流，电流从①号线流入时，8个长城图标线匝，别产生两个磁极的靠近转子这一面的磁极。

在图15中

6…表示电刷；19…表示变换器；20…表示导线；21…表示轴孔；22…表示直流端(直流输出输入端)；23…表示交流端(交流输出输入端)；25…表示长城图标环(像地图上长城图标做成的环)。

在图16中

26…表示变压器；27…表示统一机；28…表示风力发电机；29…表示家用直流电和交流电；30…表示家庭风力发电或光伏发电；31…表示风力发电；32…表示水力发电；33…表示波浪发电；34…表示光伏发电；35…表示生物能发电；36…表示其它环保可再生能源发电；37…表示其它地球自然释放能发电；38…表示城市交通用电；39…表示主干线公路交通用电；40…表示铁路交通用电；41…表示工厂企业生产用电；42…表示城市及办公用电；43…表示其它用电；44…表示主干线；46…表示蓄电池组。

5、具体实施方式：

5.1磁生电的具体实施方式：

用一根直导体，在直导体上放一些粉状磁性物质，或隔一张纸，在纸上放一些粉状磁性物质，再用指针式万用表，把万用表表盘转到直流档的微安档。用两表笔接触直导体两端。用磁铁的一极(N极或S极)在直导体下面移动，如图3所示，当移动时，直导体内产生直流电流，同时在导体上面或纸上面可以看到粉状磁性物质叠加成线状在偏转，偏转的快，产生的电流就大，偏转的慢，产生的电流就小。线状磁物质不偏转时，导体内就不产生电流，线状磁性物质，具体向那个方向偏转，就产生那个方向电流如图3所示。在直导体下面改变磁极，直导体或纸上面的粉状磁性物质，就反方向重新叠加成线状，所以磁铁的两极正好相反。

5.2电生磁的具体实施方式：

用两根平行的相互绝缘的导线，在其中一条导线的两端分别接入直流电流表(或指针式万用表的表笔)。在其中的另一条通直流电流，在通电流一瞬间，接电流表的这条导线就产生反方向直流电流，为了避免认为是磁通产生的，把两根平行导线加长，也把表线加长，通过其它的方式接入回路，两条平行线，并列的越长，接电流表这条导线，所产生的反方向电流就越大，把通直流电流导线改通交流电流，在接电流表这条导线中，就产生交流电流，也就是说两条平行线就是变压器，为了观察清楚，可把电流档转到小档位，也可以把两条平行线加长。

5.3直流直接发电方法的具体实施：

如图6、图7所示，在磁铁的一极或两极旋转圆直导体棒时，不要让圆直导体棒抖动。圆直导体棒尽量的靠近磁极，为了增加输出电流，可增加圆直导体棒的转速；增加磁极的磁场强度；也可把圆直导体棒用软磁材料制作，但输出电刷要靠近磁极；也可在圆直导体棒周围多装几个相同的磁极；也可加长圆直导体棒和磁极。

5.4交流直接发电方法的具体实施：

如图13所示的是单相两极发电机的工作原理，为达到一定的频率，单相两极发电机需要高转速，以及单相输出功率小，所以在实际制造中，一般制造单相多极(如图14电机部分)或多相多极的发电机。

在制造单相多极或多相多极的发电机，转子最好用永久磁铁片(强磁)嵌贴在转子上，这样可以减小体积和重量，也可以节能，定子绕组要尽量长的线匝与转子磁极相对应，定子绕组线匝要尽量与转子接近，这样可以增强输出。制造超高压大型发电机，定子绕组线匝可用变压器油浸起来，既可绝缘又可散热。这样就可省用变压器。也可提高可靠性和安全性。定子绕组做成多层，就是相当于多个交流发电机。

5.5电的统一方法具体实施方式：

图14电机部分的定子绕组线匝，是从图13的线圈形变而来，电机转子也是图13的电机转子改变而来。电的统一主要集中在变换器上和电刷上，变换器的两个长城图标滑环和绝缘材料做的转子，它们的摩擦系数要低及耐摩度高要一致，因为电刷同时跟两种材料摩擦。要是不一致，变换器很快被损坏。

电刷的中心部分要用良导体，从中心良导体向两边(或前后)要逐步增加电阻(也就是说可通过的电流从电刷的中心向两边要递减)。通过观察和实验，电流产生火花，只有在通电电流断开的时候才产生火花，在接通时，如果不出现弹跳是不会产生火花的，产生火花，是因为导体在断开时，大电流在一个分子或原子上流动，过热引起的分子或原子爆炸产生的火花。这里所说的分子和原子是导体材料的分子或原子。这就是现有的开关和电机的换向器为什么会产生火花的原因，产生火花没有其它的原因，只有这个原因。由于直流端电刷在变换器与两个长城图标环上不断的变化、断开，以及电刷存在两个环切换时出现瞬间短路现象。所以电刷要按上述要求制作，假如不让电刷在两环之间有瞬间短路现象。由于通电电刷的断开会出现火花，变换器很快被烧坏，所以电刷只能做成从中心向两边通过的电流逐步变小。

图14，电机和变换器都是单相的，在实际制造和应用中，还有些变化，由于电机是同步电机，在通单相交流电时，没有方向性，转动或是不转动，为此，在制造应用中，要装一组副线匝，绕法同定子线匝一样，一般情况下还是用二相、三相电机，如果用三相电机，定子长城图标绕组要用三个相同的绕组线匝，一样顺序，前后排列，三个线匝的并起来不要超过对应转子的一个磁极宽度，中间绕组线匝的首端与第1绕组和第3绕组线匝的尾端相连接，变换器要用3个长城图标环。交流端装三个电刷分别对应三个长城图标环，三个电刷之间相互绝缘；三个长图标之间相互绝缘，每个电刷宽度保持变换器旋转时不离环，直流端装6个电刷，分别对应三个长城图标环，每个电刷之间相互绝缘。每个环对应2个电刷，一个电刷在长城图标环阴段弧长上滑动，另一个电刷在长城图标环阳段弧长上滑动，第二个环上对应的两个电刷，和第三个环上对应的两个电刷，跟第一个环上对应的两个电刷，要按前后顺序排列，跟定子绕组线匝排列一致，把三个环上的三个负极电刷接在一起，把三个环的三个正极接在一起，确定正负极，根据图3机理，绕组线匝的绕法及转子转动的方向来定。

Claims (6)

1、一种电磁互动方法，其特征在于：无需利用导磁铁心，用两条相互绝缘的平行导线就可做成变压器，电流互感器，电压互感器。

2、一种直流发电方法，其特征在于：在靠近磁铁的一极或两极，旋转圆直导体棒；或用磁铁的一极(N极或S级)靠近圆直导体棒，围绕圆直导体棒转动。从圆直导体棒上，可直接产生直流电。

3、一种交流直接发电方法，其特征在于：把转子磁铁的两极各自向外张开，放置在线圈内转动，不用导磁铁心把磁铁的两极构成磁回路，没有铁心线槽、槽楔，让磁铁的两个极(N极S级)分别对应线圈的两段线匝，向一个方向转动转子磁铁，从线圈内可直接产生交流电。

4、一种电的统一方法，其特征在于：用一种电机转子的磁极与一种变换器的长城图标环对齐并组合，就可把交流发电机、交流电动、直流发电机、直流电动、整流、逆变、变频，同时输出交流直流电；同时输入交流直流电，交流与直流、互逆、互用、互变、交流电动时并同时输出直流；直流电动时并同时输出交流和变频统一起来由一机实现。

5、如权利要求4的一种电机，其特征是：电机定子线匝的绕折、像地图上的长城符号，线匝是折回绕制，没有闭合，产生磁极，是由折回两段线匝产生。

6、如权利要求4的一种变换器：其特征是：用两个或两个以上的良导体环(绕折形状像地图上长城图标围成的环)，可以单相或多相实现整流、逆变、变频、交直流互逆、互用。

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