[发明专利]变控电磁感应发电技术设计方法

说明书

技术领域

本发明属于未来理想能源及相关应用技术

背景技术

能源是人类赖以生存的物质基础，与人类生活息息相关影响并不断改善我们的生活。人类社会对于能源开发利用技术的不断发展，极大地促进了人类文明的进步与发展。目前我们人类所掌握并在普遍应用的能源技术，都存在着这样或那样的难以克服的弊端。占我们能源主导地位的煤发电、水力发电受限于长途的煤运输和电力传输，以及有限的资源难以满足人类的需求问题的束缚，也面临着生态环境被破坏的代价。核能发电投资巨大，也存在核资源有限、核废料和核污染的潜在威胁。风能、太阳能发电受限于巨大的投资和自身技术的先天不足，难以主导并满足人类对能源的需求。被人类所寄语厚望的可控热核发电技术上的突破尚待时日。人类获取能源的方式主要依赖化石燃料的燃烧方式，与能源开发利用给人类带来物质文明的同时，也存在着严重的能源危机、环境污染问题。解决困扰人类的上述问题就要找到具有足够丰富便宜、安全洁净和相关技术成熟的未来理想能源技术。

发明内容

本发明旨在解决未来理想能源及相关应用技术，将有效破解人类社会目前在能源应用方面所存在的能源危机和环境污染瓶颈性问题所采用的技术方案：

1.变控电磁场感应发电技术方法的理论依据

1820年奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，由此人们自然联想到能否利用磁效应产生电流呢？1882年英国科学家法拉弟对这一问题进行有目的研究实验，试图揭示这个问题的存在与否，经过多次失败，历经10年经过不懈努力探索终于在1831年取得了突破性的进展，发现了电磁感应现象。经过反复不断的实验法拉弟领悟到磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。经反复实验法拉弟把引起电流的原因概括总结为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是“变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体”。电磁感应的发现使人们对于电与磁内在联系的认识更加完善，对于物质世界的认识得到更进一步的提升。这一发现促使电工技术得到长足的发展，也为日后的人类社会生活的电气化奠定了基础。

关于从变化的电流和变化的磁场同样可以产生感应电流现象，在中学教科书有模仿法拉弟的实验^[1]，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B里面。观察在下面4种情况下线圈B中是否有电流产生。1开关闭合瞬间、2开关断开瞬间、3开关闭合时，滑动变阻器不动、4开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片。在这个实验中，由于开关的的闭合、断开或者由于迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流迅速变化，产生的磁场的强弱也在迅速变化，又由于两个线圈套在一起，所以通过线圈B磁场的强弱也在迅速变化，这种情况下线圈B中有感应电流产生。这也是被我们所反复实验所验证的结果。

法拉弟亲自动手制作了世界第一台发电机，日后经众人的不懈努力发电机技术获得日趋成熟的发展，但是发电机设计的思路还是基本沿袭了法拉弟圆盘发电机的设计原理，利用法拉弟所概括的5类产生电流中的“运动的磁铁、在磁场中运动的导体”感应电流的原理。这是纯粹的以物体宏观运动的方式产生感应电流进而实现能量转化的方法。由此人们也总结出发电是必须是以等量的能量交换才能实现的能量守恒。而实际上法拉弟经反复实验所总结得出的是5种方式产生感应电流的方法，它们都与物质的变化和运动相关联。只是运动的形式上的极大不同。

无论是摩擦起电还是感应起电，其本质上都是使微观带电粒子在物体之间或物体内部转移，而不是创造出了电荷。大量的事实表明，电荷既不创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。无论是变化的电流、变化的磁场，还是摩擦起电或者感应起电，其实质是物质微观粒子的运动变化现象。法拉弟经实验所揭示的5类产生感应电流的现象，可以概括总结为一种是以纯粹的物体宏观运动的方式，另一种是以微观粒子运动变化方式的控制变化，所形成磁通量的变化进而产生感应电流的结果。客观上宏观物体运动方式的目的也是促使微观粒子产生相对运动而产生感应电流。因此，通过直接控制物质微观粒子运动变化也同样能够获得感应电流，这些原理为创新设计新概念发电机提供了理论上的依据。

2.变控电磁感应发电技术设计方案

变控电磁场感应发电技术方法利用磁生电的原理，创新设计静止概念的发电机，利用现代技术手段对物质微观粒子的运动变化实施控制，通过对自由电子—电流的运动变化实行不间断的控制，运用对物质微观粒子运动的控制变化技术手段实现感应发电所需要的变化磁通量的条件，从而实现静止电机能够发电的目的。