專利名稱：電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，特別涉及一種電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。目前使用的發(fā)電機(jī)通常采用電磁感應(yīng)原理發(fā)電。此類發(fā)電機(jī)都必須擁有磁體(磁場(chǎng))和電阻率很小的導(dǎo)線繞成的線圈，然后通過動(dòng)力使線圈在所圍面積內(nèi)的磁感應(yīng)線條數(shù)發(fā)生改變而將動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電能。不論是繞組旋轉(zhuǎn)或磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，都必須依靠外界能量的持續(xù)輸入來維持設(shè)備的運(yùn)行；其次，電能的輸出或輸入也必須通過電刷和集電環(huán)間的滑動(dòng)接觸面的傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化，如要使發(fā)電機(jī)的容量增加就必須提高轉(zhuǎn)速或加大發(fā)電機(jī)的體積，致使發(fā)電機(jī)的制作成本高，工作效率低；另外，由于線圈比較多而且長(zhǎng)，如果是大功率的發(fā)電機(jī)在負(fù)荷很大時(shí)，為防止線圈過熱損壞，還配備冷卻系統(tǒng)；再者，大功率發(fā)電機(jī)的線圈比較粗，并且材料很昂貴，所以這些發(fā)電機(jī)的重量高達(dá)幾噸，制造成本居高不下，搬運(yùn)都較為不便。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能耗少、質(zhì)量輕、成本低，運(yùn)行過程中設(shè)備的能量在周期后大于周期前的電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和用于支撐所述轉(zhuǎn)子和所述定子的機(jī)架，不同之處在于具有一無電樞能量轉(zhuǎn)化器，其上接有動(dòng)力裝置和電源；動(dòng)力裝置與電源相互連通；無電樞能量轉(zhuǎn)化器上的傳動(dòng)軸與動(dòng)力裝置相連。無電樞能量轉(zhuǎn)化器、動(dòng)力裝置和電源三者形成反饋環(huán)路的結(jié)構(gòu)，不僅能給設(shè)備提供設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的初始和運(yùn)行過程中的能量，也能使設(shè)備在整個(gè)運(yùn)行過程中能夠以較小的機(jī)械能運(yùn)轉(zhuǎn)。
所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器包括由導(dǎo)線并聯(lián)的一可變的二相電容和兩固定的配電電容和換相電容；所述二相電容的介質(zhì)與機(jī)架的轉(zhuǎn)子架連成一體構(gòu)成轉(zhuǎn)子；二相電容的兩個(gè)極板分別固定在機(jī)架的兩個(gè)端蓋上構(gòu)成定子。該無電樞能量轉(zhuǎn)化器功率容量在轉(zhuǎn)速和體積不變的情況下以單個(gè)轉(zhuǎn)子介質(zhì)的面積減小而將轉(zhuǎn)子介質(zhì)的個(gè)數(shù)增加來增大功率。無電樞能量轉(zhuǎn)化器在能量轉(zhuǎn)化的過程中不守恒，轉(zhuǎn)化后大于轉(zhuǎn)化前，運(yùn)行過程中只需提供一初始的旋轉(zhuǎn)能量，便可自動(dòng)地循環(huán)運(yùn)行，從而在負(fù)載的兩端產(chǎn)生相應(yīng)的電壓和電流的方式發(fā)電，克服了現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的耗能大、成本高的不足，這樣大大降低了設(shè)備的能耗，減輕了設(shè)備的重量，節(jié)省了設(shè)備的用料，降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。
所述變壓器的輸入端由無電樞能量轉(zhuǎn)化器電路中二極管的串聯(lián)導(dǎo)線和換相電容的負(fù)極間引出；其輸出端可按實(shí)際需要選取輸出端的繞組個(gè)數(shù)和功能，但為了使發(fā)電機(jī)能夠獲得穩(wěn)定的電壓反饋，也為了自穩(wěn)定運(yùn)行，所述變壓器的輸出端繞組的優(yōu)選方案包括負(fù)載繞組、穩(wěn)流繞組和電壓反饋繞組。所述負(fù)載繞組和穩(wěn)流繞組各接有一整流器，電壓反饋繞組接有一升壓器，以使工作0點(diǎn)電壓(60萬伏)不變和輸出電流在所帶負(fù)載變化時(shí)是固定不變的。該變壓器的輸出端在對(duì)外輸出電能的過程中不存在電樞傳導(dǎo)、不存在滑動(dòng)接觸導(dǎo)電、不需要能量輸入，而是以二相電容終端位移電流所取代。
所述升壓器的輸出端與無電樞能量轉(zhuǎn)化器相連。
為了固定輸出電流值從而固定無電樞能量轉(zhuǎn)化器的輸出電壓，所述兩整流器的輸出端在三極管的基射極間以互為反向電流并接將電流調(diào)整后對(duì)外輸出電能。
所述設(shè)備的電源選用直流電源，如蓄電池。
所述動(dòng)力裝置根據(jù)功率的不同選用交直流兩用電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。當(dāng)選用內(nèi)燃機(jī)時(shí)，需將內(nèi)燃機(jī)與電源間的開關(guān)斷開使用。
為確保加在變壓器輸入端的電壓在正半周期為配電電容與換相電容間的電壓，在負(fù)半周期為換相電容與二相電容間的電壓，所述并聯(lián)的三電容相連的導(dǎo)線上接有單向?qū)щ姸O管。
為使周期的能量狀態(tài)進(jìn)行換相，所述二相電容和配電電容相連的導(dǎo)線上接有換相開關(guān)。
為使發(fā)電機(jī)的操作者隨時(shí)觀察設(shè)備的運(yùn)行情況，也為方便設(shè)備的維修，所述變壓器的兩端接有電流表和/或電壓表。
所述升壓器可調(diào)倍壓升壓電路，該電路包括769段的RC電路。
本發(fā)明電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)，具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、用無電樞能量轉(zhuǎn)化器代替現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)，減輕了設(shè)備的重量，節(jié)約了成本； 2、所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器在能量轉(zhuǎn)化的過程中不守恒，轉(zhuǎn)化后大于轉(zhuǎn)化前； 3、設(shè)備在對(duì)外輸出電能的過程中不存在電樞傳導(dǎo)電流、不存在滑動(dòng)接觸導(dǎo)電； 4、只需提供初始能量設(shè)備便可自循環(huán)運(yùn)行，因而能量輸入很小，節(jié)約能源； 5、可廣泛運(yùn)用于需要電源能源及動(dòng)力的所有領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的電路原理圖； 圖2為圖1所述實(shí)施例中無電樞能量轉(zhuǎn)化器的電路圖； 圖3為二相電容的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記1、定子2、轉(zhuǎn)子3、機(jī)架4、無電樞能量轉(zhuǎn)化器5、電動(dòng)機(jī)6、電源7、傳動(dòng)軸8、二相電容9、配電電容10、換相電容11、介質(zhì)12、極板13、變壓器14、負(fù)載繞組15、穩(wěn)流繞組16、電壓反饋繞組17、整流器18、升壓器19、三極管20、二極管21、電流表22、電壓表23、開關(guān) 具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。
如圖1所示的發(fā)電機(jī)，包括無電樞能量無電樞能量轉(zhuǎn)化器4、交直流兩用電動(dòng)機(jī)5、變壓器13、可調(diào)升壓器18、兩整流器17、三極管19、變阻器、兩固定電阻、兩直流電流表21、直流電壓表22、交流電壓表22、四支二極管20、開關(guān)23和蓄電池6；以上各器件通過導(dǎo)線連接形成一完整的電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)。
如圖2所示的無電樞能量轉(zhuǎn)化器4，包括由導(dǎo)線相連的一可變的二相電容8和兩固定的配電電容9和換相電容10。二相電容8的介質(zhì)11與機(jī)架3的轉(zhuǎn)子2架連成一體構(gòu)成轉(zhuǎn)子2；二相電容8的兩個(gè)極板12分別固定在機(jī)架3的兩個(gè)端蓋上構(gòu)成定子1，如圖3所示。并聯(lián)的三電容相連的導(dǎo)線上接有單向?qū)щ姸O管20。二相電容8和配電電容9相連的導(dǎo)線上接有換相開關(guān)23。
無電樞能量轉(zhuǎn)化器4上接有一變壓器13；其輸入端由無電樞能量轉(zhuǎn)化器4電路中二極管20間的串聯(lián)導(dǎo)線和換相電容10的負(fù)極間引出；其輸出端包括負(fù)載繞組14、穩(wěn)流繞組15和電壓反饋繞組16；所述負(fù)載繞組14和穩(wěn)流繞組15各接有一整流器17，電壓反饋繞組16接有一升壓器18。
升壓器18的輸出端與無電樞能量轉(zhuǎn)化器4相連。
兩整流器17的輸出端在三極管19的基射極間以互為反向電流并接將電流調(diào)整后對(duì)外輸出電能。
無電樞能量轉(zhuǎn)化器4中二相電容8的轉(zhuǎn)子2在電動(dòng)機(jī)5的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，使得兩個(gè)端蓋上的定子1間的介質(zhì)11在轉(zhuǎn)子2介質(zhì)11和轉(zhuǎn)子2架之間交替變換，從而使兩定子1間的介電常數(shù)在6200和5之間交替變換，以此使定子1的電位數(shù)變化，電位數(shù)變化造成二相電容8與換相電容10的同級(jí)間出現(xiàn)電壓且加在變壓器13初繞組的兩端而使初繞組產(chǎn)生電流。在0～π正半周期為二相電容8向換相電容10放電，在π～2π負(fù)半周期為換相電容10向二相電容8放電，如此周而復(fù)始輸向變壓器13初繞組。發(fā)電過程中電能的傳導(dǎo)，不需要集電環(huán)和電刷的滑動(dòng)傳導(dǎo)，而是以二相電容8中的位移電流所取代。無電樞能量轉(zhuǎn)化器4的頻率為2000赫茲是利用單個(gè)轉(zhuǎn)子2介質(zhì)11的面積減小與轉(zhuǎn)子2介質(zhì)11的個(gè)數(shù)增加而在轉(zhuǎn)子2介質(zhì)11的總面積和轉(zhuǎn)速不變的情況下可以提高頻率的方法來實(shí)現(xiàn)。無電樞能量轉(zhuǎn)化器4中的六支二極管20是用以確保在0～π正半周期為配電電容9向換相電容10放電，在π～2π負(fù)半周期為換相電容10向二相電容8放電。
變壓器13輸出端的兩支負(fù)載繞組14中的電流，通過兩支整流器17后在三極管19基射極間以互為反向的電流而流過，通過三極管19的性能來調(diào)節(jié)，使兩繞組的電流之和為一個(gè)恒定不變值，以此來穩(wěn)定無電樞能量轉(zhuǎn)化器4的輸出電壓和變壓器13的空載磁場(chǎng)。其電流值由負(fù)載電路中的變阻器的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)，且與可調(diào)升壓器18的輸入電壓同步調(diào)整而達(dá)到各額定值。
電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)由無電樞能量轉(zhuǎn)化器4、變壓器13、升壓器18組成電壓循環(huán)反饋電路，以維持或補(bǔ)充無電樞能量轉(zhuǎn)化器4的工作電壓不變。該電路是否具循環(huán)升壓性及升壓值由變壓器13輸入端的電流大小，升壓器18輸入和輸出的電壓比值，變壓器13鐵芯中磁感應(yīng)強(qiáng)度值等來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例升壓器18的輸出為60萬伏，輸入為400伏，可調(diào)升壓器18的段數(shù)為769段。
在無電樞能量轉(zhuǎn)化器4中，作一周期轉(zhuǎn)化的狀態(tài)可表述為兩個(gè)不同的相，即無電樞能量轉(zhuǎn)化器4做一周轉(zhuǎn)化后與轉(zhuǎn)化前比較，具有兩種不同的結(jié)果稱為兩個(gè)相，“守恒相”和“非守恒相”，其守恒相是前后相等，而非守恒相是前小于后。無電樞能量轉(zhuǎn)化器4電路中的兩個(gè)開關(guān)23斷開時(shí)為守恒相，閉合時(shí)為非守恒相。
當(dāng)發(fā)電機(jī)在正常工作中，二相電容8和配電電容9間的帶電且開關(guān)23為斷開時(shí)，以二相電容8的電壓因介質(zhì)11的改變而升高為正能量，反之為負(fù)；以轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)速被二相電容8的作用力加快為正動(dòng)能，反之為負(fù)；可得守恒相的表達(dá)式為 (-)WΔm0-π+(+)WΔco-π+(+)WΔmπ-2π+(-)WΔcπ-2π＝0 即守恒相能量在周期中，動(dòng)能和電能的轉(zhuǎn)化對(duì)稱，發(fā)電機(jī)不能工作。
當(dāng)二相電容8和配電電容9間的帶電開關(guān)23為閉合時(shí)，因二相電容8的電壓在正負(fù)兩半周的升降絕對(duì)值仍相同，但負(fù)半周π～2π中，其二相電容8的電壓下降卻變成了二相電容8與換相電容10之同級(jí)間的電壓上升，這說明在一周期中，正負(fù)兩半周的動(dòng)能項(xiàng)是對(duì)稱的，而正負(fù)兩半周的電能項(xiàng)不是對(duì)稱的是而兩個(gè)正電能相，因此非守恒項(xiàng)的表達(dá)式為 (-)WΔm0-π+(+)WΔco-π+(+)WΔmπ-2π+(+)WΔcπ-2π＝(+)WΔco-π(+)WΔcπ-2π 即非守恒相在一個(gè)周期中，動(dòng)能和電能的轉(zhuǎn)化不對(duì)稱，其正負(fù)兩半周的兩個(gè)電能項(xiàng)不對(duì)稱，而是全部變?yōu)榱嗽隽浚虼宿D(zhuǎn)化前小于轉(zhuǎn)化后。
所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器4是以轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)來使定子1間的介電常數(shù)或介質(zhì)11改變，從而使兩定子1間的電壓改變來發(fā)電；其功率容量在轉(zhuǎn)速和體積不變的情況下，以單個(gè)轉(zhuǎn)子2介質(zhì)11的面積減小而將轉(zhuǎn)子2介質(zhì)11的個(gè)數(shù)增加來增大功率容量。無電樞能量轉(zhuǎn)化器4在能量轉(zhuǎn)化的過程中不守恒，轉(zhuǎn)化后大于轉(zhuǎn)化前。
所述變壓器13的輸出端在對(duì)外輸出電能的過程中不存在電樞傳導(dǎo)電流、不存在滑動(dòng)接觸導(dǎo)電、輸入能量很少，而是以二相電容8中的位移電流所取代。變壓器13的輸出端和輸入端的功率，在正常對(duì)外供電的過程中是固定不變的。輸入端電流16.8安，輸出端電流1530安。
綜上所述，能量守恒和非守恒兩系統(tǒng)的性能區(qū)別在于 “反作用”允許以粒子“態(tài)變的正反進(jìn)程”同步進(jìn)行的方式消除，或粒子二相電容的負(fù)極的性能作正反全周能量轉(zhuǎn)化而以正反兩半周對(duì)稱消除之性能的系統(tǒng)，其能量轉(zhuǎn)化的過程之空間反演是非對(duì)稱性，能量不守恒。
“反作用”不能以粒子“態(tài)變的正反進(jìn)程”同步進(jìn)行的方式消除，或粒子二相電容的負(fù)極只是作0上正半周能量轉(zhuǎn)化之性能的系統(tǒng)，其能量轉(zhuǎn)化過程之空間反演對(duì)稱，能量守恒。
權(quán)利要求
1.電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)，包括定子(1)、轉(zhuǎn)子(2)和用于支撐所述轉(zhuǎn)子和所述定子的機(jī)架(3)，其特征在于
具有一無電樞能量轉(zhuǎn)化器(4)，其上接有動(dòng)力裝置和電源(6)；動(dòng)力裝置與電源(6)相互連通；無電樞能量轉(zhuǎn)化器上的傳動(dòng)軸(7)與動(dòng)力裝置相連；
所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器(4)包括由導(dǎo)線連接的一可變的二相電容(8)和兩固定容量的配電電容(9)和換相電容(10)；所述二相電容(8)的介質(zhì)(11)與機(jī)架(3)的轉(zhuǎn)子架連成一體構(gòu)成轉(zhuǎn)子(2)；二相電容(8的兩個(gè)極板(12)分別固定在機(jī)架的兩個(gè)端蓋上構(gòu)成定子(1)；
所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器(4)上接有一變壓器(13)；其輸入端由配電電容(9)和換相電容(10)的負(fù)極間引出；其輸出端包括負(fù)載繞組(14)、穩(wěn)流繞組(15)和電壓反饋繞組(16)；所述負(fù)載繞組(14)和穩(wěn)流繞組(15)各接有一整流器(17)，電壓反饋繞組(16)接有一升壓器(18)；
所述升壓器(18)的輸出端與無電樞能量轉(zhuǎn)化器(4)相連；
所述兩整流器(17)的輸出端在三極管(19)的基射極間以互為反向電流并接將電流調(diào)整后對(duì)外輸出電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述電源(6)為直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述電源(6)為蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于
所述動(dòng)力裝置為交直流兩用電動(dòng)機(jī)(5)或內(nèi)燃機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述并聯(lián)的三電容相連的導(dǎo)線上接有單向?qū)щ姸O管(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述二相電容(8)和配電電容(9)相連的導(dǎo)線上接有換相開關(guān)(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)，其特征在于
所述變壓器(13)的兩端接有電流表(21)和/或電壓表(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述升壓器(18)為一可調(diào)倍壓升壓電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述變壓器(13)其輸出端和輸入端的功率在正常對(duì)外供電的過程中是固定不變的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)恒自激發(fā)電機(jī)，其特征在于.
所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器(4)的功率容量在轉(zhuǎn)速和體積不變的情況下，以單個(gè)轉(zhuǎn)子(2)的介質(zhì)(11)的面積減小而將轉(zhuǎn)子(2)的介質(zhì)(11)的個(gè)數(shù)增加來增大功率容量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容式無電樞非電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子和用于支撐所述轉(zhuǎn)子和所述定子的機(jī)架，一無電樞能量轉(zhuǎn)化器，其上接有動(dòng)力裝置和電源；動(dòng)力裝置與電源相互連通；無電樞能量轉(zhuǎn)化器上的傳動(dòng)軸與動(dòng)力裝置相連。所述無電樞能量轉(zhuǎn)化器包括由導(dǎo)線并聯(lián)的一可變的二相電容和兩固定的配電電容和換相電容；所述二相電容的介質(zhì)與機(jī)架的轉(zhuǎn)子架連成一體構(gòu)成轉(zhuǎn)子；二相電容的兩個(gè)極板分別固定在機(jī)架的兩個(gè)端蓋上構(gòu)成定子。該無電樞能量轉(zhuǎn)化器在能量轉(zhuǎn)化的過程中不守恒，轉(zhuǎn)化后大于轉(zhuǎn)化前，運(yùn)行過程中只需提供一初始的旋轉(zhuǎn)能量，便可自動(dòng)地循環(huán)運(yùn)行，具有耗能少、質(zhì)量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于需要電源能源及動(dòng)力的所有領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02N1/00GK101127497SQ20071005014
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者莫路生 申請(qǐng)人:莫路生