一種轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能永動(dòng)發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一涉及一種發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能永動(dòng)發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)發(fā)電主要是火電和水能發(fā)電，由于發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中和燃料燃燒過(guò)程中能量的損耗較大，能量的轉(zhuǎn)化率較低，本發(fā)明是用一個(gè)較小的動(dòng)力，拉動(dòng)巨大圓柱體鋼柱滾動(dòng)，產(chǎn)生巨大的滾動(dòng)動(dòng)能，再由巨大滾動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，所獲得的電能遠(yuǎn)大于拉動(dòng)圓柱體鋼柱所消耗的能量。拉動(dòng)力轉(zhuǎn)化成電能后再將其中的一小部分轉(zhuǎn)化為圓柱體鋼柱的牽引動(dòng)力，構(gòu)成永動(dòng)發(fā)電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能永動(dòng)發(fā)電機(jī)，合理地解決了現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)能量轉(zhuǎn)化率較低的不足之處。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能永動(dòng)發(fā)電機(jī)，其原理理論在于:
[0006]實(shí)驗(yàn)例1:
[0007]圓柱體重物A，重67824Kg，直徑4M的圓柱形物體從126米的高空落下，假設(shè)它在做自由落體運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還可以一邊做加速轉(zhuǎn)動(dòng)，如第一秒轉(zhuǎn)30圈，第二秒轉(zhuǎn)90圈，轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)a每秒增加60圈。計(jì)算出該物體距離地面一米時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能一共是多少。
[0008]根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)可知重物A落5秒時(shí)恰好距地面I米，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E的公式為E=(J?2)/2 = J W/+J ff22+J ff32+Jff42+JW52
[0009]= 4814766075+43332894700+120369200000+235923538000
[0010]+389996052000
[0011]= 794436500000J (保留到萬(wàn)位)
[0012]在轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的公式E= (Jgj2)/2中，E的單位是焦耳，J是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，J = MR2單位是Kg/M2，ω單位是弧度/秒，轉(zhuǎn)一圈(360度)就是2π弧度/秒。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按沿軸算J = (mr2)/2，角速度 ω = 2 π a, T1 = 30a, T2 = 90，T3 = 150，T4 = 210，T5 = 270。
[0013]而該重物在122.5米高處具備的重力勢(shì)能為:
[0014]E = mgh (G 取 9.8N/kg)
[0015]= 67824X122.5X9.8
[0016]= 81422712J
[0017]可以算出該物體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能是重物在122.5M高空所具的重力勢(shì)能的9757倍。
[0018]如果把重物做成啞鈴型，如圖2所示，用很結(jié)實(shí)的細(xì)線繞在啞鈴型重物的軸心上，再把它從高空拋下，就能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)例一中所述的假設(shè)項(xiàng)。由于繩子的粗細(xì)不能被忽略，所以不能讓轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)a與時(shí)間T的關(guān)系嚴(yán)格地遵守每秒多60圈的規(guī)律，但也不會(huì)差距太大。那么，開(kāi)始只須要用繞繩子的一小點(diǎn)能量，就能收獲到更大的能量(可以把啞鈴型重物做成3部分，中間最小的那分部分可拆下來(lái)，把它先繞好繩子再卡緊)。如圖2所示，把啞鈴型重物的兩端挖空，各放一臺(tái)大的直流發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上吊上較重的重物，那么該亞鈴型重物在下降的過(guò)程中，發(fā)電機(jī)外殼轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)子軸上吊的重物，重力一直向下，那么朝下的重力就會(huì)拉著轉(zhuǎn)子不動(dòng)，就可以把轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。但是由于啞鈴型重物下降很快，發(fā)出的電會(huì)快速倍增且也不易收集，必須加以改進(jìn)。根據(jù)這則實(shí)驗(yàn)案例，經(jīng)過(guò)推理，把這樣的設(shè)備放在平地上，直流電動(dòng)機(jī)(發(fā)電機(jī)/小馬達(dá))的轉(zhuǎn)子軸上吊一個(gè)重物，然后滾動(dòng)發(fā)電機(jī)外殼(定子)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的定子在滾動(dòng)前進(jìn)，而轉(zhuǎn)子軸由于被重物吊住而一直保持豎直向下，定子相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而發(fā)出電來(lái)。
[0019]實(shí)驗(yàn)例2:
[0020]如圖3所示，用重20g的美上美馬達(dá)M—25E(5V，2000r/min，0.1W)，卡在直徑為4cm,重20g的一小卷透明膠布上，以增加電機(jī)外徑，防止重物與平面摩擦。將這個(gè)小設(shè)備放在一個(gè)長(zhǎng)斜面上，以方便它滾動(dòng)。給它加上負(fù)載讓它在發(fā)出額定功率的電能時(shí)，轉(zhuǎn)子軸上吊的重物質(zhì)量為了 13-14g。把它放在水平面時(shí)，只要給它一個(gè)小小的持續(xù)推力，一樣能夠勻速向前滾動(dòng)正常發(fā)電。如果忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較小的空氣阻力，那么給它的推力所做的功就是克服摩擦力所做的功。而這里是滾動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)是較小的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象該法是把重力變成摩擦力來(lái)做功發(fā)電，應(yīng)當(dāng)能夠更多獲取能量的。我們可以計(jì)算一下
[0021]設(shè)摩擦系數(shù)是0.03
[0022]小馬達(dá)與膠布共重40+14 = 54g
[0023]滾動(dòng)摩擦力為f = 54/102.04X0.03 = 0.01587613N
[0024]小馬達(dá)一秒轉(zhuǎn)動(dòng)33.33圈能發(fā)出0.1ff的電能來(lái)，那么一秒滾動(dòng)的距離為s =
33.33X4X3.14 = 418.6cm = 4.186M
[0025]克服摩擦力做功為
[0026]W = FS = 0.01587613X4.186 = 0.066W
[0027]根據(jù)以上計(jì)算可以得出能量被放大的結(jié)論。分析并再次實(shí)驗(yàn)，由于膠布較軟有彈性形變，摩擦系數(shù)不是最小，我們可找到摩擦系數(shù)更小的材料，按目前的技術(shù)手?jǐn)嘤么慊痄搾伖庾龀傻奈矬w，其摩擦系數(shù)可達(dá)0.001。如果把膠布換成拋光的淬火鋼外殼，這個(gè)增大“外殼”的小馬達(dá)重量可低至30g。加上吊的重物為14g共44g。
[0028]滾動(dòng)摩擦力為f = 44/102.4X0.001 = 0.00043N
[0029]滾動(dòng)的距離為s = 4.186M
[0030]根據(jù)W = FS可算出拉力克服摩擦力做功為:
[0031]W = 0.00043X4.186 = 0.0018W
[0032]而發(fā)出的電能J是0.1W，則能量(功率)放大了約55倍。
[0033]由于空氣的阻力是很小的，在一般計(jì)算中都忽略不計(jì)，所以空氣阻力對(duì)該設(shè)備賺取能量的影響不大。
[0034]實(shí)驗(yàn)例3:
[0035]如圖4所示。已經(jīng)驗(yàn)證了把這個(gè)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)做大能獲取更多能量。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電機(jī)空載時(shí)轉(zhuǎn)子軸上吊著重物，滾動(dòng)外殼而轉(zhuǎn)子不動(dòng)，給電機(jī)帶上負(fù)載，直接短路，短路是最大的負(fù)載，轉(zhuǎn)速較快時(shí)，重物就會(huì)跟著外殼一起轉(zhuǎn)動(dòng)，那么就說(shuō)明吊的重物跟發(fā)出的電功率有關(guān)，掛著的重物應(yīng)該與發(fā)出的電功率呈正比。也就是說(shuō)I秒發(fā)0.1W的電能需掛14g，那么I秒發(fā)IW的電能轉(zhuǎn)子軸上就應(yīng)吊140g的重物。但是要用這種方法發(fā)電獲取更多的能量，就必須要把電機(jī)做得又細(xì)又長(zhǎng)，增加了占地面積。而且電機(jī)輸出端一直在運(yùn)動(dòng)，給收集電能帶來(lái)麻煩。因此必須改進(jìn)技術(shù)；上述的實(shí)驗(yàn)是靠滾動(dòng)摩擦力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)外殼，固定定子來(lái)發(fā)電，反過(guò)來(lái)，可以利用滾動(dòng)摩擦力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，固定外殼來(lái)發(fā)電。
[0036]進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，依靠中間的一個(gè)大且表面較光滑的圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱體重物兩端露出的軸心各連著一臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸。發(fā)電機(jī)身上吊著重物，發(fā)電機(jī)處于懸空狀態(tài)。一切根據(jù)以前吊的重物推算，若把這兩臺(tái)功率都為5W的小馬達(dá)上吊著700g的重物，那么在給它施加拉力讓圓柱體重物向前滾動(dòng)的速度達(dá)到5轉(zhuǎn)每秒的時(shí)候，電機(jī)就能正常地發(fā)出額定功率電來(lái)。據(jù)測(cè)量此圓柱體重物的質(zhì)量為5900g，一臺(tái)電機(jī)與負(fù)載的質(zhì)量為180g，每臺(tái)電機(jī)外殼上吊的重物都是700g，圓柱體重物的直徑是15.6cm，負(fù)載為3個(gè)10歐姆、2瓦的電阻。3個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái)，阻值是30歐姆，電源是12V，5W，那么電源電流約是0.417A，而負(fù)載電路中的電流為0.4A，再算上并聯(lián)二極管降低了電路中的一小部分電阻，那么負(fù)載功率為4.8-5ff(由于購(gòu)不到12V，5W的小燈泡，只好用這三個(gè)電阻代替，可視為額定負(fù)載)，根據(jù)電路中串聯(lián)分壓的規(guī)律，那么一個(gè)電阻上的電壓是4V;又根據(jù)并聯(lián)電路中電壓相等的規(guī)律，那么發(fā)光二極管兩端的電壓也是4V，略超過(guò)額定電壓(電機(jī)正常工作時(shí)不會(huì)被燒壞)。再進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)時(shí)，在1.16秒時(shí)拉動(dòng)了 2.5M，發(fā)光二極管越來(lái)越亮，經(jīng)過(guò)數(shù)次實(shí)驗(yàn)果然沒(méi)有燒壞。1.16秒減去實(shí)驗(yàn)者的反應(yīng)時(shí)間按I秒算，圓柱體重物滾動(dòng)5轉(zhuǎn)時(shí)移動(dòng)的距離為:s = 15.6X3.14X5=245cm = 2.45M
[0037]實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的總質(zhì)量為:
[0038]M = 5900+180 X 2+700 X 2 = 7660 = 7.66Kg
[0039]實(shí)驗(yàn)樣機(jī)受的重力為(G取IKg = 9.8N)
[0040]G = mg = 7.66X9.8 = 75.068N
[0041]測(cè)得滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.037
[0042]應(yīng)付出的拉力為f = 75.068NX0.037 = 2.77N
[0043]拉力做功為W = FS = 2.45X2.77 = 6.785