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[前沿]自由能源装置实践手册

 戏水扁舟 2016-11-26

贝迪尼3电池系统 约翰.贝迪指出,特斯拉4电池开关的电效应可以只用三个电池复制:

然而,上述配置中,标识为“1”的电池的流动方向从来不会翻转。这未必是关键,因为所提供的能量是取自零点能量场而非电池。

约翰设计他的电路时用的结构图是:

这是一个做起来难得多的开关电路。如果有一个电池,比如说上图中的“3”号电池在置于电路里时是充分放电的,据说它能在少于一分钟内就可以得到充分的充电。

如果正在用机械开关(这不是因为它太慢了),对于状态1,连接可能像这样:

而这是状态2:

而这是状态3:

则挑战是应用固态电子学来构建,因而产生一个无运动部件的开关系统。

朗.科尔的1电池系统。朗.科尔建议通过用两个电容,有可能得到相同的效果:

这里,用了两个电容器,而不是两个电池。如果电容的大小与开关频率匹配,应该有可能把它配置成电容器C1和电容器C2在开关反转到相反状态(图中的“状态 2”)前都达到电池的满电压(图中的“状态 1”)。这于是产生反向电流循环,被用于预处理电池。

这种电池无需充电。地球电池是很出名的。

它们是一对埋在地下的电极。从中可汲取电力,但通常它们无法引起关注,因为其功率都不大。然而,在1893年住在美国的法国人迈克尔.艾蒙(Michael Emme)的专利中,确定了如何由他设计的地球电池获得了非同小可的功率。在他的美国专利495,582中所描述的这个特殊的设备中,他在仅仅54伏下得到56安培,这是3千瓦或4匹马力。在早期,一般对电的需求不大,但迈克尔说,通过选择各个部件的数量和连接方法,可以得到任何所需的电压和/或电流供应。这无疑是一个不涉及电子学的简单系统。

免责声明: 本文仅供参考,而不应被认为是一个建议、或者是鼓励你确确实实地去构建这种地球电池。如果你选择这样做——尽管有这样的警告,那么一切后果完全自负。请牢记,某些施工方式采用了强酸,而对强酸处理不慎可能会造成皮肤的和其它的伤害。在处理酸和碱时应该用防护服,以防不慎造成的飞溅。

迈克尔对他的专利总结说:

我的发明是关于电的化学发电机的,这里作为电极或元件的支持和激励介质的是地球的已备实体。任意数量的元件可以在同一片地上组装,并连接成一条链条、或一系列链条,以产生所需的电压和/或安培数。我发现,如果链与链之间的间隙比形成链的元件之间的间隙大得多,元件的几个直链可以分别起作用。相当独立,这些链可以串联连接以增加电压,或并联以增加可用的电流。

有必要在围绕着形成链条的每个元件的电极的当前区域的地底的预制的土壤。

图.1显示的是连成一条链的五个元件。这一观点是从上面用矩形表示地洞里其中的每个孔都包含七个独立的双电极。这是从从上面看到的视角,用矩形表示地洞里每个洞都容纳着七对独立的电极。

图.2和图.3显示各个电极怎样插入由未处理地“B”所包围的预制土壤“C”中的。电极“D”由铁制成,而“E”由碳制成。

图.4显示了楔形电极可以怎样被用作另一种替代结构。其优点在于它更容易把锥形电极拉出地面。

图.5显示了当元件的一条链被使用时,电路运行的内部电流的流动。箭头表示电流的流动方向。

图.6显示了便于定期润湿预制土壤区的方法。

任何类型的土壤可通过用合适的、富含氧、氯、溴、碘或氟溶液,或用一种碱盐溶液,浸透直接围绕着每一对电极的土壤,来改变成适用于这种发电机的土壤。

对于电极,我偏爱用软铁做正极,而用压硬了的焦炭碳做负极。正电极最好是U形铁条,有着圆形的横截面。U形的两腿跨坐着碳棒。也可以用铸铁,但大概是因为其中的碳和其它杂质,得到的电压较低。

镁的效果非常好,每对电极产生2.25伏——这里碳是电极的负极。

在我的发明的实施中,我平整了一块足够面积的地,用以容纳发电的“链”。例如,用于三百个正极元件,每个是二十英寸(500毫米)长和两英寸(50毫米)的直径,折弯如图.3,地下部分的长度应约为107英尺(32米),宽3英尺(1米)。我挖了43个洞,相隔30英寸(735毫米)的距离(中心到中心),在一条线上。每个洞为10英寸(250毫米)宽及30英寸(750毫米)长,且深度要足以容纳七对电极。

洞中挖出的松土与所选的盐或酸混合在一起,以使发电机处于活性状态。例如,如果地面是腐殖土,则应加入足够量的商用浓硝酸以浸透土壤,并应以二氧化锰或软锰矿混合。如果土壤有着沙质的特性,则可以用盐酸或碳酸钠(“洗涤碱”)、或碳酸钾。如果土壤是粘土,则可以用盐酸或硫酸、以及氯化钠,在把酸和土混合前,把盐溶解在水中并倒进洞里。洞底用水弄湿,并把准备好的土壤用水混合成黏稠的糊状物,然后放进洞里,围绕着电极。43组电极这时连接成串联,如图.1所示,这将得到53.85伏和56安培的收益、共生成3015瓦。

通过增加电池数,发电机的能力可以相应地增加至任何所需的功率输出。土壤预制物应定期濡湿,最好用第一次用于反应而预制的酸。要准备连续使用一台发电机,我更喜欢提供一种如在图.6中所示为“A”蓄水罐,并用耐酸材料制成的导管沿元件链敷设,各元件上用一个喷嘴,以便它们都能很容易地润湿。所有积聚的氧化物或预制土和电极之间反应的其它产物都可通过提高正极移除,然后迫使它再次返回原处。碳电极可通过直接翻转来清洁,无需把它提起来。

我发现,发电机的使用期间没有补充所需的盐或酸,延长了使用期。例如,使用期的第一天,将酸或盐应该在用了10小时后添加,此后,将产生26小时的支出,接着在另一次润湿之后,它会持续运行48小时,诸如此类,期间在濡湿与濡湿之间渐进地增加。这种发电机运行是非常稳定可靠的。

**************

如今,我们发现市电的电压交变电流是最便于应用的。像这样的系统,我们往往会用一个普通的逆变器,运行在12伏或24伏上。 不过,要记住的是,工作的输入电流是很高的,因此,用于承载这个电流导线要粗。在12伏,每千瓦至少是84安培的电流。在24伏,电流是42安培(逆变器本身因为买的越少就越贵)。从1500瓦的逆变器就可以得到相当多的家用应用。

迈克尔.艾蒙描述的软铁/碳结构由43组电极产生出54伏,标志着每组在高电流消耗下约1.25伏。似乎有理由像是10或11组电极会给出大约高电流的12伏,而三个那些并联连接的链应能为一台1500瓦12伏的逆变器连续地、以极低的运行成本供电。

第三章的一段更新

拉马斯瓦米电力变压器

最近,印度的N.拉马斯瓦米(N.Ramaswami)先生完成了一台使用交流市电作为输入、且在目前具有600伏以上输出的变压器的设计。他热望免费分享信息,以使所有人都可以复制他的构造,由此,下面是细节。

总体布局是由数个绕在一个单一磁芯上的线圈组成,原型中的磁芯是通过在一个直径约为60毫米至100毫米之间的标准的塑料管内插入许多约6毫米直径的铁条构成的:

这个芯是用一大捆不绝离的铁条做成的,而从一端看,这个管子看起来是这样的:

铁和钢有很大的差异,因为在经受过磁场后,移去磁场,钢则保持磁化,而铁不会。通常,铁件互相隔离,以防止“涡流”电流在各个铁件之间流动,但在这种情况下,有必要让铁条不隔离,因为性能已被证明用不隔离的铁条得到了改善。

线圈的绕制和定位方式非常重要。导线用的是4平方毫米的截面积,并用简单的配置,有八个线圈。这些线圈当中的两个是“四丝绕法”,这意味着它们是用四根隔离的导线,并排,以第一根导线的末端连接到第二根线的起始端,而第二根线的末端连接到第三根导线的始端,第三根导线的末端连接到第四根导线的始端。这种风格的线圈由尼古拉.特斯拉获得了专利,对于一个简单的螺旋形线圈具有非常不同的特点,因为特斯拉的配置在线圈里相邻的线匝之间有着大得多的电压差。在线路图中,线圈的始端通常和句点标记,以使连接方式清晰。一个四丝绕法的线圈可以画成这样:

所有这种结构的线圈都是向同一个方向绕制的,而其中两个为四丝绕法绕制。

开始,次级(输出)绕组的第一部分绕在芯的相对端上,如:

这里,第一初级绕组的第一部分显示为“S1”,而它是85到90匝的单层。第二初级绕组的第一层有着相同的匝数,显示为“S2”。图中的“N”和“S”表明电流流过绕组时产生的磁极。不过,你要意识到,由于输入为50赫兹的交流电,这些极性每秒翻转百余次。实际上,所示的两个绕组加上尚未显示的其它三个,构成了一个单一连续的次级绕组,即使在它们连接之前绕制,看起来也是五个独立的线圈。

当完成这两个最初的层,一个四丝绕法的线圈绕在它们每一个的顶部上,这里以“P1”和“P2”为标识:

而当这已经完成,那些四丝绕法的绕组把第一个的两个次级绕组的最后一层绕在它们的顶部。它们在这里标志为“S3”和“S4”:

接着,在芯的中央绕制以在深度上与次级绕组“S5”的最后部分匹配。这是一个单个的线圈,用单股线连续绕制,底层从左到右绕,而下一层在第一层的上面绕,由右至左绕,而第三层绕在第二层的上面,从左至右绕:

次级被连起来,如下所示。软铁芯由一些穿过整个构件的铁条构成,它们完全填充了中央的一节——贯穿了一个2.5英寸(65毫米)直径的塑料管,12英寸(305毫米)长,两端用另外的软铁条包围,以在每一端填充4英寸(100毫米)直径的塑料管:

次级绕组的输出量得约为630伏,因此一个有着3∶1比率的降压变压器,在较大的电流下需要降低输出至220伏,因为220伏更方便些,有大量的现有设备是使用这种电压的。世界上有一部分(美国)是用110伏的,输出变压器约为6∶1,得到大约110伏的交流输出。

由于红色的四丝绕法的线圈在电路图上显示时看起来非常像一个普通的螺旋线圈,做点解释民不要紧。四丝绕法线圈所有的线匝都是同向的,恰好与任何普通螺旋线圈一样。另外,电流流经四线绕法的线圈也均为同向,正如在普通的螺旋线圈里一样。最大的区别是导线的物理配置。普通的螺旋线圈,相邻匝之间的电压差很小,但四丝绕法线圈,线圈的每对相邻匝之间有一个较大的电压差。总的来说,造成线圈的电气特性的重要区别的是相邻匝之间的这个巨大的电压差。

初级绕组的互连非常简单,就像这样:

这种把初级(220伏输入)绕组完全包裹在次级绕组内的施工方法是为了从初级绕组获得最大的感应。这是一个相当不寻常的线圈配置,有着相当不错的性能。实际结构的横截面看起来就像这样:

对楼主佩服之至!无论是翻译的水平,坚持的毅力,还是翻译背后的情怀,都让人感动!今天偶尔看到,特注册账号跟帖,顶一下!

@当年的虫子爷爷 谢谢!

接4632楼

这里展示了(红色)初级绕组是怎样完全被(蓝色的)次级绕组包裹的。红色输入线跨接220伏的市电,并汲取到7安培的电流。蓝色输出线有着大约600伏的输出电压。

于是用一层极薄的塑料、或用一层管道胶带封装全部绕组。然后,另外绕一个线圈从次极线圈捡拾能量。这个附加的绕组有自己的高速过的匝数,以产生由红色的初级线圈的输入使用的220伏。最后的线圈匝数少,看起来大致像这样:

这个配置可添加附加的初级和次级。这种配置的结果,除了中间的次级绕组,仅用在初级绕组里。这种布置还用了多模块装置的所有相反极(除了第一极和最后极)。所有其它电磁铁之间的吸力全部用于次级。这种配置的结果在置于次级的吸力区里电压和安培数都增加了,且能得到大量的电压和电流。我们的测试配置中,当提供220伏和7安培的输入时,用一个仅有两个初级和一个次级组成的单模块,我们得到大约630伏和20安培。下面所示的是一个个优选的、更强大的配置:

该系统可以最初从市电启动——通过一个“压接”开关,使电路工作,并在小于十分之一秒提供一个输入。如果用变压器的地方没有市电电源,则可用汽车电池和一个有着“纯正弦波”规格的、额定2,000瓦的直流逆变器启动电路。也许并没有很充分的理由,为什么启动逆变器不应该是一台更便宜的“模擬正弦波”装置。

警告:该电路能在低频产生600伏和大电流,如果运行时你触摸它,这会杀了你。不要尝试构建这个电路,除非你已经有过在高电压下工作的经历。该文档在任何情况下都是不能被当成是一种实际建造这种电路的鼓励,而这里所呈现的只是作为提供信息和教育的目的。

有志于开发这个电路图的人,在这个论坛讨论其进展:

http://www./12794/re-inventing-the-wheel-part1-clemente_figuera-the-infinite-energymachine/#.UXu9gzcQHqU

第三章的一节更新

首个复制巴博萨和莱亚尔

尽管很多人都尝试复制巴博萨和莱亚尔的从地球汲取能量的电力发电机设计,并且都失败了。一个论坛ID是“Clarence”的人读了相关的专利,并立即理解了设计是如何工作的,以及专利中哪些东西是巴博萨和巴博萨和莱亚尔误导的。他建成了自己的实施电路,且运行完美。他慷慨地分享了相关细节。请明白接下来不是要描述从何处开始做实验,而是这就是一个有效的设计。依所描述的去建造它,它就能运行。如有偏差地建造,就不能运行。Clarence如是说:

巴博萨和莱亚尔专利里,他们含糊其辞地提到了楞次定律。恰巧这是整个装置的关键。在overunity论坛上,会员“ZeroZero”贴出的一张电路图展示了战胜楞次定律的确切而完整的方法——尽管大多数论坛会员似乎并不理解这个电路的重要性。不过,我立刻就知道了楞次定律只是反电动势的别名。楞次定律效应的克服是通过顺时针方向绕制单个的初级线圈、并且用美标线规4号线2.5匝逆时针绕在裸芯上,而那样就完全使楞次定律无效。

这得到了什么?在次级绕组中它得以消除电压分量,只留下了电流分量!当你用完全相同的这种方法绕了两个环形,并把它们如下图所示连接,您创建了一个类似于其上有着衔铁的马蹄形磁铁的回路,而回路中的电流只是如埃德.利兹卡林(Ed Leedskalin)所示那样继续一圈又一圈地循环。这是一样的道理。该回路具有在自身内部增添无限的电流,依据负荷的需要,瞬间到地回路绿色中线的能力。可用电流的唯一限制是成回路的黑线的电流处理能力。

你可用裸手触碰黑线回路的连接,因为由于没有电压,不会发生电击。美线规10号相线的连接到底部回路线仅用于电流的极化定向。

回路中电流的定向旋转通过负载诱导所需电流,进入检测器输出。这个小小的环形可使回路去加载美线规4号线足以融化它!!

环形初级线的火线到火线和中线到中线应由不同的电路的逆变器供电。

另一个独立的电路应该用于以火线连接到底部黑色成回路的导线,以使之极化。中线从输入到地输送能量。

返回接地棒连接成串联回路,然后,从一个适当的接地棒到绿色的2.5匝环绕着黑色的检测器回路,接着,继续作为检测器的中线到负载。

当检测器均方根输出电压与逆变器的均方根电压匹配时,你就知道你有足够的接地棒,于是,你可能要增加大约另外十根接地棒,以防止检测器输出的均方根电压下跌。如果检测器均方根输出电压下降——很简单——增加更多的接地棒。请清楚理解,没有足够的接地棒,设备就不会工作。这里是一种连接模式,用了许多6英尺(1.8米)长的接地棒:

ZeroZero的电路图显示了这个配置:

绕线的方向和尺寸都是极其重要的。你会注意到,两个磁框上的绕组方向相反,而且,两个粗线回路绕组方向也相反,并且,且粗线绕组还相对着细线绕在同一个磁框上。从上面看去,粗线组成一个数字8的形状。粗线是有着5.19毫米直径的美国线规4号线,而另一个芯的绕组是有着的2.59毫米直径的美国线规10号线。“极化回路”是用美国线规线10号线在一根绝缘的美国线规4号线上绕几匝而制成的——电缆里的导线实际上并没有接在一起的。标记为“市电”的输入和输出即可以用110伏,也可以用220伏;然而,实际上并不是由市电供给,因为那会产生一个接地回路,而是,输入是来自一台逆变器。地线是有着4.11毫米直径芯的美国线规6号线。

虽然上面的磁框显示为矩形,其实它们都是圆环形(这是巴博萨和莱亚尔所用、但却没有提及的)。Clarence所用的是TD300 1120型环形,直径为5.2英寸(132毫米),2.3英寸(58毫米)厚,每个重6.2磅(2.8公斤),可在这里购买:http://www./standard_isolation_transformers.html

Claranc说,复制这台电力发电机并不便宜,他花了2,000多美金在复制上。要知道,用3千瓦的输出功率,这台设备满足了他所有的家电需求。

据说,所有制造人在建造前都应该搞到一张他们那个地区的全球的、或本国的地磁图,但Clarence说,无论怎样他都是在一个“死”区,,所以可能其中有很小的点,因为在您的区域里所需的接地棒的数量不管怎样都要通过试验来找到,并且要预先了解,不改变这个数目。

电路原理图的另一个版本是:

这里是Clarence成功制做的产品的一些照片:

所用组件:

环形:

布里奇波特磁性材料企业集团:

美国Tortran -库存标准设计环形隔离变压器 - 布里奇波特磁性材料企业集团

联系人:Michael Kharaz 电邮:sales@bridgeportmagnetics.com

Tortran分公司- 联系我们 -布里奇波特磁性材料企业集团

客户定制环 (需要 2):

TD300-1120-P,300VA,60Hz,初级120V,160度绕制在环的表面,无次级绕组–每个125美元

智能电池充电器:

森瑞克斯(Xantrex) TrueCharge2 电池充电器 – 20安型

网站:Truecharge Battery Charger | Truecharge2 20A, 40A, 60A |森瑞克斯(Xantrex)

森瑞克斯(Xantrex)经销商:

在哪里买 – 北美

Amazon.com供货:

Amazon.com:|森瑞克斯(Xantrex) 804-1220-02 TRUECharge2 12V 20A 并联可叠电池充电器:全球定位系统GPS&导航

看起来价格约在260到300美元左右 – 视乎你在哪里订货。

推荐使用的电池组最小为20安培充电器型,40安时

12伏纯正弦波电源逆变器

AIMS公司电源3000瓦12伏直流纯正弦波逆变器 – 型号:PWRIG300012120S

网站:http://www./3000-Watt-Pu...-Inverter.html

供货:InvertersRUs - $699 美元 http://www./aims-pwrig300012120s.html

Amazon - $799 美元 http://www.amazon.com/AIMS-Power-PWR...+wave+inverter

论坛主持人“Level”在这里完成 了一件检索和展示Clarence的材料的出色工作:

http://www./renewable-energy/20091-barbosa-leal-devices-info-replication-details-2.html,

他说:坚持以电池和逆变器方式为电源,因为这是你可以避免接地回路到市电电源系统的唯一方式。有一个例外是,当用市电供电时,如果你用一个隔离变压器,你也许能够避免这样的问题,但隔离变压器会很昂贵,而且能量有限。

警告: 还要当心具有120伏或240伏输出的逆变器是致命的——如果你触摸火线,所以如果你不理解这种东西,就不要建造这样一个装置。你需要有必要的安全防护措施。

第二章 动脉冲系统 的一节更新“特瓦芮.帕拉摩诃萨的自供电发电机”

特瓦芮.帕拉摩诃萨的自供电发电机

2015年4月,著名的80岁的印度科学家特瓦芮(www.tiwari.org)因其用单极发电机来产生大量商用氢气,宣布他的20千瓦自供电发电机的设计成功,及其如下所示的相应专利的申请和出版,而广为人知。这里是一个原型的照片,它由四根弹簧带连在一起。线圈被固定在框架内的适当位置上,而永磁是在那些框架内转动的:

工作原理简单而优雅。功率输出导体配置成这样一种方式,以使得输出电流产生的半个磁场(即,与电机旋转的转子相对的磁场)在一个方向,而余下的一半在相反的方向,抵消前半个的效应。结果是增加功率输出的配置在对输入功率没有明显的影响。换言之,楞次定律的牵制效应被有效地克服了。特瓦芮应该为他已取得的成就得到我们最热烈地祝贺。特瓦芮很明智,没有提到任何关于20千瓦的自供电输出,而是相反,对现有的发电机设计提出了设计上的改进——而这几乎是确定的:

美国专利申请 2015/0084467 A1 2015年3月26日

发明人: 特瓦芮.帕拉摩诃萨(Tewari Paramahamsa)

降低反作用旋转交流发电机

摘要:

降低反作用交流发电机包括一个中空的定子芯,一个在定子内的柱形转子,一个联接到转子上的顺畅旋转的轴;第一组磁体里的每个磁体的南极联接转子的表面,而每个磁体的北极面向中空定子芯的内表面;第二组磁体里的每个磁体的北极联接转子表面,而每个磁体的南极面向中空定子芯的内表面;而一组硅钢片联接转子的外表面,而且它是由各个相邻定位且与第一组磁体中的各个单个磁体和第二组磁体中的各个单个磁体在纵向上成列而组成。

描述:

发明背景

1832年,迈克尔.法拉第发现了电磁感应的原理,并发明了旋转发电机。发电机被称为单极(非循环)发电机、 单极发电机和盘式发电机。这种发电机是根据对外部磁场相对运动中的导体产生感应电压的原理而运行的。此外,当导体设置为闭合电路,并与外部磁场做相对运动时,电流将被感应流过那个电路。感应电流本身将在导体周围产生感应磁场。感应电流的方向由弗莱明右手定则决定,即导体中感应电流产生的磁场会排斥导体中电流感应的外部磁场。这样,导体周围的感应磁场和外部磁场相互排斥,以便在导体上产生一个力矩,它与导体相对于外部磁场的运动相反。法拉第发电机和所有后续发电机的共同之处是这种反方向的或倒退的扭矩的生产。

发电机的效率受到机械和电气的限制约束。机械限制包括发电机转子和轴承的风阻和摩擦。电气限制包括发电机绕组里的电阻抗以及上述的反方向的、或倒退的扭矩。

原动机连接到发电机,以使发电机转子转动,在发电机的导体内即产生直流也产生交流电流,以及与由原动机导致的旋转的反方向旋转的一个倒退的扭矩。原动机可以由蒸汽、风力或水力提供动力。因此,对于标准发电机的问题是,其效率受到限制是由于产生的倒退的扭矩,由于在发电机导体绕组内感应电流的结果。

描述

下面的释义只是为了方便,不应视为是对本发明的限制。

弗莱明的左手定则是指这样一种效应,即当电流在导体中流动时,而一个外部磁场被横亘施加给那个电流,导体将受到一个即垂直于外部磁场、又垂直于电流流动方向的力。左手定则可以用来表示三个互为正交的轴,用拇指表示一个机械力,食指表示磁场,而中指表示电流,每根手指位置彼此垂直。

同步发电机是指一种发电机以相同的速度作为驱动机构——也被称为同步速度转动。同步发电机产生的交变电流和电压在频率上与旋转速度成正比,并与发电机的内部励磁极点数目大成正比。

异步发电机是指一种利用感应的原理来产生电力的交流电流发电机。异步发电机通过比同步转速更快地机械旋转其转子,得到负转差率而运行。

低碳钢是指钢比其它钢含有更少的碳。这种钢由于其柔软而有韧性的性质,本身更容易冷弯。

晶粒取向电器用硅钢片是指用于电源变压器里的钢板有着3%或更少的硅含量。

发明摘要

本发明的主要目的是通过提供一种降低反作用旋转交流电流发电机,提供一种目前在标准的交流发电机所没有的、改善的效率特性,以解决上述问题。

为了实现这个目标,根据本发明的一个实施,披露了一台降低反应交流电流发电机,它包含了一个有着纵向定位层叠片的轴构成的、有着高导磁率的磁性材料的、中空的定子芯,其层压片包括纵向嵌入狭槽、其中一个导体绕组与轴平行铺设,柱形转子在中空的定子芯内同轴就位,定子芯由高导磁率的磁性材料制成,而一根轴连接到转子,且由外部源驱动,以使得转子相对于中空的定子芯顺畅地旋转。发电机包括第一组磁体,其中每个磁体的南极连接转子的表面,而每个磁体的北极面向中空定子芯的内表面,第二组磁体中的每个磁体的北极连接转子的表面,而每个磁体的南极面向中空定子芯的内表面,而一组硅钢片连接到转子的外表面,它是由各个比邻就位的硅钢片组成,并且在第一组磁体内与各个磁体和第二组磁体内的各个磁体纵向成行的。

除了前面提到的,本发明的其他特点、目的和优势将由于下面的描述而变得显而易见。

下面的详述仅通过示例方式给出,最好结合附图来理解:

图.1是根据本发明的一个实施例描绘的一个降低反作用交流电流发电机的纵向截面图;

图.2是根据本发明的一个实施例描绘的一个降低反作用交流电流发电机的端面截面图;

图.3是根据本发明的一个实施例描绘的一个降低反作用交流电流发电机的中间截面图;

图.4是根据本发明的一个实施例描绘的一个在降低反作用交流电流发电机内的第一组磁体所发射的磁场流的纵向截面图;

图.5和图.6是根据本发明的一个实施例描绘的在第一组磁体的北极发射的磁通和在导体绕组中的感生电流引起的磁通之间的相互作用;

图.7是根据本发明的一个实施例描绘的一个在降低反作用交流电流发电机内的第二组磁体所发射的磁场流的纵向截面图;而

图.8和图.9是根据本发明的一个实施例描绘的在第二组磁体的南极发射的磁通和在导体绕组中的感生电流引起的磁通之间的相互作用。

发明详述

本发明是关于一台降低反作用旋转交流电流发电机的,它使得在标准的交流电流发电机中当前不能提供的效率特性得到改善。

图.1是根据本发明的一个实施例描绘的一个降低反作用交流电流发电机的纵向截面图。如图.1中所示,感应机100包括轴101,转子102,定子103,第一组磁体104,第二组磁体105(未显示),一个导体绕组106和硅钢片107。

转子102是一个高磁导率磁性材料的柱形,直接连接到轴101,用任何常规的已知方法,在正常的工作状态下提供安全和永久的接合。转子102按所需尺寸完全密封在定子103内——尽管轴101的延展已经超出了定子103的一端或两端。

轴101安装在定子103里,当轴101由外部驱动源驱动时,可使得轴101和连接的转子102在定子103内顺畅地转动。外部驱动源连接到定子103延伸超出的轴101的一端。外部驱动源既可以变速驱动、或也可以同步速度驱动。作为这样的驱动源可以是基于源的交流(AC)、或基于源的直流(DC)。驱动源也可以是一个非电力的驱动基于源,诸如水力、风力或内燃基于源。连接驱动源到轴101的装置将取决于驱动源的类型以及任何常规已知的、适合于该驱动源型的装置。

在一个实施例中,轴为30毫米直径的1018号钢,转子为370毫米直径的1018号钢,而定子的直径为570毫米。

规定了转子102的柱形表面安装第一组磁体104,和靠近转子102每一端安装第二组磁体105。还规定靠近转子的中心位置在转子上安装硅钢片107。

第一组磁体104和第二组磁体105(未显示)用任意已知的传统方法连接转子柱体102的两端,以使得正常的工作状态下有一个安全且永久的接合。转子102的每一端都包括了第一组磁体104和第二组磁体105中的一个,总共有四个磁体。第一组磁体104的取向是以其北极定子103,而其南极联接到转子102。第二组磁体105(未显示)的取向是以其南极面对定子103,而其北极连接到转子102。磁体可以是永磁体或电磁体。

在一个实施例中,永磁是钕磁,具有48到50兆奥斯特(MGOe)的最大磁能积(BHmax)。此外,在另一个实施例中,电磁体是径向磁极,并以工业中通常熟知的方式连接着转子。

硅钢片107也用任何已知的常规方法连接转子102,使得在正常工作状态下有一个安全且永久的接合。有一个单个的矽钢片107对应于第一组和第二组的每个磁体104连接着转子102。每个硅钢片107与其对应的磁体一致,在硅钢片和其对应的磁体之间留有一个预定的空隙109。每个硅钢片107都由适合于具有小磁滞面积和高导磁率的特种钢组成。高磁导率被定义为具有高于1.8特斯拉的磁饱和度。

在一个实施例中,第一和第二组磁体104、105以及硅钢片107的每一个尺寸均有着大致相同的表面积,而硅钢片和对应磁体之间的距离109不大于轴平面中磁体的长。

转子102和连接的磁体104、105和钢片107各自的尺寸是根据连接的磁体104、105和硅钢片107的外表面和定子103的内表面之间的一个预定大小的气隙108而准备的。 选择气隙是为了让转子102的顺畅旋转,并在定子103内连接第一和第二组磁体104、105,以及磁通进出跨空隙108的定子103的高效流动。在一个实施例中,气隙108在在3毫米至10毫米的范围之间。

定子103由纵向放置的硅钢层压板组成,它们有着沿进入和离开定子103的磁通路径的晶粒取向。定子103还包括纵向定向的槽,其中导体绕组106铺设其中,导体绕组106就位就像要通过来自连接到旋转电机102的第一组和第二组磁体104的旋转磁通来抄近路一样。

在一个实施例中,定子包括一个磁惰性材料——如PVC管,具有适宜的强度以支撑晶粒取向层压钢板。

在一个实施例中,第一和第二磁体产生的磁通约为10,000高斯。

图.2根据本发明的一个实施例描绘了一个降低反作用交流电流发电机的端面剖视图。如图.2中所示,磁体104的第一组以其北极面向定子103,而其南极联接到转子102,并相对成行地定位在转子102的一端上。

类似地,磁体105的第二组以其南极面向定子103,而其北极联接到转子102,被定位在相对成行的转子102的同一端位置上,90度偏移第一组磁体104。相同于第一组磁体104和第二组磁体105的磁体连接到转子102另一端的相同位置上。

图.3根据本发明的一个实施例绘制了降低反作用交流电流发电机的中心剖视图。如图.3中所示,一个单个的硅钢片107与第一组和第二组104、105(未显示)的每个磁体纵向地成行就位。各个硅钢片107的位置为硅钢片107及其对应的磁体之间提供了一个预定的间距108。

在一个实施例中,矽钢片107及其对应的磁体之间的距离与磁体的纵向长度相等。

再次参见图.1,随着转子102的旋转,当发自第一组磁体104和从第二组磁体105的磁通穿过导体绕组106时,嵌入在定子103内的整个导体绕组106产生了一个电磁力(EMF)。注意图.1中箭头C的方向,随着转子102以顺时针方向转动,而磁通以垂直向上的方向从第一组磁体104的北极射出,产生的电流作为感应电磁力的结果将在导体绕组106内从左行进到右110。

电流方向按照楞次定律所说的,当在一个导体中感应到电流时,感应电流的方向是这样的:其磁效应将对引起的感应电流起反作用。这样,感应电流110的方向产生了一个扭矩,就像反着转子102的顺时针旋转。也即,注意图.1中箭头C的方向,围绕着导体的逆时针磁场之间的相互作用由于电磁力感应和第一对磁体104的北极放射的上行磁通的结果,将反着转子102的顺时针旋转产生一个逆时针的扭矩。

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