CN1514537A - 磁能恒动发电装置 - Google Patents

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Abstract

磁能恒动发电装置属于电学发明技术领域的发配电类，受恒动玩具及挂钟钟摆动能的启发，利用永磁同名极相斥力作动力源，经磁能摆动式四股叉杠杆动力比值56倍的作用力及惯性动力和摆的振动规律相互作用产生恒动运动，拖动类似风力发电机的“转子”旋转发电，经升压直接输出电能，供家用电器和其他电器设备使用，磁能恒动发电装置开车与停车，方法简便，易于操作，即把调试好的磁能恒动摆动式四股叉杠杆，用手托到位后松开，便可进入往复恒动运动，装置启动工作，停车时用手拖住配重铅块底部，不让其摆动即可停车。

Description

磁能恒动发电装置
技术领域：“磁能恒动发电装置”属于电学发明技术领域的发配电类。
背景技术：1.“磁能恒动发电装置”工作原理。根据物体的惯性规律和摆的振动规律，用永磁铁同名极相斥力作动力源，并利用磁恒动能摆动式四股叉杠杆增加动力的优点，使杠杆的阻力支点输出56倍的动力，推动曲轴旋转。经齿轮加速运转，使惯性飞轮增加惯性动力并产生连续性。同时由输出齿轮轴输出额定动力，经惯性飞轮联轴器与3KW电机(如使用风力发电机)联接旋转，输出高电流(179.9A)，低电压(28V)，然后在经变压器升压(如使用电焊机8KW变压器)，即可输出所需电流(22.9A)，电压(220V)，供电器载体使用。
2.对目前的电学发明技术领域的发配电类的检索。已开发使用的电力能源：水力发电；火力发电；风力发电；太阳能发电；沼气发电；核能发电；磁流体发电(又称等离子体发电)；海潮发电；柴油机发电；汽油机发电。
3.审查有用的背景技术。“磁能恒动发电装置)是受市场销售的电磁恒动玩具的启发，其恒动原理是利用电磁同名极相斥力和直杆两头同名极小圆球的相斥力，靠平衡惯性动力及磁铁同名极相斥力相互作用产生恒动；其次，受老式挂钟钟摆摆动而引发利用钟摆摆动规律控制运动。从而设计发明“磁能恒动摆动式四股叉杠杆”，利用磁铁同名极相斥力及物体惯性动力和摆的振动规律，以及惯性飞轮联轴器共同相互作用，使曲轴恒动旋转，并拖动发电机转子旋转发电。
4.参考和引用资料。①《新华词典》(新华词典编篡组编，商务印书馆出版，1980年第十版，1987年5月北京第十一次印刷)中：永磁铁的特性(第125页)；杠杆的特点(第265页)；惯性定律和摆的振动规律(伽利莱·伽利略1564-1642，著名意大利物理学家和天文学家。第398页)；能量转换和守恒定律原理(第610页)。②《晶体管收音机修理与调试》(沈宜孙编，上海科学技术出版社出版，1979年4月新1版，1985年第1次印刷)。输入和输出变压器(第54页)。④《电机实用技术》(王季秩、陈景华、陆培庆编著，上海科学技术出版社出版，1997年1月第1版，1998年4月第2次印刷)，风力发电机电机(第64页)。
发明内容：1.解决惯性动力增大问题。杠杆是一种简单机械，是在动力的作用下能绕固定支点转动的杆。在生产和生活中使用杠杆即能省力，又能改变力的方向，是一个比较特殊的杠杆。由于杠杆的固定支点轴无法惯通，故设计成四股叉形状，又因其动力臂端有配重铅和永磁铁，故又称为磁能恒动摆动式四股叉杠杆，也可简称摆动式四股叉杠杆。因此，增加惯性动力全凭磁能恒动摆动式四股叉杠杆。其动力比为1∶56，长度比为56∶1，动力比值为56倍(即增加56倍的动力)。
2.解决原动力问题。利用永磁铁的固有特性：同名极相斥，异名极相吸。故采用同名极相斥的特性作为动力源。
3.解决“磁能恒动发电装置”曲轴旋转与磁能恒动摆动式四股叉杠杆的阻力支点安装技术方法问题。曲轴的偏心半径等于杠杆的阻力支点运行轨迹弧形线弦长的一半。安装曲轴，曲轴中心点要与杠杆的阻力支点运行轨迹弧形弦长两端点在同一个水平线上，曲轴方可正常旋转。否则，曲轴旋转困难或者不旋转。
4.解决加速问题。变速箱的传速比为1∶16.66，分三级变速：第一级1∶3，动力输入齿轮及同轴惯性飞转30γ/min比中转小齿轮及同轴中转大齿轮90γ/min；第二级1∶3中转大齿轮90γ/min比下转齿轮及同轴下转大齿轮270γ/min；第三级1∶1.875下转大齿轮270γ/min比动力输出齿轮500γ/min。
5.解决惯性动量问题。增加惯性飞轮和惯性飞轮联轴器，提高齿轮及风力发电机电机的旋转惯量，提高惯性动力，并对摆动式四叉股杠杆提供连续性摆动、增大摆动惯量。
6.解决“磁能恒动发电装置”恒动问题。摆动式四叉股杠杆的惯性动力和磁铁的同名极相斥力(即无形推力)，根据意大利物理学家伽利略发现的惯性定律和摆的振动规律，使摆动式四股叉杠杆受两边固定磁铁同名极的相斥力，又由于配重铅和磁铁的质量使摆动式四股叉杠杆的惯性动力大增，根据杠杆的动力比1∶56，长度比56∶1，以增加惯性动力比值56倍，依此计算阻力支点所输出的动力量(单位厘米  )：
铅块的质量＝密度×体积   铅的密度11.34(g/cm3)
铅的体积6×12×28.5＝2052cm3
去除空心体积3.14×12×15＝47.1cm3
铅的实际体积2052-42.1＝2004.9cm3
铅的质量11.34×2004.9＝22735.566g
单位换算22735.566g≈22.74Kg
磁铁的质量＝密度×体积    磁铁的密度6.6(g/cm3)
磁铁的体积12×28.5×1.5＝513cm3  块数2块
磁铁的质量6.6×513×2＝6771.6g
单位换算6771.6g≈6kg
阻力支点输出的动力量＝(铅量+磁铁质量)×杠杆动力比值(56倍)即：(22.74+6.77)×56＝1652.56Kg·f
根据上式得出的结果可知，摆动式四股叉杠杆输出的动力量1.6千克力，惯性动力量远远超过了风力发电机电机的阻力矩(25.0N·m)及加速齿轮的动力消耗。摆动式四股叉杠杆定角80°，定向左右摆动的运动。惯性飞轮旋转产生惯性动力反作用到摆动式四股叉杠杆上，使摆动式四股叉杠杆产生连续性，同时，还提供给齿轮输出轴，增加惯性动力。惯性飞轮联轴器，也在不同程度上提高运动惯量，以使风力发电机电机发电平稳。由于摆动式四股叉杠杆在自身的惯性动力和磁铁的同名极相斥力，以及惯性飞轮和惯性飞轮联轴器相互作用，使摆动式四股叉杠杆产生连续性往复运动。从而拖动风力发电机电机转子旋转发电。
7.解决升压问题。根据能量转换和能量守恒定律原理，对小型电焊机(8KW)变压器进行改制升压。即根据电动生磁，磁动生电的原理设计的变压器。改变电焊机变压器的次级线圈的匝数即可实现升压问题。例如，选用宝马牌BX-160A型高强度交流电焊机，广东顺德市祥丰电器厂制造，标准代号JA-3643-92为例，功率8KW，输入交流电压220V，输出交流电压50V，最大输出电流160A，经查，8KW电焊机变压器次级线圈50匝，其输出交流电压为50V，即为1V＝1匝，FTFV-52型风力发电机输出电流179.9A，输出交流电压28V，从输出交流电压比较，略小22V，根据线圈的电压和圈数之间的关系(当效率是100％时)，列式：
初级线圈的关系/次级线圈的圈数＝
初级线圈的接入电压/次级线圈的感应电压；
每伏圈数＝线圈的圈数/线圈的电压
为此，减少电焊机变压器次级线圈匝数为28匝处做抽头，装上接线柱，并做好标记，其余重新缠绕剩余的线头，并不影响升压，这样就可以连接发电机输出的28V交流电压，经过变压器升压，输出交流电压220V，输出电流22.9A。
8.风力发电机的电机选择。可以选用FTFV-51型、FTFV-52型的风力发电机电机。以后者为例，额定功率5KW、额定交流电压28V，额定电流179.9A，额定转速500γ/min，起始充电转速250γ/min，最高转速700γ/min，启动阻力矩∠25.00NM，效率80％，各项技术参数均适合磁动力和惯性动力的要求。其优点：发电机的工作转速范围宽，过载和低速性能好，建压转速低，启动阻力矩小。发电机结构简单，重量轻，维修安装方便，价格低廉。
9.解决恒速运动问题。根据天文学家、物理学家伽利略发现的惯性定律和摆的振动规律的原理，物体的自由摆动所需时间是由绳长决定的，与物体的重量和振幅无关。依此原理进行测试，摆动式四股叉杠杆，动力臂长850mm，不计阻力臂长度，其运行时间略等于每分种六十个来回。下垂物体越重，其惯性动力越大，运行所需时间不变。从而得出摆动式四股叉杠杆每分钟运转六十个来回，推动曲轴旋转30γ/min，经加速齿轮加速，输出额定转速500γ/min，因而是恒速恒动运动。
10.有益效果。“磁能恒动发电装置”，利用永磁同名极相斥力作动力源，其性能优异，无污染，动力源取之不竭，用之不尽，发电平稳，体积小，噪音低，使用方便。是能源使用技术的一次革命。经升压可直接供等于或低于发电机输出功率的电器负载使用，亦可供家用电器等使用。
附图说明：(图1)是“磁能恒动发电装置”主视图中的B-B移出剖面“曲轴”。(图2)是“磁能恒动发电装置”的主视图。(图3)是“磁能恒动发电装置”的主视图中的A向移出剖面“摆动式四股叉杠杆”(其功能是增加惯性动力推动曲轴旋转)。(图4)是“磁能恒动发电装置”的俯视图。
                           图纸表格说明
磁能恒动发电装置 比例   1∶15   数量     1     图号
制图   朱广阔   重量     99   山东省微县付村镇朱楼村中心路101号
发明人 朱广阔 审核 朱广阔
                          零部件图纸表格说明                                          单位：毫米
  序号                  名称和规格   数量     材料     备注
    1 螺栓M8×290  4  Q235 主要主轴的直径计算，依该轴配套的轴承内口径为主轴的主要直径
    2 螺母M8  厚10  16  Q235
    3 垫圈M8  厚2  16  Q235
    4 可调板  宽30 长120 厚3  8  LA11
    5 磁铁固定板  宽120  长290  厚3  2  LA11
    6 同定螺栓M12×50  10  Q235
    7 垫圈  Φ12  厚2  10  Q235
    8 摆动式四股叉杠杆(上部)长135 宽90 高120(下部) Φ40 高150   1  HT200
    9 固定支点  Φ15 长90  1  45
    10 固定支点轴键6×6×30  2  45
    11 固定支点轴承套(上部)宽60高45(下部)宽180高15  厚30  2  HT200
    12 阻力支点轴  Φ15 长75  1  45
    13 压力板  宽30 长90 厚15  2  HT200
    14 压力板螺钉 M5×40  (内六角)  4  Q235
15 阻力导杆 宽50 长260 厚15 1 Q235
    16 风力发电机，功率3000-5000KW，交流电压28V，电流108-179.9A  1  外购
    17 发电机轴套  Φ40  长35  1  Q235
    18 联轴器惯性飞轮 Φ200 厚20  1  HT200
    19 固定螺钉 M8×20  8  Q235
    20 动力输出轴套  Φ40  长35  1  Q235
    21 键  6×6×30  2  45
    22 下转齿轮轴  Φ20 长120  1  45
    23 键6×6×20  2  45
    24 下转小齿轮 模数2 齿数20 厚20 分度圆Φ40  1  45
 24 下转小齿轮 摸数2 齿数20 厚20 分度圆φ40   1  45 支架角铁30×30×2有底5个，无底3个。连体底脚支架角铁30×30×2
 25 动力输出齿轮 摸数2 齿数32 厚20 分度圆φ64   1  45
 26 动力输出齿轮轴  φ20  长165   1  45
 27 键  6×6×20   2  45
 28 下转大齿轮 摸数2 齿数60 厚20 分度圆φ120   1  45
 29 中转小齿轮 摸数2 齿数20 厚20   1  45
 30 中转齿轮轴 φ20 长120   1  45
 31 键 6×6×20   2  45
 32 中转大齿轮 摸数2 齿数60 厚20分 度圆φ120   1  45
 33 动力输入齿轮轴  φ20  长247   1  45
 34 键 6×6×20  6×6×30   2  45
 35 动力输入齿轮轴 摸数2 齿数 60厚20   1  45
 36 垫圈 φ12  厚2   6  Q235
 37 螺栓 M12×40   10  Q235
 38 配重铅块 60×120×285   1  D6
 39 磁铁 120×285×15   2
 40 联接杆 φ20 长680   1  LY11
 41 运动轨迹线 ∠80°长900 大弧弦1080  底线
 42 磁铁  120×285×15   2
 43 垫圈  φ5   4  LY11
 44 螺栓  M5×140   2  LY11
 45 垫圈  φ5   4  Q235
 46 螺栓  M5×60   2  Q235
 47 固定曲轴轴承座(上部)宽75高6(下部)长150高15厚30   1  HT200
 48 轴套小轴 φ20  长82   1  45
 49 曲轴小轴 φ15  长85   1  45
 50 键  4×4×20   2  45
 51 曲轴套 φ60  高40   2  Q235
 52 键 6×6×20   2  45
 53 螺栓 M8×40   4  Q235
 54 垫圈  φ8 厚2   4  Q235
 55 发电机支架 150×180×30   1  Q235
 56 螺钉  M5×20   24  Q235
 57 垫圈  φ5厚2   24  Q235
 58 端盖  φ70厚3   8  HT200
 59 螺钉  M5×30   4  Q235
 60 垫圈  φ5 厚2   4  Q235
 61 齿轮箱顶盖 120×320×8   1  HT200
 62 齿轮箱体120×320×220厚8底脚120×380×12   1  HT200
 63 惯性飞轮  φ500 厚30   1  HT200
 64 摇摆式四股叉杠杆支架1200×855×270   1  Q235
 65 磁铁调整支架底角∠40°弦长525 全长690   4  Q235
 66 齿轮箱支架  1200×810×120   1  Q235
具体实施方式：实现发明的优选方式，“磁能恒动发电装置”用永磁铁作动力源发电，是一个取之不尽的能源。
对照附图举例说明：“磁能恒动发电装置”开车与停车简便易于操作。开车前要进行调试，首先用手托起摆动式四股叉杠杆(附图8)动力臂端的配重铅块底部(附图38)，把它托到运行轨迹一边端点，调整磁铁支架(附图65)上的螺栓(附图2)，使配重铅块(附图38)上的磁铁(附图39)与磁铁固定板(附图5)上的磁铁(附图42)双双对应拉近距离，保持平行，使磁铁同名极产生更大的相斥力，然后用同样的方法调整另一力的固定磁铁(附图42)。调整好后松开手，使摆动式四股叉杠杆(附图8)由于自身重量的惯性动力及磁铁同名极相斥力和惯性飞轮及惯性飞轮联轴器的惯性动力相互作用，绕固定支点轴(附图10)向另一边摆去。当摆动式四股叉杠杆(附图8)不到位时，说明两边的磁铁(附图42)同名极相斥力太强，需要重新调整，使摆动式四股叉杠杆上的磁铁(附图39)与磁铁固定板(附图5)上的磁铁(附图42)拉开一点距离，直到摆动式四股叉杠杆来回都能摆到位，并且受相斥力的作用，使惯性动力不减，实现恒动往复运动。
摆动式四股叉杠杆运动是匀速运动，快慢不变。其运动定角80°，定向左右摆动。摆动式四股叉杠杆(附图8)的惯性动力由阻力支点轴(附图12)，通过阻力导杆(附图15)把动力传递到小曲轴上。小曲轴(附图49)在曲轴套(附图51)偏心的作用下，使曲轴套绕固定曲轴轴承套(附图47)上的曲轴小轴(附图48)旋转，并把动力传递到齿轮箱体中(附图62)的动力输入齿轮轴(附图33)，同时还传递到同轴动力输入齿轮(附图35)和惯性飞轮(附图63)、动力输入齿轮(附图35)以1∶3的传速比把动力传递到中转小齿轮(附图29)及中转齿轮轴(附图30)的同轴中转大齿轮(附图32)，中转大齿轮同样以1∶3的动力传速比传速到下转小齿轮(附图24)及下转齿轮(附图22)同轴下转大齿轮(附图28)、下转大齿轮以1∶1.875的动力传到动力输出齿轮(附图25)经动力输出齿轮轴(附图26)把旋转动力传递到惯性飞轮联轴器(附图20、18、17)，经惯性飞轮联轴器拖动风力发电机电机(附图16)的转子旋转发电，发出的电经改制后的小型8KW电焊机的变器升压(反接压升压，把原来的输入220V)，变输出220V，把原来的输出50V，经改制抽头输入28V)，由能量守恒定率输出电功率可以供5KW以下电压220V、频率50HZ的电器负载使用。停车：用手托住配重铅底部，稍用力，不让摆动式四股叉杠杆摆动，停车即告完成。

Claims (3)

1.实施“磁能恒动发电装置”。
2.实施“磁能恒动发电装置”。是以“摆动式四股叉杠杆”为技术持征。
3.实施“磁能恒动发电装置”。是以曲轴的偏心半径，等于杠杆阻力支点运行轨迹弧形弦长的一半；安装曲轴，曲轴中心点与杠杆阻力支点运行轨迹弧形弦长两端点在同一个水平线上，曲轴方可正常旋转。
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