CN1767348A - 利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机 - Google Patents

Abstract

我们知道电磁铁的磁场会因为砺磁电流的中断而消失，我们又知道一个处在磁场环境中的闭合电路，会因为原有磁场的消失而感生出电流，利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机就是根据这一现象来进行工作的。

Description

利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机

                          技术领域

本发明涉及一种发电机，尤其是一种能在低消耗，甚至于零消耗的情况下进行工作的，效率极高的发电机。

                          背景技术

现有的发电机，大多数都需要消耗大量的物力资源，且对自然环境也都存在一定的不利影响，如水利发电破坏了生态环境，火力发电产生的大量二氧化碳、硫化物和烟尘等破坏了自然环境。而那些人类已知的，利用可再生资源来发电的方法，如风力发电、太阳能发电等，又对自然条件要求极高，很难为人类所控制。

                          技术内容

针对上述情况，本发明提供了一种既环保又可控制，低消耗(甚至于零消耗)却高产出的新型发电机。

本发明的组成部分及其各自的作用是：1、铁芯，是由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的铁框，起形成导磁回路的作用。2、原线圈，是由一根绝缘导线绕成的螺线管，经过绝缘处理后，套在铁芯的某一框柱上，当我们给这个原线圈通上电流后，它将起到使铁芯中产生磁通量的作用。3、发电线圈，同样是由一根绝缘导线绕成的螺线管(其规格与原线圈相同*但也允许不同，这点并不绝对，因为本说明书此部分是以二者相同为例，故言)，经过绝缘处理后，套在铁芯的某一框柱上，起发电的作用。4、间歇开关(本说明书以采用旋转型间歇开关为例，此种开关是由小型电动机带动开关座不断旋转使它的导电装置和绝缘装置依次与导电电刷接触，从而起到能够反复供电和断电的作用)，起使电路间歇性通电的作用。

本发明的特点是：首先我们将发电线圈与其用电负载连接，并同时将直流电源和原线圈的用电负载通过间歇开关连接到原线圈上面。其时，间歇开关的工作过程是：当电源与原线圈的开关闭合时，原线圈与其用电负载的开关则处断开状态。反之当电源与原线圈的开关断开时，原线圈与其用电负载的开关则处闭合状态。当利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机按照这种过程进行工作时，我们可以看到这样一种工作结果：当我们通过间歇开关给原线圈通上直流电时，流过原线圈中的电流将磁化铁芯，使其导磁回路中的磁通量迅速增加，根据电磁感应定律和变压器的工作原理可知，当铁芯中的磁通量从发生变化到最终稳定的这段时间内，在发电线圈中将必然感生出电流，且根据能量守恒定律则又可知，在这段时间内发电线圈所发出的电能，其功率正好等于原线圈方面所消耗的功率(乃视其为一台理想变压器而言)，因此间歇开关如果能在铁芯的磁通量刚好处于稳定之时，中断砺磁电流的话，那么在原线圈中所消耗的电能我们实际上将直接从发电线圈中再次获取，因此本发明在这个工作阶段中，基本上没有能量消耗，而当原线圈与直流电源的连接被断开后，这时铁芯中的磁通量将会迅速下降，而根据电磁感应定律可知，磁通量的这种变化同样会使套在铁芯上的线圈感生出电流，且不止发电线圈会感生电流，就连原线圈也会感生出电流，而这样一来我们便可以得到双倍于输入功率的输出功率；一方面是没有能量消耗，而另一方面却又有成倍的能量输出，这便是本发明的工作原理即其特点。而使这一切成为实现的关健在于我们对砺磁时间的把握，我们只有能够准确的做到，在将铁芯磁化到最优状态即在铁芯的磁场刚要稳定时，立即中断砺磁电流。只有这样才能使本发明获得最高的工作效率，否则就可能得不偿失。对于砺磁时间的把握，我们可以从多个方面去进行：1、通过控制间歇开关供、断的时间节奏去把握砺磁效果。2、选择电阻适宜的材料做线圈。3、选择适宜的线材直经和长度。4、其它。

本发明的工作过程是：当间歇开关闭合直流电源与原线圈之间的电路，并断开原线圈与其用电负载的电路时，那么直流电将流过原线圈并磁化铁芯使其导磁回路中充满磁通量，而在铁芯被磁化的过程中由于发电线圈所处环境中的磁通量发生变化，因此在发电线圈与其负载的回路中将感生出电流。这就是变压器的工作原理，且同样根据变压器的工作原理和能量守恒定律我们可以确定，在铁芯的磁场趋于稳定之前的这一段时间内，在理想的情况下，发电线圈中所产生的电能，应该等于其时在原线圈中所消耗的电能，亦即二者之间趋于能量守恒的关系。而当间歇开关断开直流电源与原线圈之间的电路，并闭合原线圈与其用电负载之间的电路时，那么由于原线圈中将不再有电流为铁芯砺磁，那么铁芯中的磁通量便会迅速减少，而铁芯中磁通量的变化又必然使发电线圈和原线圈感生出电流，而由于铁芯中的磁通量前后变化的规模大体相同，于是我们根据电磁感应定律和变压器的工作原理知道，我们将因此而得到两倍于原线圈从直流电源处所消耗的能量值，而这两个能量将会被发电线圈和原线圈各自的用电负载所利用，这就是本发明的工作过程。

                           附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其图中：1、铁芯  2、原线圈  3、发电线圈  4、直流电源  5、间歇开关的旋转开关座  6、电刷  7、旋转开关座上的导电区  8、旋转开关座上的绝缘区  9、小型电动机  10、原线圈的用电负载  11、发电线圈的用电负载

                         具体实施方式

在图中先让小型电动机(9)带着间歇开关的旋转开关座(5)不断转动，这样一来我们就能通过间歇开关，在某一时间内给原线圈(2)通上直流电，而电流将磁化铁芯(1)使其导磁回路中充满磁通量，而根据变压器的工作原理可知铁芯(1)中磁通量的变化必然会使套在其上的发电线圈(3)感生出电能，且其电功率正好等于原线圈从直流电源中所消耗的电功率，二者之间属于能量守恒的关系。而当间歇开关中断了原线圈(2)中的电流时，铁芯(1)中的磁通量将急剧下降，而根据电磁感应定律可知，磁通量的这种变化同样会使套在铁芯(1)上的发电线圈(3)以及原线圈(2)感生出电能。因为已知铁芯(1)中的磁通量前后变化的规模相同，所以我们能够知道，我们因此而在两个线圈(2)、(3)中获得了两倍于原线圈(2)从直流电源(4)处所消耗的电能值，发电线圈(3)所产生的电能通过其固有电路供给其用电负载(11)使用，而原线圈(2)中所产生电能则通过间歇开关输送给其自身的用电负载(10)使用。

                       特别说明

1、本发明可根据变压器的常规冷却方式进行冷却保护。

2、如果磁通量消失时原线圈中所感生的电流方向与原来的直流电源方向相反的话，那么本发明的间歇开关的作用，就可以用本发明的原线圈中所产生的那种电流和单向供电电器(如：二极管)的共同使用来代替。具体的方法是：将由本发明中原线圈所产生的那种间歇性脉冲电流去取代替本发明中原来的直流电流，而这样一来这种电流将自然完成间歇性供电的工作，因此使其不再需要间歇开关这个中介物。而当这种脉冲电流供电完毕后，原线圈中感生出的电流由于它与原来的脉冲电流方向相反所以我们只要在输入电线路和输出路中各装一个单向供电电器(如：二极管)就能将输入电流和输出电流分别送入各自相宜的电路中，这样做不仅可简化制造工序，而且还可以起到精确控制的作用。

3、发电线圈也可以通过间歇开关来控制，即当直流电源对原线圈供电时，间歇开关切断发电线圈与其负载的电路，而当我们中断砺磁电流时，间歇开关则闭合发电线圈与其负载的电路。而在我们对本发明作了如此处理之后，那么我们就可以增加发电线圈的匝数和线材的直径，使其规格大于原线圈的规格，以此来提高本发明的工作效率。

4、由本发明所发出的电能，由于其电型特殊因此短期内必不能广泛适应我们日常生活的用电要求，因此我们必须考虑如何使其变成我们所需要的常规电型，主要的办法有两个：A、开发一种适应这种脉冲电流的电动机并以此来驱动常规发电机从而发出常规电流供人们使用。B、如果未能开发出能够适应这种脉冲电流的电动机的话，那么我们还可以利用这种电流充当热源，用蒸气去驱动常规发电机从而发出常规电流供人们使用。

5、用本发明所发出的电能去驱动直流发电机，并又以直流发电机所发出的电能反过来为本发明提供继续工作的能量，因此而形成一个封闭的能量循环系统，进而从中得到无穷的能量，这就是理论上的永动机的工作原理。

本发明不仅结构简单，安装使用非常方便，更重要的是，它克服了已往我们常用的发电方式中，所存在的诸多不利因素，因此非常适合人类使用。

Claims (7)

1砺磁电流的中断会使铁芯(1)中的磁场自然消失，而磁场的消失会使原来处于该磁场中的闭合电路感生出电流，利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机就是根据这一现象来进行工作的。

2、根据权利要求1所述的利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机，其特征是：发电线圈(3)与其用电负载(11)连接，直流电源(4)和原线圈的用电负载(10)通过间歇开关连接到原线圈(2)上面。其时，间歇开关的工作过程是：当直流电源(4)与原线圈(2)的开关闭合时，原线圈(2)与其用电负载(10)的开关则处断开状态。反之当直流电源(4)与原线圈(2)的开关断开时，原线圈(2)与其用电负载(10)的开关则处闭合状态。当利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机按照这种过程进行工作时，我们可以看到这样一种工作结果：当我们通过间歇开关给原线圈(2)通上直流电时，流过原线圈(2)中的电流将磁化铁芯(1)，使其导磁回路中的磁通量迅速增加，根据电磁感应定律和变压器的工作原理可知，当铁芯(1)中的磁通量从发生变化到最终稳定的这段时间内，在发电线圈(3)中将必然感生出电流，且根据能量守恒定律则又可知，在这段时间内发电线圈(3)所发出的电能，其功率正好等于原线圈(2)方面所消耗的功率(乃视其为一台理想变压器而言)，因此间歇开关如果能在铁芯(1)的磁通量刚好处于稳定之时，中断砺磁电流的话，那么在原线圈(2)中所消耗的电能我们实际上将直接从发电线圈(3)中再次获取，因此利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机在这个工作阶段中，基本上没有能量消耗，而当原线圈(2)与直流电源(4)的连接被断开后，这时铁芯(1)中的磁通量将会迅速下降，而根据电磁感应定律可知，磁通量的这种变化同样会使套在铁芯(1)上的线圈感生电流，且不止发电线圈(3)会感生电流，就连原线圈(2)也会感生出电流，而这样一来我们便可以得到双倍于输入功率的输出功率。一方面是没有能量消耗，而另一方面却又有成倍的能量输出，这便是本发明的工作原理即其特征。

3、本发明可根据变压器的常规冷却方式进行冷却保护。

4、如果磁通量消失时原线圈中所感生的电流方向与原来的直流电源方向相反的话，那么利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机的间歇性开关的作用，就可以用本发明的原线圈中所产生的那种电流和单向供电电器(如：二极管)的共同使用来代替。具体的方法是：将由本发明中原线圈所产生的这种间歇性脉冲电流去取代替本发明中原来的直流电流，而这样一来这种电流将自然完成间歇性供电的工作，因此使其不再需要间歇开关这个中介物。而当脉冲电供电完毕后，原线圈中感生出的电流由于它与原来的脉冲电流方向相反所以我们只要在输入电线路和输出路中各装一个单向供电电器(如：二极管)就能将输入电流和输出电流分别送入各自相宜的电路中，这样做不仅可简化制造程序而且还可以起到精确控制的作用。

5、发电线圈也可以通过间歇开关来控制，即当直流电源对原线圈砺磁时，间歇开关切断发电线圈与其负载的电路，而当我们中断砺磁电流时，间歇开关则闭合发电线圈与其负载的电路。而在我们对利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机作了如此处理之后，那么我们就可以增加发电线圈的匝数和线材的直径，使其规格大于原线圈的规格，以此来提高本发明的工作效率。

6、由利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机所发出的电能，由于其电型特殊必不能广泛适应我们日常生活的用电要求，因此我们必须考虑如何使其变成我们所需要的常规电型，主要的办法有两个：A、开发一种适应这种脉冲电流的电动机并由此来驱动常规发电机从而发出常规电流供人们使用。B、如果未能开发出能够适应这种脉冲电流的电动机的话，那么我们还可以利用这种电流充当热源，用蒸气去驱动常规发电机从而发出常规电流。

7、用利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机所产出的电量去驱动直流发电机，并又以直流发电机所发出的电能反过来为利用磁场自然消失原理来发电的静止型发电机提供继续工作的能量，因此而形成一个封闭的能量循环系统，进而从中得到无穷的能量，这就是理论上的永动机的工作原理。