[发明专利]永动发电机

说明书

技术领域：我发明的永动发电机属于电机类 

背景技术：传统发电机的线圈是嵌放在定子内侧槽内，属于嵌入式的线圈。当发电机励磁的一个极性接进线圈时就相互产生排斥；当离开线圈时就互相产生吸引，所以永远有电磁制动转矩，所以1000瓦的发电机要1500瓦左右的电动机才能拖动。如果不拖任何负载——发电机空转，只要200瓦左右就能拖动。1500瓦减去200瓦，这1300瓦就是传统发电机的电磁制动转矩。传统发电机如果是超负载运行，转速会变慢，超得越多转速也慢得越多。如果是短路运行，转速只有300转左右。 

发明内容：永动发电机属于“包绕式的线圈”；定子铁芯进行了“隔断处理”，使之产生了“反激电流”；电磁感应处于一种垂直状态，使磁场产生了“垂直效应”。这都是我发明永动机的主要内容。 

附图说明：一共有7个图，这些图都能体现发明的内容，都能体现永动发电机的工作过程和原理，不好理解的内容，我用图来类比，演示了永动发电机的工作原理，如“垂直效应”。图1是永动发电机结构剖面图；图2是定子铁芯隔断处理平面图；图3、图4、图5是永动发电机主要配件分开平面图；图6是永磁平面图；图7是定子转子重叠平面图。

具体实施方式：制造永动发电机最大难题是“电磁制动转矩”。只要解决了电磁制动转矩，使电磁制动转矩等于零，永动发电机就能制造出来。我采取的一系列措施已经解决了这一问题。我制造的永动发电机，无论是空载还是负载；无论是超负载还是短路，转速和频率都不会发生任何变化。这说明了我的永动发电机没有任何电磁制动转矩。 

我制造的永动发电机结构不同于传统的发电机，如图1所示。转子磁 铁在定子线圈的两边；磁铁与护磁钢板用胶水粘结；定子用线圈之间的空隙用螺丝固定在机壳上，机壳在这里没有画出来。这个发电机只有一个单元，如果做得越大单元越多，可以达到十几个或几十个单元。所以这类发电机可以说是集层式的发电机。 

最关键的是定子铁芯进行了“隔断处理”，如图2所示。隔断处理的衔接处，必须用不导磁的材料，如塑料、陶瓷、玻璃、不锈钢、铜、铝等。但是用导电的金属，在发电机运行时会发热，产生磁场，产生电磁制动转矩或产生阻力。隔断处理用胶水来粘结。隔断处理的材料必须有3个毫米宽，3个毫米只适用于5500高斯左右的磁铁或励磁，大于5500高斯的励磁，间隔的材料还必须增厚。否则会影响发电机的效率。定子铁芯必须用硅钢材料，如果用普通钢材，发电机空载铁芯也要发热，产生磁场，产生电磁制动转矩或产生阻力。虽然空载的负荷原动机的马力必须要增大，但是无论是空载还是负载；无论是超负载还是短路，永动发电机的转速和频率都不会发生任何变化。 

图3、图4、图5是永动发电机主要元件的分开平面图。图4应安放在中间，左面安放图3，右面安放图5；三元件重叠留一定尺寸的气隙，如图1所示。左面的磁极N必须和右面的磁极N相同，相对应，否则电动势等于零。传统发电机的线圈是嵌放在定子内侧槽内，属于嵌入式的线圈。我的发电机属于包绕式的线圈，如图4和图1所示。也就是说线圈把定子铁芯包裹在里面。它和环形变压器线圈的绕法完全相同。 

为了说明永动发电机的工作过程和原理，我们先谈一谈，电动势是怎样产生的。我们先看一下图3和图4，图4分得有4个位置，用虚线和数字来表示的。我们假设用万用表接通图4上面个线圈左端和右端的引出线。 我们再想象一下，把图3的磁铁N₁取下来，安放在图4的1位置上，用不快不慢的速度把它移动到2位置上，这时线圈切割了磁力线，产生了电动势，线圈左端引出线会产生正极电，右端引出线是负极电；当从2位置移动到3位置时，电流就发生了相反的变化，左端是负极，右端是正极；当从3位置移动到4位置时，又发生了变化，左端是正极，右端是负极，和第一次移动产生的极性完全相同。如果第二次移动不用N₁，用S₁从2位置移动到3位置，产生的极性完全和第一次和第三次移动产生的极性完全相同。我们看图3和图5，磁铁的极性都是间隔排列的，所以如果转子移动90度，产生电动势的极性都是相同的，相同的电动势可以互相叠加，不会互相抵消。第一次和第三次移动产生极性相同的电动势，我把这种特殊的电动势称为“反激电流”。如果定子铁芯没有进行过“隔断处理”是不会产生“反激电流”的，也就是说第一次和第三次移动产生的极性会和第二次移动产生的极性完全相同。由于转子磁铁的排列结构不利于非“隔断处理”的条件，如果转子移动90度产生的电动势就会互相抵消，或非常微弱，只有三分之一的电动势。 

现在我们来谈一谈，永动发电机的电磁制动转矩是怎样消失的。为了说明问题我们先来演示一下永久磁铁的垂直相互作用。图6是两块永久磁铁，上方是一块正方形的南极S，下方是一块长方形，左侧是南极S，右侧是北极N。当我们把正方形的南极S放在下方左侧虚线方框里时(使两者的磁场相互垂直)，却始终稳不住，它有一种力量始终要到达右侧虚线方框的位置上。奇怪的是它不是把正方形磁铁排斥在虚线方框的左侧，这和我们的常识是背道而驰的。因为这是磁铁的“垂直效应”。当我们把上方的正方形磁铁翻一个面变成北极N，再把它安放在下方左侧虚线方框内时，它 却始终稳定在虚线方框内，如果硬把它移动在右侧虚线方框N内时，阻力非常大。我们把这演示的结果来理解永动发电机就不难理解了，因为我的发电机也是“垂直效应”。请看图7，是定子和转子重叠的平面图，这里的转子磁铁是被放大了的，如果按正常的比例来画就看不到磁铁的极性。为了说明问题也只能如此。当我们想象一下把图7的转子向顺时针方向移动90度，这时线圈切割了磁力线，产生了电动势，线圈也相应的产生了磁场，上方的线圈左端是南极S，右端是北极N；下方的线圈左端是北极N，右端是南极S。这样永久磁铁的磁场就和线圈的磁场处于一种垂直状态，“垂直效应”就在这里产生了。转子永久磁铁的南极1S₁和南极2S₂向顺时针方向产生一种力(动力)；北极1N₁和北极2N₂向反时针方向产生一种力(阻力)。如此，这两种相反方向的力就互相抵消了，动力和阻力也不存在了。如果用电机学的术语来说，电磁转矩和电磁制动转矩就互相抵消了。由于没有了阻力或没有了电磁制动转矩，原动机就不需要很大的马力了。比如象外壳直径226毫米，长281毫米的永动发电机，功率可以达到75586瓦，只需要512瓦的原动机(电动机)就能拖动。原动机只占148分之1。如果做得越大这种比例也就越大。比如外壳直径是580毫米，长是720毫米，功率可以达到9719千瓦，而原动机只需5.154千瓦，原动机只占1886分之1。而且我的永动发电机比传统的发电机效率高，象这样大的传统发电机，如果励磁的强度保持在5500高斯，功率大约只有200千瓦左右。因为我的这个永动发电机属于集层式的，有8个单元。