专利名称：磁能超导体动力机的制作方法
技术领域：
本发明属于磁能超导体动力机制造技术领域。
本发明是一种将磁场能量通过由超导体和软磁材料组成的转子直接转变成动能的装置。
背景技术：
在现有技术中将磁场能量转变成动能的装置或设施，均需通过电能到动能的转化才能达到这一目的。主要为直流电动机和交流电动机，它们需要由各种发电机或电池产生电能，然后再由电能通过电动机转化成动能。在产生电能的过程中需要消耗各种其他的能源，如燃料(矿石燃料、核燃料、氢气等)、风能、太阳能、化学能等，用这些方法产生的电能，一是受到自然条件的限制，二是要消耗各种燃料，同时还要对环境造成一定的污染。这些装置或设备均需一个庞大的产生电能的装置，同时还需一个由电能转变成动能的电动机。
本发明能将磁场能量直接转变成转子转动的动能不消耗电能和燃料，对环境也无任何污染。该装置只需要一个能将超导体的温度降低到其临界温度以下的制冷和保温装置，使温度保持在超导体的临界温度以下并使之处于超导态。现已发现了液态氮温度以上的超导体，故可以采用液态氮作为动力机的制冷剂。
本发明的制冷与保温设备和动力机本身的结构都很简单，可以作为很多机器和设备的动力，如汽车、船、飞机、发电机等。
磁能超导体动力机在中国和国际上均无专利申请。本发明的目的是要提供一种将处于外磁场中的由超导体和软磁材料组成的转子，通过降低温度使之达到超导体的临界温度以下后，在超导体抗磁性的作用下，将磁场能量直接转变成转子动能的装置。该装置结构简单，价格低，无污染，可长期使用且不消耗任何其它能量。
发明内容
本发明的目的是这样实现的用具有高导磁能力的软磁材料制作成动力机的转子，该转子横剖面的形状为八角星状；中间为转动轴，在轴长的方向上分别等分出八个旋臂各个旋臂与转动轴为一体，均由高导磁的软磁材料一次性铸造而成。八个旋臂的顶端为圆弧形，在各旋臂臂长的方向上沿正中线将旋臂纵剖，其中同侧的表面用超导体材料包裹，另一侧的软磁材料暴露在外。将转子放入一支架中，在支架上固定两快N、S极相对的弧形的具有强磁场的永久磁体或用超导体产生的具有强磁场的磁体。转子在支架中可以自由转动，转子的各旋臂与外磁体之间应尽量减小距离，但不能相互摩擦，转子与支架间用轴承或磁浮轴承相连，这样就形成一个磁能超导体动力机装置。将整个装置置于具有高保温能力的低温箱中，并使箱内的温度降低并保持在超导体的临界温度以下，使超导体具有超导电性。这时转子在磁场力的作用下会按一定的方向转动，如果超导体的超导电性不消失，转子将永远转动下去。我们可以将转子转动的动能直接引出作为各种机器运动的动能，也可以在同一制冷保温装置中用超导体发电机将动能转变成电能输出。
本发明能够实现的基本原理是这样的当超导体处于超导态时，它具有抗磁性，在旋臂中被超导体包裹的一面上超导体对外磁场产生一个斥力，即外磁场对超导体产生一个压力。另一面上的软磁材料，由于暴露在外磁场中，它将被外磁场磁化而形成一个与外磁场方向相反的磁极，这样外磁场将对软磁材料产生一个吸引力。在旋臂中软磁材料与超导体相接触的一面中超导体同样对被磁化后的软磁材料产生的磁场有对抗作用，软磁材料与超导体相互之间也同样产生一个斥力，但这个力是内力不做功。由于超导体和软磁材料对外磁场均有一个屏蔽作用，外磁场均不能通过两者而到达旋臂的另一面，这样每个旋臂只受两个力的作用，一是外磁场对旋臂的压力；二是外磁场对旋臂的吸引力；这两个力的作用方向是一致的，尤其是当旋臂与外磁场相互垂直时这两个力所形成的合力最大，与外磁场平行时所形成的合力最小。转子在这两个力的作用下将绕转动轴转动，从而形成驱动动力机转动的动力；如果超导体的超导电性不消失，这两个力将永远存在，转子也将永远转动下去。
与现有技术相比，本发明具有显著的特点(1)动力机所产生的动力为永久动力，只要保持超导体的超导电性及磁体的磁场不消失；(2)结构简单不需要消耗电能和燃料，也不需要化学能，对环境不产生任何污染；(3)所产生的动力可直接在移动设备上使用，也可通过超导体发电机产生电能后作为电源使用
附图是本发明的示意图和横剖面示意图。图1为本发明的示意图；图2为图1的1-1横剖面示意图。下面根据附图对本发明作进一步的叙述。
在附图中，1为永磁体；2为支架；3为转子；4为超导体；5为软磁材料，6为永磁体。
其中永磁体1和6为N、S极相对的两块永磁体，在两者之间形成一个磁场，其作用是为转子提供一个永久的磁场能量。
支架2为非磁性材料制成，其作用是将转子悬于动力机中间，并将永磁体1和6左右分开。
转子3是用软磁材料一次性铸造而成，由转轴通过轴承与支架相连。
超导体4为在各旋臂臂长的方向上沿正中线将旋臂纵剖后，在各旋臂的同侧用超导体包裹。
软磁材料5构成转子的主体。
具体实施例方式
在永磁体之间形成一个磁场，在各个旋臂中超导体的一侧永远被磁场排斥，外磁场对其形成一个压力，外磁场不能通过超导体到达另一侧的软磁材料，从而起到一个屏蔽作用；而软磁材料的一侧，由于其被磁场磁化后形成一个与外磁场方向相反的磁极，故外磁场将对其产生一个吸引力，软磁材料被磁化后对外磁场同样有一个屏蔽作用，外磁场也不能通过它到达另一侧的超导体，而超导体对被磁化后的软磁材料所形成的磁场同样有一个排斥力，这是内力不做功。转子在外磁场的压力和吸引力的作用下绕转动轴转动，并同时向外输送动力。
将动力机置于一个高度隔热的保温装置中，并通以制冷剂使超导体的温度降到临界温度以下，并保持其超导电性，这样动力机将在装置中转动并向外输送动力。
权利要求
1.一种磁能超导体动力机，其特征在于将软磁材料和超导体制作成动力机的转子，将转子通过轴承固定在支架上并置于外磁场中组成动力机，将整个动力机置于制冷与保温装置中，使温度降低到超导体的临界温度以下，并保持超导体处于超导态。转子将在外磁场对超导体的压力和对软磁材料的吸引力的共同作用下向一定方向转动，向外输送动力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的转子是用高导磁的软磁材料一次性铸造而成，转子在轴长方向上的横剖面为八角星形，每个角构成转子的一个旋臂，转子通过轴承悬于支架上，将外磁体固定在转子的左右两侧，在各个旋臂与外磁体不产生摩擦的情况下应尽量减少与外磁体的距离，在旋臂臂长的方向上沿旋臂的中线纵剖各个旋臂，在其同侧的表面用超导体包裹。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述外磁场的磁体为具有强磁场的永久磁体或为具有强磁场的超导体磁体，磁体的N、S极相对。
全文摘要
本发明提供了一种利用超导体具有抗磁性的原理，制做磁能超导体动力机的方法，即用软磁材料铸造成具有八个旋臂的转子，在转子轴长方向上将其横剖呈八角星形，每个角构成一个旋臂，在各旋臂臂长的方向上纵剖各个旋臂在其同侧的表面用超导体包裹，将转子置于外磁场中，并使超导体处于超导态，旋臂中的超导体具有抗磁性对外磁场有一个斥力，软磁材料被外磁场磁化后对外磁场有一个吸引力，在软磁材料与超导体相接触的表面，超导体同样对软磁材料形成的磁场有一个斥力这是内力不做功，由于软磁材料和超导体对外磁场均有一个屏蔽作用，故整个旋臂只受外磁场对超导体的压力和对软磁材料的吸引力，这两个力形成一个合力来推动转子转动，并向外输出动力。
文档编号H02K55/00GK1855676SQ200510068629
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月27日 优先权日2005年4月27日
发明者齐海斌 申请人:齐海斌