专利名称：磁涡轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种除核裂变、核聚变以外广义上利用原子能过程的磁涡轮机。
目前现有技术中尚无人成熟提出本理论和使用类本方案利用原子能。在此之前设计的磁力机有的属于违反科学的永动机范畴，如英国吉尔格尔森·蒂旺专利申请号87107871.6发明的磁力机，中国专利申请号94107921.X发明的励磁永动机。有的因设计有缺陷，工艺不合理无法完成和运行，如中国专利申请号86105902发明的永磁磁动机等。
本发明的任务是提供一种能利用原子内安培电流来输出能量的磁涡轮机，相对于水轮机，蒸汽轮机而言将安培环电流的能量通过磁力推动磁涡轮的方式输出出来加以利用。
现代科学对分子，原子结构已有充分认识，法国科学家安培1820年提出永磁体内的分子，原子及电子等基本微粒，形成川流不息的环形电流而产生磁性。这一理论早已被证实，其实质和电流生磁的本质相同。根据英国科学家法拉第1831年发现的电磁感应定律当闭合导线回路内的永磁场改变时，回路中会出现电流，推导出当一个已有直流电流闭合导线回路内的磁场改变时，必引起回路内原有电流的大小，甚至方向发生改变(本人已作实验，结果与以上所述推导及下述楞次定律所推导一致)，这是在原有电路内又被加上新的感应电动势所致，若此电动势与原线路内电流电动势方向相反，即可出现电流减弱，甚至反向流动；若方向相同，电动势叠加，侧电流增大。可认为永磁体内的环电流相当一闭合回路中的直流电，也符合此变化规律。俄国科学家楞次1833年提出的楞次定律感生电流磁场总在阻碍产生它的磁场变化，同理进一步推导，当两块永磁体(在此可认为是环电流形成的电磁铁)作异性磁极吸引(相同磁向叠加过程)或同性磁极排斥(相反磁向抵消量减弱过程)顺磁势能方向移动对外作功过程中，为了阻碍原磁场通量变大各自产生了与原磁场方向相反的感应磁场，位于二者原子内超导状态运行的环电流，也由于各自新产生的反向感应电动势对环电流形成阻力而减速运行；与此相反当两块磁铁作克服吸引(原相同磁向叠加分离过程)或排斥力(相反磁向抵消量增强过程)而进行逆磁势能移动的过程中，此时吸收外能，也会为了阻止原磁场通量变小，相互产生了与原磁场方向相同的感应磁场，由于感应电动势与原环电流的电动势同向而对其环电流产生助力，对原子内微粒电子流的运动起加速作用。
根据爱因斯坦狭义相对论提出的(1)质量与速度关系式M=m01-β2]]>，得出以近光速运动的电子及微粒当其速度降低时其质量也必然变小。以公式可推导出当其近光速运动速度降至静止时，质量是原来的1/3-1/6；(2)质量和能量关系式E=MC2,ΔE=ΔMC2，由此可知，质量减小必伴有能量释放。由以上二式推导出当原子内环电流微粒由于反向感应电动势运行速度变慢时质量变小，同时将有其质量减小量的(3×108)2倍焦耳的能量释放出来，虽然环电流微粒的质量是中子的1/1800，但与化学能相比其释放的能量也很有开发价值。这就是本发明的能量来源之处。本发明的实质是提供一个能使磁场在不断顺磁势能梯度运动中改变，造成微观原子内环电流微粒在连续减速运行中放出能量来维持本磁涡轮机运行的装置。
本发明的目的是通过一对磁涡轮转子和磁涡轮定子来实现的，它相当于电动机的定子和转子的功能，这是本发明的关键之处，其它结构如机壳，端盖及轴承同电动机。磁涡轮转子上有多个磁性永磁材料叶片斜行排列拼装组成一内外径平滑的永磁叶片环，外径侧的磁极性一致，磁叶片斜行方向(也可呈渐开线或旋臂线)与径线形成夹角，本设计采用20-60°夹角。其夹角方向决定转向，每枚叶片之间相邻两侧面的N至S极的磁力曲线由于转子磁叶片拼装后相斥使磁力线方向改变为与磁叶片斜行方向平行，至少在磁叶片附近处是这样。磁涡轮转子叶片环两端和其内孔由硅钢片制成能减少涡流的屏蔽固定于转子轴上并由轴承架于端盖上。
磁涡轮定子也由多个类似转子磁叶片的永磁材料片斜行排列拼装而成一较大的定子磁片环。其外径和端面由硅钢片屏蔽固定于机壳内。磁涡轮定子内孔稍大于磁涡轮转子外径，以便转子能在内转动自如，磁涡轮定子内孔侧磁极性与转子外径侧磁极性相同，定子磁片斜行方向及夹角与转子磁叶片斜行方向及夹角一致。磁涡轮定子、转子直径已定时，磁(叶)片越薄，所需数目越多，转动也越平稳。当装配完成后，转子外径与定子内径侧同性磁极相斥的方向线与径线有20-60°夹角，因而对转子产生扭矩使其转动。在径向观，磁叶片的排列方向呈圆柱直齿轮样或呈圆柱斜齿轮样，这样能使转动更稳定。其工作原理极其类似蒸汽轮机，只是把定子磁片看成多个喷嘴。在同性相斥的转动过程中，磁场连续变化，转子在顺磁势能方向连续转动中对外作功。从微观上正象前述由于磁场连续变化使磁叶片内的原子环电流受到反向感应电动势的阻力而减速的同时，质量变小并克服阻力作功。其工作过程及原理与电子加速器相反，在加速器中带电粒子在电势场力作用下获得动能，提高速度，内能增加。
另外与目前使用的永磁直流电机相比，其电磁转换为机械能的实质是类似的，但直流永磁电机有整流子变换转子线圈内的电流方向使转子电磁极在永磁体的N,S两极之间变换极性保持单向吸引和排斥使转子连贯旋转，而磁涡轮机的定、转子磁(叶)片内的环电流不能由导线引出及整流，且电流方向固定不变，故磁场力方向也不能改变，只能如水电站的水轮机一样，从高能位向低能位移动过程中带动水涡轮转动获得其势能源，据同理设计磁涡轮机。
本发明利用原子内环电流产生的磁势能推动磁涡轮转子叶片，转换为机械能，且不需额外电流源及其它能源。
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明磁涡轮转子和磁涡轮定子横断结构视图。
图2是图1所示磁涡轮转子的径向视图及局部剖视。
图3是图1中磁涡轮转子的转子磁叶片和磁涡轮定子的定子磁片拼装后的磁力线走向局部放大图。
图4是图1所示磁涡轮转子与磁涡轮定子间磁力作用的合力分解图。
图1所描述本发明的关键组成部分磁涡轮转子(1)和磁涡轮定子(2)。磁涡轮转子(1)由多个转子磁叶片(3)，转子硅钢片屏蔽(4)和转子轴(5)组成。多个转子磁叶片(3)同向极性斜行排列与径线呈20～60°夹角环状拼装，由内径和两端面固定于转子硅钢片屏蔽(4)上，再由转子硅钢片屏蔽(4)的轴孔固定于转子轴(5)上。磁涡轮定子(2)由多个定子磁片(6)及定子硅钢片屏蔽(7)组成。多个定子磁片(6)也同向极性斜行环状排列拼装由外径及两端面固定于子硅钢片屏蔽(7)上，磁涡轮转子(1)位于磁涡轮定子(2)孔内可自如转动且有一定间隙。转子磁叶片(3)和定子磁片(6)斜行排列的方向一致，并与径线夹角相同，且转子磁叶片(3)的外径侧与定子磁片(6)的内孔侧的磁极性相同，才能有斜向斥力产生扭矩使磁涡轮转子(1)旋转。
图2表示磁涡轮转子(1)径向视图，转子磁叶片(3)的轴向排列方向可呈圆柱直齿轮样，两轴向端固定于转子硅钢屏蔽(4)的台阶内侧。为了转速均匀平稳，转子磁叶片(3)和/或定子磁片(6)也可呈圆柱斜齿轮样排列。
图3表示磁涡轮转子(1)的转子磁叶片(3)和磁涡轮定子(2)的定子磁片(6)拼装后的磁力线(8)的走向局部放大图。拼装后转子磁叶片(3)的相邻各片间侧向磁力曲线由于同性相斥改变方向，均与转子磁叶片(3)斜行排列方向平行，尤其是磁涡轮转子(1)外径附近，拼装后的定子磁片(6)的各片间侧向磁力曲线，也由于片间同性相斥，改变方向与定子磁片(6)斜行方向接近平行，尤其是磁涡轮定子(2)的内径附近。又因磁涡轮转子(1)的外径与磁涡轮定子(2)的内径为同极性永磁故产生斜行斥力，处于同一条斥力线上的磁涡轮转子(1)上的A点与磁涡轮定子(2)上的B点在斜行排斥力的作用下，只能由转动使A、B点顺磁势能作远离移动，在圆周上无数条中的任何一条斥力线都是如此。
图4表示磁涡轮转子(1)的转子磁叶片(3)与磁涡轮定子(2)的定子磁片(6)之间相斥磁极作用力分解图。在相斥磁力方向上的磁涡轮定子(2)内径处某点B受到斥力G，其对磁涡轮转子(1)的反作用力F可分解为F1及F2。F1是径向力，不产生转矩。F2方向与切线一致，产生扭矩使磁涡轮转子(1)向F2方向转动。F2的大小与磁涡轮转子磁叶片(3)和磁涡轮定子磁片(6)的斜行排列方向有关，当排列方向与径线重合时与切线垂直呈90°，相斥磁力线呈辐射状，F2为0,F1最大，不产生扭矩，仅处于磁悬浮状态；当排列方向与切线重合时，F1为0,F2最大，但在工艺上难以制作，本设计把斜行排列方向与径线的夹角限制在20～60°。
权利要求
1.一种磁涡轮机，它的关键结构包括磁涡轮转子(1)和磁涡轮定子(2)，其特征在于多个转子磁叶片(3)拼装成环状固定于转子硅钢片屏蔽(4)上，再由其轴孔固定于转子轴(5)上共同组成磁轮转子(1)。多个定子磁片(6)拼装成环状固定于定子硅钢片屏蔽(7)内组成磁轮定子(2)。磁涡轮转子(1)可在磁涡轮定子(2)内转动自如。
2.如权力要求1所述的一种磁涡轮机，其特征在于所述的磁涡轮转子(1)上的多个转子磁叶片(3)和所述的磁涡轮定子(2)上的多个定子磁片(6)二者在断面观呈斜行排列，与径线呈20～60°夹角，且转子磁叶片(3)和定子磁片(6)排列方向一致。其与径线可呈夹角也可呈渐开线或旋臂线走向，其径向观呈圆柱直齿轮样或圆柱斜齿轮样排列。
3.如权利要求1所述的一种磁涡轮机，其特征在于所述的多个转子磁叶片(3)斜行排列成的叶片环其外径侧的磁极性一致，所述的多个定子磁片(6)斜行排列成的磁片环其内径侧磁极性一致，并与转子磁叶片环外径侧的磁极性相同。
4.如权力要求1所述的一种磁涡轮机，其特征在于所述的多个转子磁叶片(3)和定子磁片(6)均斜行排列分别固定于转子磁钢片屏蔽(4)和定子磁钢片屏蔽(7)上。
全文摘要
本发明提供了一种利用原子环电流作为能源的磁涡轮机。其关键结构是磁涡轮转子和磁涡轮定子。机壳、端盖、轴承等同电动机。磁涡轮转子上的多个转子磁叶片和磁涡轮定子上的多个定子磁片呈同向极性斜行环状排列,并与径线形成夹角。转子外径与定子内径磁极性相同而由斜向斥力产生扭矩使磁涡轮机转动输出机械能。本发明将原子内环电流通过磁转换为机械能是一种利用原子能的新装置。
文档编号H02K53/00GK1218325SQ97119799
公开日1999年6月2日 申请日期1997年11月22日 优先权日1997年11月22日
发明者史念曾 申请人:史念曾