专利名称：超能式电力生产装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电力产生装置，特别是不需要外界供给能量的电力产生装置。它由滚轮、轨道、压电换能器、整流二极管、整流二极管的负极组成的公共输出端组成。
目前的电力产生装置，都要消耗外界供给的能量，否则无法运行。现行的电力产生装置有两大类，一类是利用风力、水力、太阳能等自然力设备。水力、风力、太阳能等是一种无污染，不消耗自然资源的能源，但受时间、地域等条件限制。另一类就是利用各种类型的热机产生动力。热机做功要消耗大量的燃料、水、空气等自然资源，而且做功后产生大量的废气、废渣、废热及放射性污染，是破坏人类生存环境，威害人类身体健康的一大杀手。
本发明要提供一种不需外界供给能量、不受时间、地域限制，对环境无污染，对人类身体健康无威的电力产生装置。从能量的角度讲，本发明超出了能量恒范围。那么，是不是能量恒定律不正确呢？经过存细研究认为，经典力学范围内转换，量子力学范围内的转换能量守恒绝对正确。也就是说一种经典力转换成另一种经典力，一种量子力转换成另一种量子力都超不出能量守恒的限制。只有经典力与量子力之间直接转换中出现某些不守恒现象，但不是所有的经典力与量子力之间直接转换都不服从守恒定律，而是把经典力的某些特点和量子力的某些特点有效的结合在一起，才能出现。本发明正是利用经典力与量子力结合来实现超能的。
本发明由滚轮、轨道、压电换能器、整流二极管及整流二极管的负极组成的公共输出端组成。滚动运动是经典力学中最省力的一种运动形成。可是滚轮的滚动重力确无法使用，因为重力是重直向下的，而滚轮在水平的轨道没有沿重力的方向运动，经典力学认为，力方向和运动方向一致才有能。因滚动重力不可能有能量。如果强迫沿重力方向做上下运动，用经典力学的方法可以利用，但滚动也就不省力了。当用量子力学方法利用就不同了，量子力学是原子结构范围内的力与运动特征的体现。压电体据有量子力学特征，它可以直接接受机械应力，而发生原子结构变化和产生相应的几何变形，释放电荷能量的器件。当压电体受滚轮重力和不受滚轮重力的高度不同，滚轮在压电换能器滚动时，等于滚轮重力压低一个换能器的压电体在滚到另一个高的上去，再压低，实际上滚轮因压电体受压变化也在做上下运动。只是这种运动非常小而已，据资料可知压电体受压产生的相对变形很少超过千分之一，正因为如此，在利用滚轮重力时，才不会破坏滚轮滚动的省力特性。而压电体产生的电荷密度确与应力成正比，据资料可知轴向应力T3所产生的电荷密度D3＝d33T3，这一点对利用重力特别重要。压电体没有因产生电荷能量而破坏滚轮滚动省力特性，而滚轮确在滚动中为压电体提供了运动着的重力能量。由于滚轮滚动要消耗能量，我们可用滚动摩擦力学求。滚轮在水平面滚动所需的水平拉力 ，所需的能量是力与运动距离的乘积即 滚动压力能是滚轮的重力与滚轮运动距离的乘积即Ps。由于两式的Ps是在同一滚轮，同一时间产生的，因此是同一值，现在决定两式值的大小仅取决于 值，一般情况下， ，因此 Ps。超能能量少消耗了 实现，并非让产生增大。
超能式电力产生装置，由滚轮、轨道、压电换能器、整流二极管及整流二极管的负极组成的公共输出端组成。压电换能器由一块或两块压电体组成，一般情况下，两块并连的压电体中间夹正电极，两头是负电极间触压头和底衬的压电换能器使用较为方便。压电体众多，如罗息盐、石英、压电陶瓷等，可根据电力产生装置的使用类型来确定，如制造小型超能发电机，可选择耦合系数高的压电体，如罗息盐，如在强压力类使用还应从机械强度、化学稳定性方面考虑，如压电陶瓷类。压电换能器一般固定在滚轮的滚动面或轨道的支持面。滚轮、轨道换能器的触压头和底衬的弹性硬度应等于或大于压电体。压电换能器是布满滚轮的滚动面或轨道的支持面，相邻压电换能器的触压头之间应有间隙，其原则是在互不产生连动的情况下，间隙应尽可能的小。触压头从新组成滚轮的滚动面或轨道的支持面应尽量保持原滚动面或支持面的形状。
以下是图面说明，
图1是压电换能器固定在轨道上示意图；图2是图1的侧剖图；图3是压电换能器固定在滚轮上示意图；图4是图3的侧剖图；4个图中相同标号为同样的器件。1.滚轮；2.轮轴；3.公共输出端；4.整流二极管；5.轨道；6.换向器(滚轮上压电换能器的公共输出端)8.压电换能器；81.触压头(间负电极)；82.压电体；83.正电极；84.底衬(间负电极)图1 由于压电换能器固定在轨道上，电力传输方便；滚轮没有传输电力带来的额外摩擦力损失，维护方便。但压电换能器数量要求太多，一般只适宜在环形轨道应用。图3是压电换能器固定在滚轮上，随机性好，但有传输电力带来的额外摩擦力，适宜直行轨道。
本发明的电力产生过程是当滚轮在轨道上滚动时，处在滚轮与轨道之间的压电换能器中的压电体，因受到滚轮向下重力和轨道向上的支持力的挤压，而释放出电荷；电荷被正电极接收，经整流二极管流向公共输出端。由于整流二极管的单向特性，可避免产生的电荷在其它压电体之间互串或回流。当滚轮不断滚动时，在公共输出端形成电荷流—电流。
本发明由于采用了经典力与量子力互补原理，突破了能量守恒的限制，实现了用机械方法生产电能，把能的生产概念从有源生产转变到无源生产。本发明与传统的电力产生装置相比，有如下优点①产生的电能价廉。本发明没有消耗任何物质，除了机器成本和维护费用外没有其它任何费用。②没有污染。本发明没有消耗任何物质，也就不会产生废物质。③获取容易。本发明不受时间、地域和量的限制，甚至在太空、外星球都可随时随地获取和应用。
本发明配上电动力系统，电调配系统，支架等。可组成超能发电机。再配上人工重力系统就能应用在太空等失重条件下地方。本发明应用在硬轮、硬轨类运输设备上，更是事半功倍。因为这类动输设备本身就是超能产生系统，仅投资能量转换系统，就可把原来耗能的运输设备，变成具有运输、电力生产的双重效果的设备。火车是生活中较为常见的硬轮、硬轨的例子，火车一般的滚动阻力是重力的1/300，也就是说在水平的轨道上，一千克的水平拉力，可拉动300千克的火车。如果用本发明代替火车的轮子，也可获得300千克的滚动压力能。如果本发明的转换效率只有1/300，也足以维持火车的正常动转。况且，本发明在各种条件匹配的情况下，其转换效率远远大于1/300。
权利要求
1.一种超能式电力产生装置，由滚轮、支持滚轮滚动的轨道、若干个介于滚轮滚动面与轨道支持面之间的压电换能器，每个压电换能器串接一个整流二极管、及整流二极管的负及组成的公共输出端组成，其特征是所叙的超能是用如下方法完成的，用水平拉力，拉动滚轮在轨道的支持面做滚动运动，再利用滚轮的重力产生滚动压力能，用压电换能器把滚动压力能转换成电能，本装置消耗的能量是滚轮滚动所消耗，因此，可用滚动摩擦力学求得，滚轮滚动所需的水平拉力 ，消耗能量是力与运动距离的乘积即 ，而滚轮所产生的滚动压力能是滚轮重量与运动距离的乘积即Ps，由于两能量式的Ps是在同一滚轮，同时取得的，所以是同一值，两能量式的大小仅取决于 值，一般情况下 ，因此
2.权利要求1所叙的一种超能式电力产生装置，其特征在于所叙的压电换能器，所使用的力电转换元件是压电体。
3.权利要求1所叙的一种超能式电力产生装置，其特征是所叙的压电换能器是固定在滚轮的滚动面或固定在轨道的支持面上。
4.权利要求1或2所叙的一种超能式电力产生装置，其特征在于所叙的滚轮和轨道的弹性硬度应等于或大于压电体。
全文摘要
一种超能式电力产生装置,由滚轮,轨道,压电换能器、整流二极管及整流二极管的负极组成的公共输出端组成。本发明用滚动滚轮的重力产生滚动压力能,再用压电换能器把滚动压力能转换成电能。由于滚轮做滚动运动,据滚动摩擦力学可知,消耗的能量是(δ/R)Ps。而滚轮所产生的滚动压力能是滚轮的重量与滚动距离的乘积,即Ps,两式的Ps是同一值,两式值的大小就仅取决于δ/R值,一般情况下,δ/R《1,因此,(δ/R)Ps《Ps。本发明配上相应的装置,可制成超能发电机。本发明替代硬轮,硬轨类运输设备的轮子或轨道,就可是这些耗能设备,变成运输,电力生产双重效果的设备。
文档编号H02N11/00GK1349298SQ0113175
公开日2002年5月15日 申请日期2001年10月17日 优先权日2001年10月17日
发明者张有权 申请人:张有权