[发明专利]可改变容量电容器产生电能发电的方法

说明书

一种把动能.势能.化学能.核能等其它能量转化成电能的发电方法技术。其表征是采用单向导电如二极管.三极管等开关器件或组合单向对可改变容量电容器简称可变电容充电，充电的可变电容就贮存了电能，电极间存在电场力，此时减小电容需要损耗其它能量克服电极间电场作用力，根据能量守恒定律损耗的其它能量转化为电能并在电容贮存下来，随着电容不断减小电极贮存的电能增加电极间电动势不断增加大于充电电源电动势，在合适时候采用可以适时导通的单向导电二极管.三极管和电容或电池等电子器件的组合单向对可变电容在另一通道把贮存在电极间电能释放出来把其它能量转化成电能输出，实现把动能.势能.化学能.核能等其它能量转化为电能发电。

技术领域：

本发明涉及把动能.势能.化学能.核能等其它能量转化为电能输出发电的方法技术。

背景技术：

众所周知发电机技术是现代文明的基石，没有发电技术参与支持，所有现代文明发明的实施使用都没有存在意义。传统发电机发电技术方法是磁感应交流发电技术，原理如图1：与固定南极S北极N磁场垂直的ABCD金属线圈绕OP中轴单方向匀速旋转运动，金属导体AB和DC里自由电子相对固定南极S北极N磁场垂直切割运动，运动的电子电荷形成电流产生一个与电流方向垂直的闭合的柱状磁场与固定南极S北极N磁场异性相吸同性相斥，在作用力和反用力下自由电子获得统一指向导体一端的力互相叠加形成电动势。当导体AB垂直向下切割磁力线，根据右手定则线圈ABCD电动势指向A端，A端为正D端为负。在线圈匀速旋转到固定NS磁场上下中轴平面，两导体垂直切割磁力线速度最大，AD两端电动势值最大，导体继续旋转两导体垂直切割磁力线速度不断减小，AD两端电动势值不断减少，在导体匀速旋转通过固定NS磁场左右中轴平面，导体垂直切割磁力线速度为零，AD两端电动势为零。线圈继续旋转导体AB由下向上垂直切割磁力线，导体DC运动方向则由上往下运动，则电动势改变为D端为正A端为负，电动势值不断增大且电动势值大少变化相同。瞬时电动势u变化与时间t一一相对应，可以用正弦函数解折。当电流表EA用导线通过导电环连接AD两端构成回路，自由电子在AD两端电动势作用下方向交替变化通过EA形成交流电流即输出，同样电流通过导体产生磁场且与固定南极S北极N磁场异性相吸同性相斥而阻碍线圈旋转运动而把动能转化为电能。显然磁感交流发电机是间接地利用磁场力驱动自由电子流动形成电流把动能转化成电能而完成发电。表征磁感交流发电技术发电机的主要参数是有效电动势和有效电流的积称有效功率。导体对电流有阻碍作用称作导体的电阻，电流因电阻会发热，发热的功率等于电流的平方和电阻的积。超出最大有效电流电阻发热会损坏导体绝缘层损坏发电机。电阻大小与材料有关且与导体长度成正比与导线截面面积成反比，提高有效电流只能增大线圈导体截面面积和采用优质导体。目前综合指标最好的只有贵重的铜导线了。有效电动势与线圈的面积，串联线圈匝数，转速，穿透线圈的磁场强度成正比。其中线圈的感抗与线圈的匝数通过的电流频率成正比.提高匝数.转速会增加无功损耗。由于轴承制造材料工艺限制，空气导磁率很小，高导磁率的硅铁合金存在磁饱和效应，这样增加线圈匝数提高转速和穿透线圈的磁场强度而提高有效电动势的方法效果有限，只能增大线圈的面积增加有效电动势结果却增加线圈电阻和增大发电机硅铁定子.转子截面面积和体积而增加了发电机质量和增加线圈之间漏磁等等从而降低了发电机的机械能转换换成电能效率，同时转子的惯性和轴承承受的摩擦力越来越大而发电机难以启动。综上所述磁感应交流发电方法技术主要有以下几个缺点：1：制造大功率磁感应交流发电机非常困难和复杂，能成功效率也不理想。2：仅仅两台磁感交流发电机并联的供电也非常困难和复杂，若没有逆变器参与瞬时电动势大小正负相位不相同则容易烧毁发电机。3：磁感交流发电机采用大量的贵重铜导线和硅铁合金则极其笨重和贵重而失窃风险极高，故风力发电机为能并联方便和管理而制造成庞然大物安放在人烟稀少之地而失去了绿色能源的意义。4：成品磁感交流发电机动能转换效率随频率转速变化，偏离某一频率转速就不合格甚至烧毁发电机，这就是白天负载重拉闸停电，晚上负载轻而需要花费巨资建蓄水池以贮存多余电能的原因。另外也大大限制了它在某些转速高低变化的设备应用，例如汽车.飞机.轮船等。5：磁感应交流发电机之间相互制约不容易采用直流供电，直流供电比于交流供电更理想，直流供电仅需一根供电导线且没有地球电容效应损耗可深埋地底不占地面空间。可改变容量的电容器简称可变电容产生电能发电技术完美解决上述问题。