[发明专利]永磁体自感磁悬浮磁力迫击炮式压力发电器

说明书

技术领域

本发明提供一种可以广泛使用于水、陆、空的，将人类在生产、生活领域中对于地面的挤压力和反作用力，以及自然界存在的风力、流水力、波浪力加以充分利用，使其转换为电能的永磁体自感磁悬浮磁力迫击砲式压力发电器。它利用作功的力，可以是很微弱的，也可以是很强大的。

背景技术

目前有关报导：人们想在人流量大的地铁利用脚步发电，并做了橡胶垫装置试验，但所收获的能源所转换的电力很微小，还有处于实验阶段或面世应用的压力发电鞋、海浪发电技术和产品，大多数都是靠机械传动的方式来实现力和电能的转换，这就不可避免机械传动摩擦，消耗能量和存在磨损、噪音等问题。同时，也由于机械传动方式所必备的齿轮、连杆、轴、轴承等构件组成的装置，对安装使用环境的空间有很大的约束性和很难满足一些舒适性要求，加之难于密封，无法抗拒水、气，特别是海水的腐蚀。再就是本发明改进了已有的利用永磁体在导电线圈中作往复运动，磁力线切割导电线圈产生电流的永磁体往复运动压力发电器(这里为区别于齿条、齿轮传动转子的压力发电器，权且称永磁体往复运动式压力发电器，下同)技术的不足——即其所产生的电流在很大程度上受压力(挤压力)位移的速度所限制，致使单个的永磁体往复运动压力发电器功率很小。

发明内容

本发明的目的，是为了节能、环保，旨在挖掘人类社会生产、生活领域中尚未加以利用的潜能，以及广大水域的波浪能源和微小的风能、水能，使其高效、方便转换为电力为人们所使用，特设计了永磁体自感磁悬浮磁力迫击砲式压力发电器。

人们行走运动时，驱动车辆行驶时都将会对地面产生挤压力，车辆自身还存在上下颠簸的力(这是要耗能的)，以及自然界广大水域的波浪力，和现在面世使用的风力发电机、水轮机不能很好加以充分利用的微弱风力、水力都等待人们去充分开发利用，去实现“绿色能源收获”。我们要从一点一滴做起，去节能环保，去实现保护地球的理想。为此，本发明提供一种利用永磁环自身感应产生的顺磁体，将自身悬浮于导电线圈骨架管之上，又由外力(挤压力)作用脱离悬浮，“下沉”经过导电线圈，又由复位弹力、悬浮力作用复位的同时排斥与永磁环同心圆内的永磁体作往复运动，优于单一的一个永磁体往复运动式压力发电器，以多倍的磁能发电的技术。永磁体往复运动式压力发电器不可避免地要受到外力(挤压力)位移的速度所制约。如人们行走、车轮碾压等对于地面的压力位移速度是不恒定的，时快时慢，这就致使永磁体往复运动其磁力线切割导电线圈的速度亦时快时慢。根据电磁感应的法拉第定律，与线圈相交链的磁通与时间的变化比率关系是：比率越大，线圈中产生的感应电动势也就越大，也就是说，永磁体往复运动的速度越快，导电线圈中产生的电流越大。如何解决上述外力(挤压力)的不恒定性制约永磁体往复运动式压力发电器产生的电流不恒定性呢？我们遵循磁的库仑定律，用一跟刻有尺度的外径为13mm、内径为10.5mm的玻璃管(未密封)，装入一个直径10mm，高10mm的铁钕硼永磁体，N极向上，在该玻璃管外套装上一个外径23mm、内径15mm、高6.5mm的铁钕硼永磁环，N极向下，将玻璃管垂直放在桌面，玻璃管内永磁体下端面定位在0mm(只能向上活动)，由上缓慢向下拉动玻璃管外永磁环，当它到达15mm时，与玻璃管内的永磁体相吸引处于一个层面，继续向下拉动永磁环，当它处于-10mm时，玻璃管内永磁体在0mm处被迫击快速发射到150mm左右高度，又重复试验，向下快速拉动永磁环，结果仍然一样。改变玻璃管外永磁环的磁极朝向，将其N极向上，缓慢向下拉动，当它到52mm时，玻璃管内永磁体被吸引到40mm高度，继续向下拉动玻璃管外永磁环，永磁体、永磁环同步下降至0mm，永磁体定位在0mm不能下行，当永磁环下降至负2mm时，玻璃管内的永磁体即刻被迫击快速发射到400mm左右的高度(最高可达450mm)，再重复试验，加快拉动永磁环的速度，结果一样。上述两种磁极交换安装方式以利用磁铁相排斥的实验，说明其排斥力的大小、排斥高度和速度不受快速或慢速移动的外力(挤压力)的制约，只受相对应的磁极影响，也就是说永磁体可以用该实验方法获得一个比较恒定的往复运动速度，可以解决前述外力(挤压力)位移速度的不恒定性问题。因此，根据上述实验，利用永磁环迫击发射永磁体的后一种磁极安装排斥方式，特设计制作了同心的直径一大、一小的套在一起的两个导电线圈绕组(其骨架见图3-7、6)，在外导电线圈和内导电线圈之间，安装一个可往复运动的永磁环(见图4-8)，在内导电线圈内安装一个可往复运动的有中心孔的永磁体(见图4-13)。永磁环受外力(挤压力)作用，在作往复运动其磁力线切割内、外导电线圈产生电流的同时，迫击(排斥)内导电线圈内的有中心孔的永磁体，在一瞬间完成飞速的往复运动，其磁力线以“磁力砲弹飞行”式的速度切割内导电线圈并感应外导电线圈产生较大的电动势。这样，内、外导电线圈互补就产生了一个比较恒定的电动势，并充分利用了永磁体的磁能，加大了功率，有利于整流、滤波稳压和输出供电。