磁重力发电机.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102832853 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 2 8 5 3 A *CN102832853A* (21)申请号 201210113647.6 (22)申请日 2012.04.18 H02N 11/00(2006.01) (71)申请人张明奇 地址 730030 甘肃省兰州市城关区第一新村 162号 (72)发明人张明奇 (54) 发明名称 磁重力发电机 (57) 摘要 磁重力发电机就是利用磁性材料同时具备磁 力和重力的特点，通过磁重力的人为操控，把磁重 力作为动力源输出动力，而后通过结构本身杠杆 的进一步放大，达到人们所

2、需的理想程度。磁重力 发电机的构造分为动力和传动两部分，动力部分 是磁重力发电机的核心部分，在这部分里详述了 磁重力的发现、开发和运用，同时也是对地球四大 作用中的万有引力（重力）相互作用力和电磁相互 作用力结合的初步探讨；结构的第二部分着重于 工艺尺寸的推理、演算和选取，即把动力部分的输 出合理地应用于现实中，与发动机的扭矩匹配创 造出新能源。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1页 2 1.磁重力（磁性材料重力的简称，该名词由发明人首次应用）发电机是

3、通过对自然界最 普遍的自然现象的进一步认识，并把这些自然现象作为创造对象，用最大胆的想象力组合 这些自然现象使其凝聚成各种力，进而对组成各种力的材料进行优选，挖掘材料的内在潜 质作为动力源而开发的清洁能源，对自然界其他资源的依赖降到了最低程度。 2.磁重力发电机的构造分为动力部分和工艺设计两部分；它的技术特征就是利用磁 性材料同时具有重力和磁力的特点，通过磁重力的人为操控，把磁重力作为动力源输出动 力，而后通过结构本身杠杆的进一步放大，达到所需要的程度；动力部分的原理为：把一块 重量为m的磁铁块置于长度为L+2l的弹片上，在电磁铁未通电或者通电产生一个与磁铁 块相反的磁极，磁铁块就会在重力m和

4、磁力f的作用下，克服弹力g下落到最低点，在弹片 L+2l随重力下落的过程中，在2l的外端处产生了一个向上的力，大小等于：m*L/2/l;这时， 人为操控电磁铁，让它产生一个和磁铁块m相同的磁极，同性相斥，根据磁铁材料的性质， 磁力远大于重力，这样重力m（即磁铁块）就在磁力f和弹力g的作用下得到消减，磁铁块 又上升到最高，弹片L+2l在重力上升的过程中恢复原状，在2l的外端处又产生一个向下的 力，大小等于：m*L/2/l；如此反复的结果整个系统中就有了两组绵延不断的力：力的大小 是：F 1 =F 2 =(m*L/2)/l=m*L/2l. F 1 +F 2 =2(m*L/2l)=m*L/l 力的方

5、向是：上下运动；力的作用 点是：弹片L外延的l的边缘端点。 3.第二部分主要为传动工艺设计，把动力部分输出的动力转化为发动机所需的扭矩， 带动发电机发电；因此本发明的权利要求是： 4.磁重力的开发和应用。 5.磁重力和磁力（静磁力和电磁力）的组合的开发和应用。 6.磁重力和磁力以及弹力的组合的开发和应用。 权 利 要 求 书CN 102832853 A 1/3页 3 磁重力发电机 技术领域 0001 创造发明，成果可应运于所有技术领域。 背景技术 0002 鉴于目前原始动力的匮乏和现有动力对自然界其他资源的依赖程度以及为争夺 这些有限的资源对人类生存环境的破坏，本发明旨在探求全新动力，解决人类

6、生存和发展 之道。 发明内容 0003 重力（即万有引力，它俩的区别在于两个质心连线和垂直线之间的夹角上，地球表 面通常忽略不计）妇孺皆知，普通的不能再普通。重力在科学界，一直扮演着很累赘的角色。 科学家千方百计提高动能以克服重力产生的副作用来提高效率，但一次次的工业革命都未 摆脱对其它资源的依赖，目前的地球环境已经证明了这种工业革命的掠夺性和短命性。 0004 同样是重力，磁重力（磁性材料重力的简称，该名词由发明人第一次提出），除了具 有其他重力的普遍特点外，它还具备了磁性材料与众不同的特质：1，它有两级；2.同性相 斥，异性相吸；3，磁力大于重力。基于这些特点，磁重力为人们对重力的开发和利

7、用打开了 思路；开辟了市场。 0005 本发明就是通过磁重力这一重要发现，催生的一个发明。简单地讲：就是利用磁重 力既是重力又具有磁力这一特性，通过磁重力的人为操控，把磁重力作为动力源输出动力， 而后通过结构本身杠杆的进一步放大，达到人们所需的理想程度。 0006 而要达到磁重力的人为操控，必然牵扯到重力（万有引力）相互作用力和电磁相 互作用力的有机结合，这个发明就是对这两大作用力结合的初步尝试，它为人类生产出了 所需的清洁能源：即电，但它摆脱了对其他资源的依赖（如煤、油等），对外的依赖只需一个 1224伏的电瓶。 0007 下面分两步对该发明详细诉述： 一 动力部分。 0008 1磁重力m,

8、 磁铁块本身的重量。 0009 2磁力f，包括磁铁块的静磁力和电磁铁的电磁力。 0010 3弹力g, 弹片的弹力以及磁铁块和电磁铁之间起导磁和固定作用的螺旋弹簧的 弹力。 0011 把一块重量为m的磁铁块置于长度为L+2l的弹片上，在电磁铁未通电或者通 电产生一个与磁铁块相反的磁极，磁铁块就会在磁重力m和磁力f的作用下，克服弹力g 下落到最低点，在弹片L+2l随重力m下落的过程中，在2l的外端处产生了一个向上的 力，大小等于：F1=m*L/2/l;这时，人为操控电磁铁，让它产生一个和磁铁块m相同的磁 极，同性相斥，根据磁铁材料的性质，磁力远大于重力，这样磁重力m（即磁铁块）就在磁 力f和弹力g

9、的作用下得到消减，磁铁块又回到原位，在2l的外端处又产生一个向下的 说 明 书CN 102832853 A 2/3页 4 力，大小等于：X1=m*L/2/l。如此反复的结果整个系统中就有了两组绵延不断的力：力的 大小是：F1=F2=(m*L/2)/l=m*L/2l. F1+F2=2(m*L/2l)=m*L/l ，同理：X1=X2=(m*L/2)/l， X1+X2=2(m*L/2l)=m*L/l. 力的方向是：上下运动。力的作用点是：弹片L外延的l的边缘 端点处。（见附图1）。 0012 在该系统中，磁重力被充分的挖掘和利用，磁重力固有的静磁力通过可控的电磁 力的相互作用，成功的把磁重力变成了动

10、力源，再利用弹力g属于接触力的特点，把弹力g 的材料巧妙的设计成杠杆，用杠杆原理把动力源进一步放大达到理想的程度。 0013 二，与发动电机的工艺配套。 0014 发电机大小不等功率各异，从目前急需发展和亟待替换的角度出发，大致可分为 以下几类：1是民用电机开发，功率在4千瓦左右为宜；2是小桥车类的发电机开发，功率在 47千瓦为宜；3是城市公交类发电机的开发，功率在710千瓦为宜；4是10千瓦以上的大 型发电机开发；5是航天类发电机开发，在太空重力虽然消失，但磁力不会消失，该发明中 的电磁相互作用原理仍然具备发电基础；同时由于失重，从而为发电机增大功率提供了可 能；这里以一台4千瓦的发电机为例

11、，详述计算过程和各部工艺尺寸以及关键部位工艺尺 寸的决定。 0015 1 该发明的特点，适合于带动低转速、大扭矩的发电机，所以这里选取目前用 于风力发电的发电机；技术参数：功率：4千瓦，转数：800转/每分钟，它的扭矩为： 4*9550/800=47.75N.M(牛.米)，假定传动效率为85%，则：47.75/85%=56.2N.M，此扭矩已 经到达动力系统曲轴上。（见附图2、3）。 0016 2 动力系统：令：弹片的长度为：1米+2*0.2米长，曲轴的大小取决于磁铁块和 电磁铁之间的净间距，即：原间距减去弹片的厚度和起导磁、固定作用的螺旋弹簧压缩后 的高度；这是磁重力发电机的最关键部位，一般

12、取150毫米为宜；通过以上这几个部位工 艺尺寸的确定，就能计算出磁铁块的重量：56.2/0.15*0.2/0.5=149.9N（牛），折合公斤为： 149.9/9.8=15.2kg。这里计算出的动力源即磁铁块，只是发电机处在正常运转状态下的重 量，考虑到发电机的初始启动力矩等因素，磁铁块还得增大1.5倍：15.2*1.5=22.8kg。 3 电磁铁的选取：一通过直流电瓶带动，这样便于发出电后反馈回充；二是吸引力要 和磁重力匹配；三最好要求双向开合（能吸能斥）；以上三点对电磁铁厂家来说不存在任何 问题，因为电生磁原理比较简单，技术上无障碍。 0017 4 转数匹配：假定已经选取了定制的电磁铁，技

13、术参数为：直流24伏，每分钟双向 开合次数（能吸能斥）为60次，则：磁铁块每分钟上下次数为60次，一上一下为一个行程， 通过曲轴转换为圆周运动为一转，60次合计行程为30，通过曲轴转换成为30转/每分钟， 和发电机的转数比为：800/30=26.7/1，就是说：曲轴以外最少的设置两级齿速比，一级均 为5:1，二级为6:1，5*6=30，30*85%=25.5.约等于26满足要求，（85%为假定的传动效率）。 备注：齿速比的设置因地而异，民用发电机不存在地方大小问题，可设置为两级，城市公交 类发电机可设置为三级，而小桥车则应设置为多级，体现紧凑体积小的特点。 0018 6 底座、齿轮及相关零配件

14、的选取：因磁重力发电机的动力源为一个磁体，为避免 磁体的磁性受到影响，底座、齿轮和相关零配件最好选用无磁性的材料，如铝制品及铝制合 金类、不锈钢制品及硬质塑料等材料，特别是用在小桥车和城市公交的发电机必须采取更 加严密的封闭隔离和稳定措施。 说 明 书CN 102832853 A 3/3页 5 0019 以上步骤为一台4千瓦天然动力发电机的设计计算全过程，其它用途的发电机以 此类推。 0020 说明书附图以三维模型展示比较直观，投资者可以由三维模型自行转换为平面图 形，附图展示了刚性传动(齿轮)和柔性传动（皮带）两种设计，以便投资者任意选取。 0021 从技术上讲：该发明结构简单，工艺也不复杂

15、；便于制造也便于使用。 0022 从运营成本上讲：该发明不需消耗其他资源，除了制造成本外其他零配件的消耗 与使用寿命相关，和它产生的效益相比不值一提。 0023 从具体实施方式说：该发明的产业化，将为政府调整经济结构，转变发展方式贡献 巨大，以农村为例：农村由于宽松的居住环境家家可以配备发电机，由原来的用电户摇身一 变为送电户，全国以两亿家庭计：每家用一个4千瓦发电机，24小时产生的电能是96度，自 用16度，外送80度，两亿家庭的送电量是：360*80*2=57600亿度。相当于多少吨标准煤， 多少个水电站，减少了多少吨二氧化碳排放，这里就不一一累述。 0024 附图说明： 图1是磁重力发电机动力示意图。 图2是磁重力发电机设计图（皮带传动）。 图3是磁重力发电机设计图（齿轮传动）。 说 明 书CN 102832853 A 1/3页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102832853 A 2/3页 7 图2 说 明 书 附 图CN 102832853 A 3/3页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102832853 A