技術領域:我發(fā)明的a型永動發(fā)電機屬于電機類。
背景技術:
:傳統(tǒng)的發(fā)電機當勵磁的一個極性接進線圈磁場時,就相互產生排斥,當離開線圈時就互相產生吸引,所以永遠有電磁制動轉矩。所以10千瓦的發(fā)電機要15千瓦左右的電動機才能拖動。如果不拖任何負載——發(fā)電機空轉,只要0.5千瓦左右的電動機就能拖動。15千瓦減去0.5千瓦,這14.5千瓦就是傳統(tǒng)發(fā)電機的電磁制動轉矩。假如傳統(tǒng)發(fā)電機每分鐘的額定轉速是3000轉,如果是超負載運行,轉速會變慢,超得越多轉速也慢得越多。如果是短路運行,轉速每分鐘只有300轉左右。
技術實現(xiàn)要素:
:永動發(fā)電機轉子的勵磁或永磁排列的結構只有18度,磁鐵與磁鐵之間沒有空隙。定子鐵芯的槽子和凸起部位也各是18度。(根據永動發(fā)電機的大小不同這18度也有一定的變化)。線圈只嵌入在定子鐵芯的凸起部位,每一個凸起部位都有一個線圈。定子鐵芯的每一個槽子都有2個線圈的邊(2個有效邊),這2個邊都是并排著的,而不是上下重疊。
附圖說明:圖1是永動發(fā)電機定子鐵芯和轉子側面平面圖。圖2是傳統(tǒng)發(fā)電機定子鐵芯和轉子側面平面圖。這兩種不同結構的圖是為了說明它們之間的差別,正因為有這樣的差別,才使電磁制動轉矩發(fā)生了質的變化。圖3a、b、c、d是定子和轉子部份展開平面圖。定子和轉子各處在不同的對應部位或位置,是為了說明電磁制動轉矩是怎樣消失的。
具體實施方式:制造永動發(fā)電機最大難題是“電磁制動轉矩”。只要解決了電磁制動轉矩,使電磁制動轉矩等于零,永動發(fā)電機就能制造出來。我采取的一系列措施已經解決了這一問題。我制造的永運發(fā)電機,無論是空載還是負載;無論是超負載還是短路,轉速和頻率都不會發(fā)生任何變化。這說明了我的永動發(fā)電機沒有任何電磁制動轉矩。因為我制造的永動發(fā)電機的結構不同于傳統(tǒng)發(fā)電機的結構。如圖1和圖2所示:圖1是永動發(fā)電機定子鐵芯和轉子側面平面圖。轉子永磁共有20塊(n10塊s10塊兩極交差排列),每一塊永磁的度數(shù)只有18度。定子鐵芯的槽子和凸起部位也都是18度。每一個定子鐵芯的凸起部位嵌入一個線圈,共10個凸起部位10個線圈。每一個槽子都有2個線圈的邊(2個有效邊),共有10個槽子。每一個槽子線圈的兩個邊,都是并排著的,而不是上下重疊。傳統(tǒng)發(fā)電機也有一個槽子兩個線圈的邊,但它們都是上下重疊關系,而不是并排著的。轉子的每一塊磁鐵都對應著一個槽子或一個凸起部位,而且度數(shù)都相同(18度)。圖2是傳統(tǒng)發(fā)電機定子鐵芯和轉子側面平面圖。轉子永磁只有4塊,每一塊的度數(shù)都是60度。定子鐵芯的槽子和凸起部位都是9度。一個線圈占的位置有90度,共10個線圈。每一個線圈都跨越4個槽子和5個凸起部位。轉子每一塊永磁都對應著4個槽子和3個凸起部位。兩圖的比較說明,永動發(fā)電機和傳統(tǒng)的發(fā)電機它們之間的結構是完全不相同的。正因為存在著這樣的差異,才使電磁制動轉矩發(fā)生了質的變化。
現(xiàn)在我就來談一談電磁制動轉矩是怎樣消失的:圖3a、b、c、d是為了說明問題,特意畫的定子和轉子部分展開平面圖。按真實的結構來講轉子的永磁應該重疊在定子的線圈中,為了不影響視覺效果和具體的分析,只好把永磁與定子線圈分開,把永磁放在線圈的頂部,便于對照分析。在這4個圖中每一個圖都有7塊永磁和4個線圈,線圈的中間是定子鐵芯的凸起部位,這凸起部位我把它叫做“線圈鐵芯”或簡稱為鐵芯,這“鐵芯”區(qū)別于“定子鐵芯”。為了在分析中不含糊,我先要強調一下:線圈一旦產生了磁場,這磁場的強度在任何部位都是相同的,并不是鐵芯的磁場比線圈的磁場強,也不是線圈的磁場比鐵芯的磁場強。也就是說線圈和鐵芯的磁場強度在任何一個點上處處相等。這是我經多次實驗得到的結果。
圖3a,n一、n二、n三、n四都對應著下方的鐵芯或線圈的中心部位(s1、s2、s3、s4)。實際上這時的電動勢等于零,因為它正處于電流方向發(fā)生變化的過渡期。當七塊磁鐵同時向左移動1毫米或移動一塊磁鐵寬度的二分之一,這時線圈切割了磁力線電流就產生了,線圈和鐵芯就產生了磁場(s1、s2、s3、s4)。n一對應s1、n二對應s2、n三對應s3、n四對應s4它們都在磁場范圍內,不起任何磁力反應。s一對應s1、s二對應s2、s三對應s3都產生排斥,產生電磁制動轉矩;s一對應s2、s二對應s3、s三對應s4都產生排斥,產生電磁轉矩。這兩種相反方向的力互相抵消,兩種轉矩都等于零。n二對應s1、n三對應s2、n四對應s3都產生吸引,產生電磁轉矩。綜上所述,實際上a圖產生了三分之一的電磁轉矩,產生了動力。我們再來看b圖:n一、s一對應的s1,n二、s二對應的s2,n三、s三對應的s3實際上它們都處在各自對應的磁場范圍內,磁場力不起作用。但是對于s一對應的s2、s二對應的s3、s三對應的s4產生排斥,產生電磁轉矩;n二對應的s1,n三對應的s2,n四對應的s3產生吸引,產生電磁轉矩。這兩種相同的轉矩,使永動發(fā)電機似乎產生了動力。但實際上只有短暫的一瞬間,對于在高速運轉的發(fā)電機來講,這一瞬間的動力完全可以把它忽略掉,因為幾乎不起作用。比如當磁鐵整體向左面移動1毫米或移動一塊磁鐵寬度的二分之一時:n一對應s1、n二對應s2、n三對應s3、n四對應s4產生吸引,產生電磁制動轉矩;n二對應s1、n三對應s2、n四對應s3產生吸引,產生電磁轉矩。這兩種相反方向的力互相抵消,兩種轉矩都等于零。s一對應s2、s二對應s3、s三對應s4產生排斥,產生電磁轉矩;s一對應s1、s二對應s2、s三對應s3它們都處在各自對應的磁場范圍內,不起任何磁力反應。綜上所述,實際上b圖和a圖一樣,也產生了三分之一的電磁轉矩,產生了動力。
b圖是從a圖整組磁鐵向左移動了一塊磁鐵寬度的二分之一而來的;c圖又是從b圖整組磁鐵向左移動了一塊磁鐵寬度的二分之一而來的;d圖又是從c圖整組磁鐵向左移動了一塊磁鐵寬度的二分之一而來的。實際上c圖和a圖比較而言只是磁鐵和線圈磁場的極性符號發(fā)生了相反的變化,d圖與b圖也仍然如此。除了符號發(fā)生了變化,其它的分析和敘述并沒有什么區(qū)別,所以我在這里就不闡述c圖和d圖了。
a型永動發(fā)電機的電磁制動轉矩等于零,而電磁轉矩不等于零。這三分之一的動力或電磁轉矩,它的轉速大約只有1000轉左右。如果設計的永動發(fā)電機轉速是3000轉,仍然要3000轉的電動機來拖動。(我之所以把這次的永動發(fā)電機稱為a型是為了區(qū)別我上次發(fā)明的“永動發(fā)電機”,專利號:201410178665.1)。
這里的永動發(fā)電機由于磁鐵與磁鐵之間沒有留空隙,電動勢會減弱,留了空隙雖然電動勢會增強,但是會產生電磁制動轉矩,產生阻力。雖然電動勢減弱了,由于永動發(fā)電機的自身結構等關系的原因,它仍然比傳統(tǒng)發(fā)電機的效率高。