CN86102846A

CN86102846A - 变场隔离式磁能发动机

Info

Publication number: CN86102846A
Application number: CN 86102846
Authority: CN
Inventors: 熊英
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-18
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1987-02-11

Abstract

本发明是关于磁能发动机，特别是变场隔离式磁能发动机的发明。它利用磁力的同性相斥、异性相吸定律，在两同性磁场中推进和拉出隔离片，能使磁场势力发生变化所制作的发动机。该发动机可作原动机使用。

Description

本发明是关于永磁体磁能发动机，特别是变场隔离式磁能发动机的发明。该发动机是一种将永磁体的往复直线运动通过摇臂、连杆、飞轮、偏心轮、隔离片等部件转换成旋转运动，该发动机能作原动机使用。

人们对于支配运动的各种定律是很感兴趣的，因为任何运动的物质都具有“动能”。对于热、声、光、电、磁以及放射性等都会感到兴趣，因为这些都是能量存在的形式。到了二十世纪，连质量都明显地是能量的一种形式了。能量当它从一种形式转变到另一种形式时，既不能被创造，也永远不会损失或消灭，这个信念就称为能量守恒。

大自然虽然早就慷慨地给予人类各种能量，但是却严守着能量释放的秘密，为了揭开能量释放的秘密，人们正在努力的研究各种释放能量的可能性，因为任何一克物质都有9×10²⁰尔格的能量，既相当于2500万度的电能。如果任何物体内的能量都能释放，那么，人类的未来随便在路上拾一石子，释放出它所含的能量，就能顶得上一个小型发电厂全年的发电量。例如：一克镭经一千年以后，可释放出的能量相当于一个中型发电厂一小时的发电量，这个数字虽然可观，可别忘了，要得到这个可用的能量，你得等上一千年。可见。镭自发转变的速度实在太慢了，这样的功率太低了，因此是无法用于动力目的的。铀核衰变的速度就更缓慢了，它的半衰期达45亿年。（引自《微观世界的开发》第90-92页，工人出版社1985年）。很显然，为了达到用于动力的目的，必须采取人为的办法将能量释放，原子核裂变就是一例，原子核聚变尚在试验中。例如：我们认识的超导性;在非常低的温度时，有许多金属显示出异常的特性，在达到剩余电阻率后，温度进一步降低时，它的电阻会突然消失，在这样的低温下，一旦在金属中引入电流，该电流会毫无减少地流下去，这个现象称为超导性（引自《热力学原理》第199页，人民教育出版社。1980年12月第一版），这种超导性和永磁体的磁性已被人们认识，然而永磁能的自然衰期还未被人们所认识，因为磁也是能量的一种形式，它不可能永恒不变。我们且不去管它的衰期，我们只研究磁能利用，目前有很多人至力于磁能研究，并取得了一些进展，但都难以令人满意。例如：在中国专利公报CN85103416A“永磁力能源机”;CN85103414A“永磁能源机”;《世界发明》1980年第一期“不需外加能源的永磁铁发动机”，据美国专利4.151.431号;《世界发明》1984年第5期“脉冲电磁动能发动机”据国际专利WO83/01353;《世界发明》第6期“磁力驱动装置”据日本特开昭58-8273;等等。其中一些动力装置没能克服作负功，有些动力机是做的出来的，不过它不是原动机，是一种先储能后放能的间隙做功型动力装置。有一种类似本发明的据称“斗鸡式”的永磁动力机（引自《有永动机吗？》第90页，中国青年出版社1956年6月北京第一版，1980年10月北京第二次印刷），因未能克服作负功以失败告终。

本发明的目的在于释放磁能量和将磁能用于动力目的的动力装置，其磁能量释放是根据同性相斥、异性相吸的原理，将释放出的磁力通过传动和储能机构转换成一般的动力输出。

其解决方案的理论根据是：

1.a.磁力：磁力是由电子的运动（电流）而产生的，并且仅仅当两个电荷相对于固定的基准运动，磁力就存在于两电荷之间。

b.正负磁力：磁铁中的正负磁力总是成对发生，并且强度相等。

c.磁力定律：相同磁极相互排斥，不同磁极相互吸引。

2.库仑定律：真空中两根磁铁的各磁极之间的吸力或斥力F₀的大小与磁极强度（矢量）的乘积（P₁P₂）成正比、与磁极间距r的平方（r²）成反比（图1）。

E_O=R_O(P₁P₂)/(r²) （1）

式（1）中

F₀-磁极强度P₁和P₂极性同时为斥力，极性相反时为吸力（牛顿）;

r-磁极间距（米）;

P₁P₂-磁极强度（安培·米）;

R₀-比例系数（牛顿/安培·米）;

R_O(uo)/(4π) ＝10^-7牛顿/安培²

U₀＝4π×10^-7牛顿/安培²-自由空间（真空）磁导率，为一实验常数。

3.磁场力：

a.平行线：长度为L的直线通过电流I，并与磁场的磁力线平行，其磁通量密度为一恒定值B（图2），则磁场对直线的作用力F为零。

b.垂直线：通过电流I的直线与磁场的磁力线垂直，磁通量密度为恒定值B（图3），则磁场对直线的作用力F（矢量）大小为：

F＝BLI （2）

式（2）中

F-磁场力（牛顿）;

B-磁通量密度（牛顿/安培·米）;

L-直线长度（米）;

I-通过直线的电流强度（安培）。

（引自《物理计算手册》第344-359页，新时代出版社1985年9月第一版）

C.垂直线圈：通过电流I的具有N匝的线圈与磁力线垂直，磁通量密度为恒定值B，则磁场对线圈的作用力F（矢量）为：（忽略线圈另外半部）

F＝NBLI （3）

式（3）中 N-匝数其余同式（2）

具体方案是：把磁体的极性变换成同性相斥的磁场，把通电线圈换成“隔离片”（导磁片），“隔离片”与磁场的磁力线垂直，磁通量密度为B（图4），则磁场对“隔离片”的作用力F为：

F=BS〔(H₂- (B₁)/(u) )+(H₁- (B₂)/(u) )〕（4）

式（4）中 H＝ (B)/(u)

F-磁场力（牛顿）;

B-磁通量密度（牛顿/安培·米）;

H₁H₂-磁场强度（安培·米）;

S-隔离片面积（米²）;

u-隔离片相对磁导率（亨利/米）;

在式（4）中说明了“隔离片”中的磁力线类似电学中的“趋肤效应”（交变电流通过导体时，导体表面处的电流密度较大，导体内部的电流密度较小，这种现象称为“趋肤效应”），却不是“趋肤效应”，而是一种“磁晕”现象，所谓“磁晕”，就是当两个对应磁场为同性时，磁力线相斥，如在两个同性磁场之间放进一“导磁片”，由于在导磁片的两平面（极面）是同性磁场，磁力线在通过“导磁片”内部时相斥。斥回的或穿过“导磁片”的磁力线集中在“导磁片”的表面，使其它同性磁力线无法靠近“导磁片”。又由于铁磁性物质能被磁力线吸引，这样，磁场中的磁力线欲对“导磁片”作用却无法作用，只有部分磁力线对“导磁片”作用。磁力线作用于铁磁性物质时，被该物质吸收，当该物质的厚度（与磁力线平行的长度）减少到一定程度时（与所用材料的磁导率有关），有部分磁力线穿过该物质。当铁磁性物质距离磁极较近时，磁场的磁势缩小，磁力线被该物质吸收，一旦铁磁性物质脱离磁势时，磁场势变大，磁力线伸长复原，本发明正是利用了磁场变化时的势差。将磁极间的斥力减去磁场对“隔离片”的作用力，剩下的就是输出功。

F_V＝F_O-F （5）

式（5）中F_V-输出力（牛顿）;

F_O-磁极间斥力（牛顿）;

F-磁场对隔离片的作用力（牛顿）。

由于本发明在上述磁场下的输出功较小，为了增大输出功，一方面采用磁能积大的永磁体，另一方面采用“聚磁技术”，所谓“聚磁技术”，就是巧妙运用永磁体和导磁体的各种排列，尽量使更多的磁通量汇聚到工作气隙中去。聚磁技术的基础正是最普通的同性相斥、异性相吸（引自《永磁材料及其应用》第201页，机械工业出版社，1984年7月北京第一版）。

本发明的改进是将上述工作过程所受的力实行串联或并联，以实现更大的输出功。由一个静止磁体和一个运动磁体所组成的一个单位工作体系，改为两个静止磁体和一个运动磁体或者一个静止磁体和两个运动磁体为一个单位工作体系，改进的单位工作体系是所受两个对应磁场的力之和（图5），将上述改进的单位工作体系再实行串联或并联，会得到更大的输出功。

本发明的进一步改进是将上述的工作原理直接作园周的旋转运动，定子磁体数为3，转子磁体数为2，导磁导向片数为2所组成的一个单位工作体系，定子磁体与转子磁体采用弧形，采用弧形是因为磁力线能走捷径，磁力线的方向性比较好，磁作用力比较集中，在转子上装有“导磁片”（隔离片）能起导磁和导向的作用。为了使运转平衡，在转轴装有飞轮，飞轮还能储能。为了控制发动机的运行，在定子磁体与运动磁体之间插进或拉出铁磁性物质（上例同）。

附图描述了本发明例：

图1-4是本发明原理图（前文已描述）;

图5-6是本发明例。

图5：当运动磁体〔8〕受到静止磁体〔10〕的力之后，通过运动磁体销〔15〕、摇臂〔11〕、摇臂轴〔12〕、摇臂销〔17〕连杆〔16〕、曲柄轴〔18〕传给飞轮〔13〕，将运动磁体〔8〕的往复直线运动转换成飞轮〔13〕的旋转运动，并通过飞轮轴〔14〕、图中未画出的伞形齿轮组、传动轴〔6〕、伞形齿轮组〔5〕、偏心轴〔3〕、偏心轮〔2〕、滑槽〔1〕、偏心连杆〔7〕传给“隔离片”〔9〕，将偏心轴〔3〕的园周旋转运动转换成“隔离片”〔9〕的往复直线运动，输出功可通过飞轮轴〔14〕或偏心轴〔3〕输出。

图6：由定子磁体〔19〕、〔25〕、〔27〕与转子磁体〔21〕、〔26〕按导磁导向片〔22〕所导向运动，此时转子〔23〕受转子磁体〔21〕与定子磁体〔19〕的斥力和导磁导向片〔22〕所导向前方的定子磁体〔27〕磁场的吸力;同理，转子〔23〕还受转子磁体〔26〕与定子磁体〔27〕的斥力和导磁导向片〔28〕与定子磁体〔25〕磁场的吸力，转子〔23〕通过转轴〔24〕与飞轮〔20〕连接。飞轮〔20〕有储能或平衡发动机的运行作用，输出功可通过转轴〔24〕输出。

Claims

1、磁能发动机，特别是变场隔离式磁能发动机，根据磁力的同性相斥、异性相吸这一定律，其特征在于：用隔离片[9]使两个同性磁场[8]、[10]势力发生变化所制作的发动机。

2、根据权利要求1.所述的发动机，其上装有隔离片〔9〕、偏心轮〔2〕、偏心连杆〔7〕，其特征在于：

A.所述隔离片〔9〕是用铁磁性物质制作的导磁片;

B.所述隔离片〔9〕在同性磁场中起着导磁和隔离作用;

C.所述偏心轮〔2〕上开有滑槽〔1〕，此滑槽〔1〕是带动偏心连杆〔7〕的;

D.所述偏心连杆〔7〕是在滑槽〔1〕中运动并带动隔离片〔9〕的;

3、根据权利要求1.所述的发动机，其一个静止磁场〔10〕和一个运动磁场〔8〕为一个单位工作体系，其特征在于：两个静止磁场〔10〕和一个运动磁场〔8〕为一个单位工作体系或两个运动磁场〔10〕和一个静止磁场〔8〕为一个单位工作体系。

4、根据权利要求1.所述的发动机，其上装有定子磁体〔19〕、〔25〕、〔27〕、转子磁体〔21〕、〔26〕、导磁导向片22其特征在于：

A.所述定子磁体〔19〕、〔25〕、〔27〕呈园弧形，磁体的极面呈凹型园弧;

B.所述转子磁体〔21〕、〔26〕呈园弧形，磁体的极面呈凸型和凹型园弧;

C.所述导磁导向片〔22〕是用铁磁性物质制作并呈园弧形;

D.所述导磁导向片〔22〕能导磁或隔磁和引导转子〔23〕旋转方向;

E.所述定子磁极〔19〕、〔25〕、〔27〕数为3、转子磁极〔21〕、〔26〕数为2、导磁导向片〔22〕数为2所组成一个单位工作体系;

F.所述导磁导向片〔22〕与转子〔23〕园心呈偏心园，在所导向前边距定子磁极〔19〕、〔25〕、〔27〕稍远。

5、根据权利要求4.所述的发动机工作体系。其特征在于：将定子磁体〔19〕、〔25〕、〔27〕与转子磁体〔21〕、〔26〕产生的斥力直接转换成转子〔23〕的旋转运动。