专利名称：输出大于输入的集磁电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集磁电机，特别涉及到一种输出大于输入的集磁电动机。
背景技术：
“输出大于输入”的概念所属与“技术领域”是众所周知的。尽管数世纪以来世界各地都有许多人在不断地研究和探索这个世界难题，但到目前为止人们还没有找到解决难题的方法(在过去的二十年间，仅俄罗斯就有200多家科研机构在秘而不宣地研究着。上世纪80年代曾轰动美国乃至影响全球的声称可年赚数十亿美元的发明专利申请W083/01353 号“电磁动能发动机”最后以“它建立在违反能量守恒科学规律的基础上，但又提不出任何论据与事实”而告终)。
输出大于输入是否客观存在？需要遵循什么样的规律才能实现？这是一个至关重要的问题，问题的解决对于本发明而言可谓事半功倍。
原子弹是利用原子核裂变反应释放出大量能量的原理制成的一种核武器，核装药一般为钚-239、铀-235。当引爆装置点燃TNT炸药时，可将两块装药推挤到一起，整体质量便大于临界质量，在中子的轰击下，产生原子核裂变链式反应，随即出现核爆炸。
TNT炸药通过爆炸的形式可迅速释放化学能,并对周围介质做功。TNT炸药的引爆需要用到导火索和雷管将剪截好的导火索插入雷管索腔内，制成起爆雷管，再将其插入药卷内成为起爆药卷，而后将起爆药卷放入药包内。用火柴点燃导火索即可引爆炸药。
火柴头通常由氧化剂、易燃物和粘合剂等组成。火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、粘合剂组成。划动火柴可导致火柴头和火柴盒侧面摩擦发热，发热致使氧化剂分解，产生少量氧气，使红磷发火，从而引起火柴头上易燃物质的燃烧。
上述并非是原子弹使用的起爆“流程”，但却是可以导致原子弹爆炸的“起爆链”。
原子弹须用炸药引爆，炸药须用雷管引爆，雷管须用导火索引爆，导火索需用火力助燃，火柴需用外力助燃。由此可见一种能量的介入可以导致另一种能量的释放。例如通过雷管之能量的消耗可以引发TNT能量的释放。
如果把雷管介入的能量设为“输入”，把TNT与雷管共同释放的能量之和设为“输出”，贝丨J “输出大于输入”。
综上所述，不难得出一个结论一种能量的释放必须伴随有另一种能量的消耗。该结论不仅体现于上述能量的释放过程，而且还可以适用于其它物质之能量的释放过程，可谓是能量释放的共性(一种能量的释放与另一种能量的使用或消耗非成正比，也许是四两拨千斤，也许是千斤换四两)。既然是能量释放的共性，那么，可以认为，该共性不仅适合于化学物质之能量的释放过程，而且还适合于非化学物质之能量的释放过程。
在一般情况下，集磁电动机与现有电动机一样同理遵循输出等于输入的守恒过程 (输入电能，输出为机械能。若考虑线圈、铁芯等热损，贝1J输入电能，输出为机械能加热能， 但并不影响两者之间的相等，至于能够输出多少机械能那是效率问题)。输出等于输入表明电能在转换成机械能的守恒过程与磁能无关。换言之，磁能没有参与转换(没有释放)。研究表明，在特定条件下，磁能是可以释放出来的，其表现形式为磁能被转换成机械能与电致机械能或电致热能一起，共同结合导致输出大于输入。
为什么通过集磁电机可以实现输出大于输入？原子弹的爆炸不仅需要涉及另一种能量的消耗，而且还涉及到消耗哪一种能量，同样“伴随有另一种能量的消耗”，但若使用雷管引爆肯定不会有什么结果。燃烧一张纸，一杯水都加不热，但若把一张纸的原子能全部释放出来却足以开动一列火车。显然，答案只有一个方法。发明内容
本发明根据上述共性，通过集磁电机(201110122754. 0与201120150893. X)提出一种实现输出大于输入的集磁电机，该电机通过下列技术方案实现。
—种集磁电机,包括铁芯、磁幄和线圈，所述铁芯和线圈置于磁幄内，磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内， 所述线圈绕于或套于铁芯上，转轴穿过或联接铁芯处于两个永磁块的间隔处。
所述铁芯为棒状或条形磁性材料芯体。
所述转轴上设有换向控制器；换向控制器连接线圈与输入线。
所述铁芯为一个或多个组合。
所述铁芯为两个组合时呈十字交叉状。
所述线圈上还连接穿过磁幄的输入线。
所述磁幄为圆形磁幄或箱形磁幄。
所述换向控制器的换向范围大于45度且小于90度。
所述线圈的匝数为100 1800匝，线径为00. 42 2. 54mm;线圈绕组采用串联或并联。
本发明提供的集磁电机接通电源，对线圈输入足以让内置铁芯产生磁饱和的直流电流，铁芯的两端分别呈现强N、S极，在磁幄磁场的作用下铁芯带动线圈作径向旋转运动并对外输出功。由于铁芯一通电即产生磁饱和，因而铁芯在旋转过程中其磁化强度不会随着场强的改变而发生变化，线圈在断电前的运动过程中所产生的反电动势基本为零，输入电流几乎保持不变，输入的电能全部损耗在线阻上，即电能全部转换成为热能，机械能的输出全部由磁能承担(转换)，输出为电致热能与磁致机械能二者之和，此时，输出大于输入显而易见。如此不断循环，装置就能源源不断地对外“输出”大于输入的功。
当减小输入电流并使铁芯处于非磁饱和状态时，同样存在输出大于输入的情形， 但此时的输出为电致热能、电致机械能与磁致机械能三者之和，输出效率或许大于100%， 或许小于100% (当磁致机械能大于电致热能时输出效率大于100% )。远离磁饱和点，磁致机械能变小，输出效率大于100%的可能性变小。
输出大于输入并非意味着输出效率就一定大于100%,但输出效率大于100%肯定存在输出大于输入的情形。输出大于输入与效率大于100%是两个不同的概念,前者指的是能量，后者指的是比值。建立输出大于输的终极目标主要是为了开发输出效率大于100% 的集磁电机，因此，在实际应用中，应尽量减少电致热能的产生(可忽略铁损等影响)，即减少线圈线阻或采用超导线圈，从而最大限度地提高集磁电动机的输出效率(现有电动机的输出效率是电致机械能的效率，本发明所说的输出效率是指电致机械能与磁致机械能之和的效率)。
至此，以磁能为背景通过“磁饱和”以能量守恒过程证明了输出大于输入的客观存在以及磁能可以释放的客观事实。除此之外，还可以通过“零”磁化强度(可导致“零”反电动势。“零”磁化强度与“磁饱和”具有同工异曲之妙)证明输出大于输入，因此，本发明所提供的实施例有的不一定局限于上述原理。
对于“零”磁化强度而言，所述磁幄采用钕铁硼效果更佳；线圈采用细或粗漆包线高、低匝绕制均可；电源允许采用高或低电压。输出既可以是“纯”磁致机械能也可以为电致机械能与磁致机械能二者之和。
长形铁芯是集磁电机所赋以的独一无二的特点，只要磁幄足够大，铁芯就可以轻易做得“无限”长(这是现有永磁电机难以做到的)。采用具有相当长度的长形铁芯通常比较容易达到磁饱和与提高输出扭矩等。选择合适的(磁幄)场强可使长形铁芯更容易达到磁饱和。
需要指出的是，输出大于输入集磁电动机与输出大于输入集磁发电机之间是不可逆的一两者的工作原理不尽相同。尽管工作原理不同，但两者却能拥有共同的技术特征一长形磁性材料铁芯这一基本结构。基于该结构，两者均可整合出输出效率大于100% 的其它结构。随着结构的整合，输出大于输入集磁电动机的工作模式将呈现复合型态。输出大于输入集磁发电机亦然。
本发明在具备铁芯集磁电机应有的“结构简单、成木低廉”等优点的同时还具有显著的积极效果首先是一举解决磁能释放和输出大于输入的世界性科学难题。其次是作为电动机，本发明可开发超越100%的输出效率；作为发电机，本发明可开辟“取之不尽、用之不竭”的新能源。再次是可开发输出效率大于100%电动机与输出效率大于100%发电机互动的“永动”系统。另外是可导致超导材料在能源领域的卓越应用，促进超导材料的新一轮研发。还有是功率大小开发自如，节能减排显著。最后是随着能源(石油、电力)的紧张， 本发明将彰显不可估量的商业价值及划时代应用前景。
图I为本发明实施例I所述集磁电机的结构示意图2为本发明实施例2所述集磁电机的结构示意图3为本发明实施例3所述集磁电机的结构示意图。
图4为本发明实施例3所述集磁电机的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明做进一步说明。
实施例I
如图I所示为交流同步集磁电动机,包括铁芯5、磁幄I和线圈4,所述铁芯5和线圈4置于磁幄I内，磁幄I由两部分永磁块2、3组成，一部分永磁块2的N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块3的S极全部朝向磁幄内，其中，所述磁幄I为双层，线圈4绕于铁芯5 上，转轴6穿过铁芯5处于两个永磁块的间隔处8 ;铁芯5为一个棒状磁性材料芯体；线圈 4连接通过空心转轴6引入的输入线7。
其中，直径为32cm、厚为14. 8cm的圆形磁幄I之永磁块2和3分别由220块 4cmX4cmX0. 7cm磁胶按N、S极取向要求通过剪拼粘贴而成(双层)。磁幄I作为转子,线圈4、铁芯5构成的电枢作为定子。
线圈4采用直径2. 54mm漆包线在I. 5cmX 5cmX 23cm条形铁芯5上同向环绕4组 100匝绕线然后并联接成(总线阻控制在0.01875 Q左右)。线圈4外供交流30安，在径向磁场的作用下，定子电枢驱动转子磁幄I绕转轴6做同步旋转运动并做功输出。
为使磁幄I具有与外供交流频率相适应的转速，本实施例配套有同步起动装置。
本实施例可与大功率交流用电设备串联，例如与通信基站交流接口串联，为机房降温提供廉价的空调动力。除此之外，本实施例可数十台或数百台串联，然后接以市电为办公大楼等提供更为廉价的空调动力。
实施例2
如图2所示为交流集磁电机,包括铁芯5、磁幄I和线圈4,所述铁芯5和线圈4置于磁幄I内，磁幄I由两部分永磁块2、3组成,一部分永磁块2的N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块3的S极全部朝向磁幄I内，其中，所述磁幄I为双层，线圈4绕于铁芯5上， 转轴6穿过铁芯5处于两个永磁块的间隔处8。铁芯5为一个棒状磁性材料芯体；线圈4连接穿过磁幄I的输入线7。
其中，24cmX 16cmX 14. 8cm箱形磁幄I之永磁块2和3分别由120块 4cmX4cmX0. 7cm磁胶按N、S极取向要求通过剪拼粘贴而成(双层)。磁幄I作为定子,线圈4、铁芯5构成的电枢作为转子(振子)。
线圈4采用直径2. 54mm漆包线在lcmX4cmX 18cmm条形铁芯5上同向环绕4组 100匝绕线然后并联接成(总线阻控制在0.01463 Q左右)。线圈4外供交流30安，在径向磁场的作用下，磁幄I迫使振子两端以转轴6为支点做上下振动并做功输出。
本实施例可与大功率交流用电设备串联，例如与建筑工地用电设备串联，为混凝土浇筑提供廉价的振捣动力。除此之外，本实施例可数台或数十台串联，然后接以合适的交流电源为大型混凝土浇筑提供更为廉价的振捣动力。
实施例3
如图3、4所示为直流集磁电动机,包括铁芯5和11、磁幄I、线圈4和12,所述铁芯 5和11、线圈4和12置于磁幄I内，磁幄I由两部分永磁块2、3组成,一部分永磁块2的N 极全部朝向磁幄I内，另一部分永磁块3的S极全部朝向磁幄I内。其中，铁芯5和11为十字交叉状的两个条形磁性材料芯体；线圈4和12分别套于纵棒铁芯5和横棒铁芯11上； 转轴6穿过纵棒5、横棒11构成的十字铁芯处于两个永磁块的间隔处8 ;转轴6上设有换向器9 ;换向器9上设有电刷10和输入线7。
其中，26. 8cmX26. 8cmX 12cm的箱形磁幄I之永磁块2和3分别由150块 4cmX4cmX0. 7cm磁胶按N、S极取向要求通过剪拼粘贴而成(双层)。线圈4、12与十字铁芯5、11构成的电枢作为转子,磁幄I作为定子。
线圈4、12均采用直径0. 42mm漆包线在I. 5cmX2. 2cmX9cm塑料线框上环绕900 匝制成。套于纵棒5的两个线圈4相互串联(1800匝)，套于横棒11的两个线圈12相互串联(1800阻)。宽为2cm、厚为I. 3cm的纵棒5两端距离为22cm ;横棒11同之。工作时,旋转360°的换向器的有效换向(通电)范围应大于45°但小于90°。外供9-12V直流电压，在换向器9及径向磁场的控制与作用下，线圈4(串)与线圈12(串)轮流通电，定子磁幄I驱动转子电枢绕转轴6做旋转运动并做功输出。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种集磁电机，包括铁芯、磁幄和线圈，所述铁芯和线圈置于磁幄内，磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，其特征在于所述线圈绕于或套于铁芯上，转轴穿过或联接铁芯处于两个永磁块的间隔处。
2.根据权利要求I所述的集磁电机，其特征在于所述铁芯为棒状或条形磁性材料芯体。
3.根据权利要求I或2所述的集磁电机，其特征在于所述转轴上设有换向控制器；换向控制器连接线圈与输入线。
4.根据权利要求I或2所述的集磁电机，其特征在于所述铁芯为一个或多个组合。
5.根据权利要求4所述的集磁电机，其特征在于所述铁芯为两个组合时呈十字交叉状。
6.根据权利要求I或2所述的集磁电机，其特征在于所述线圈上还连接穿过磁幄的输入线。
7.根据权利要求I或2所述的集磁电机，其特征在于所述磁幄为圆形磁幄或箱形磁幄。
8.根据权利要求3所述的集磁电机，其特征在于所述换向控制器的换向范围大于45 度且小于90度。
9.根据权利要求I或2所述的集磁电机，其特征在于所述线圈的匝数为100 1800 匝，线径为00. 42 2. 54mm ;线圈绕组采用串联或并联。
全文摘要
本发明提供一种集磁电机，包括铁芯、磁幄和线圈，所述铁芯和线圈置于磁幄内，磁幄由两部分永磁块组成，一部分永磁块N极全部朝向磁幄内，另一部分永磁块S极全部朝向磁幄内，所述线圈绕于铁芯上，转轴穿过铁芯处于两个永磁块的间隔处。本发明可开发超越100％的输出效率；作为发电机，本发明可开辟“取之不尽、用之不竭”的新能源。此外，可开发输出效率大于100％电动机与输出效率大于100％发电机互动的“永动”系统。另外，可导致超导材料在能源领域的卓越应用，促进超导材料的新一轮研发。本发明具有不可估量的商业价值以及划时代应用前景。
文档编号H02K53/00GK102545540SQ201210032000
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者李扬远 申请人:李扬远