专利名称：电控磁通量压缩发生器的制作方法
技术领域：
电力发电机
背景技术：
1、磁通量压缩发生器(FCG)磁通量压缩发生器或称为爆炸电源或称为磁聚积发生器(MCG)，是把爆炸能量转变为电磁能量的装置，其原理是利用炸药爆炸驱动导体电枢快速压缩定子绕组围成空腔内的磁通量，使之在小体积内聚积形成超强磁场，或者使得与定子、电枢连接的负载中电流 (及电磁能量)得到放大。基本过程是利用炸药爆炸，以磁通量损失为最低的方式，把初始磁通量压缩到一个电感较小的区域中，如果过程中没有磁能量损失，与磁通量有关的磁能将反比于电感，从而得到磁能的放大。2、磁通量压缩发生器分类(1)高能量密度发生器或磁场发生器，在圆筒形中空导体的径向坍缩过程中产生超强磁场；(2)电流和能量发生器或能量发生器，其中磁场空间的体积受到压缩，电感负载是与发生器分离的。3、磁通量压缩发生器能量转换过程把高能炸药的化学能转换为电磁能。能量变换过程由三个阶段构成(1)炸药能量转变为动能；(2)动能转变为磁能；(3)磁能转变为电能。4、换能器进行能量转换的器件，是将一种形式的能量转换成另一种形式能量的器件。5、换能器材料材料是研究换能器的基础，换能器的工作机制取决于材料的工作特性。换能器材料主要分为两大类一类是压电材料；另一类是磁致伸缩材料。6、压电陶瓷换能器利用压电陶瓷的正(逆)压电效应，实现机械能(电能)和电能(机械能)转换的器件。7、压电陶瓷换能器分类根据应用方法和领域的不同可分为三大类换能器(1)电能转换为机械能(逆压电效应)换能器；(2)机械能转换为电能(正压电效应)换能器；(3)电能、机械能相互转换的换能器。8、电能一机械能转换换能器
在压电陶瓷的一对电极上施加交变电场，压电陶瓷就会发生伸缩变形，同时产生振动。当所施加的交变信号频率与压电换能器的机电耦合谐振频率相等时，即可高效地向外发射声波。9、机械能一电能转换换能器利用压电陶瓷的正压电效应实现能量转换的器件。当压电陶瓷感知到外界机械振动或声波的作用时，由于波动机械力的作用，在压电陶瓷相应的表面产生电信号输出。10、压电陶瓷变压器当在左半部分加上交变电场时，瓷片产生机械振动，这一部分称为驱动部分。右半部分将机械能转换成电能，称为发电部分。这种横——纵向压电陶瓷变压器的基本工作原理是利用压电陶瓷的电能——机械能——电能的机电能量的二次变换，在谐振频率上获得最高输出电压。11、磁致伸缩效应铁磁体在外磁场中磁化时，其长度及体积均发生变化，这个现象称为磁致伸缩效应，它是焦耳1842年发现的，因此也称为焦耳效应。12、磁致伸缩逆效应1842年焦耳发现磁致伸缩效应之后，维拉里又发现了磁致伸缩逆效应，即铁磁体发生变形或受到应力的作用要引起材料的磁化状态发生变化的现象。磁致伸缩逆效应也称铁磁体的压磁性现象，表明铁磁体的变形与磁化有密切的关系。13、稀土超磁致伸缩材料三元稀土铁氧化物，伸缩系数1500 2000 磁弹密度14000 25000 磁
导率9. 3。14、钠米磁性液体磁性液体是属于超顺磁性的固——液两相胶体溶液，其中IOnm左右的单畴磁性微粒IL中大约容入10的20次方个，这些磁性微粒在不施加外磁场时做无规则的布朗热运动，它们的磁矩是混乱无序任意取向的，微粒的磁矩各不相同，磁性相互抵消，微粒在载波中的分布呈随机均勻状态，固有密度各向相同。当施加外磁场时，微粒的磁矩便趋向化，磁性液体处于被磁化状态。20世纪60年代中期磁性液体首先由英国研制成功，以后被美国宇航局(NASA)采纳，并将其用于宇航服和宇宙飞船可动部分的真空密封材料以及在失重状态下液体泵的输送。直到现在人们还一直认为强磁性是发生在固体而不是液体，但随着磁性液体的发现，人们才知道情况并非如此，在磁力的作用下，当磁性液体有效集中时，在界面上出现尖峰状态。15、纳米磁性液体的特性容易磁化、磁饱和强度高、无磁滞回现象。16、超级电容器有机体系大容量、高功率超级电容器具有体积小，充电快，寿命长，安全环保等优
点ο
发明内容
1、说明
依据法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率正比。依据椤次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 结合法拉第电磁感应定律和椤次定律综合分析变化的磁通量可以产生感应电动势，但是磁通量不能快速变化，感应电动势不能无穷大。磁通量压缩发生器，是利用炸药爆炸驱动导体电枢快速压缩定子绕组围成空腔内的磁通量，使之在小体积内聚积形成超强磁场，至今已进行的实验在负载上已得到300MA 电流、IO13W功率和几千万焦至几亿焦能量的电脉冲，其宽度在微秒范围。但是由于磁通量压缩发生器使用炸药驱动，每台设备只能使用一次。压电陶瓷换能器利用陶瓷的正(逆)压电效应，实现机械能(电能)和电能(机械能)转换的器件。2、原理利用磁通量压缩发生器的基本结构，使用压电陶瓷类换能器材料作套筒，空腔内填充纳米磁性液体，在交互电源控制下，实现电能、机械能、磁能之间的能量转换，同时放大，并且以输出电能切换输入电能的发电设备。
四
图1电控磁通量压缩发生器结构示意图(纵切面)。图2电控磁通量压缩发生器结构示意图(横切面)。
五具体实施例方式1、使用压电陶瓷作套筒。2、使用稀土超磁致伸缩材料作套筒。
权利要求
1.使用电控磁通量压缩发生器原理制造的所有设备。
全文摘要
磁通量压缩发生器或称为爆炸电源或称为磁聚积发生器(MCG)，是把爆炸能量转变为电磁能量的装置。电控磁通量压缩发生器利用磁通量压缩发生器的基本结构，使用压电陶瓷类换能器材料作套筒，空腔内填充纳米磁性液体，在交互电源控制下，实现电能、机械能、磁能之间的能量转换，同时放大，并且以输出电能切换输入电能的发电设备。
文档编号H02N11/00GK102468784SQ20101054090
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者张瑞金 申请人:张瑞金