專利名稱：磁閥恒磁電能的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力工程技術(shù)和應(yīng)用電子技術(shù)領(lǐng)域。
二、背景技術(shù):電能作為二次能源的實(shí)際應(yīng)用是十九世紀(jì)初開始的，由于它的產(chǎn)生、輸送、使用諸方面比其它能源具有獨(dú)特的優(yōu)越性，激勵(lì)人們?cè)陔娏こ碳夹g(shù)上攻破了許多難關(guān)，逐步在實(shí)用中創(chuàng)造出許多層出不窮的高新技術(shù)；現(xiàn)代的電力工程技術(shù)經(jīng)過兩個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，達(dá)到了現(xiàn)在日臻完美的程度，各行各業(yè)都在大量使用電能?？梢哉f，當(dāng)今世界已經(jīng)到了不能缺少電能的境地！然而，電能是以消耗其他能源為代價(jià)換來的，用得最多的就是火力發(fā)電-要燃燒大量的煤來得到。目前嚴(yán)峻的事實(shí)告訴我們?nèi)蛟阂淮涡阅茉吹膬?chǔ)存量已不足使用200年！還沒有電能應(yīng)用歷史的時(shí)間長(zhǎng)！而原油一次性能源的儲(chǔ)存量更少為十分之一，只有幾十年了 ！并且上述的一次性能源都是不可再生能源，人類面臨著緊切的能源枯竭！同時(shí)火力發(fā)電排放的大量CO2是對(duì)地球不勘重荷的環(huán)境污染“雪上加霜”，清潔廉價(jià)的新能源開發(fā)迫在眉捷！縱觀古今中外獲得電能的技術(shù)，不外乎是運(yùn)用了火力蒸氣能、水力落差能、風(fēng)力轉(zhuǎn)速能、潮汐波動(dòng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、太陽能、核能、氫能……不勝?shù)舉。目前這些能源轉(zhuǎn)換過程仍存在著一些難于克服的不足，如轉(zhuǎn)換效率較低、影響環(huán)境較大、投入設(shè)備成本較高、控制管理環(huán)節(jié)較多、遠(yuǎn)距離輸送損耗大等，在能源短缺的現(xiàn)代，這些問題顯得尤為突出。本發(fā)明是一個(gè)能源轉(zhuǎn)換的全新電能，據(jù)檢索目前尚無報(bào)導(dǎo)可與之相比。
三、發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的是在嚴(yán)格遵守客觀自然科學(xué)規(guī)律時(shí)，突破傳統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換技術(shù)的束縛，大幅度提高轉(zhuǎn)換效率，克服了高耗能、高成本，并且不污染環(huán)境，工作不受外界條件影響，用常規(guī)的產(chǎn)業(yè)工藝就可生產(chǎn)，`無論是家庭使用還是工業(yè)生產(chǎn)都十分廉價(jià)方便。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的采用的解決辦法是:用小功率的磁通閥門來控制流過磁路的強(qiáng)磁通的方向轉(zhuǎn)換與大小變化，將恒磁能源在磁閥控制下提供變化的磁通切割繞在磁路上的線圈產(chǎn)生電能。這里遵循了電感線圈感生電勢(shì)的公式E = -dO/dt的原理，發(fā)電機(jī)就是消耗機(jī)械能拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的線圈在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)著切割變化的磁通而發(fā)電的；而本發(fā)明沒有消耗機(jī)械能是使用了恒磁的磁能，故沒有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的各種損耗和缺點(diǎn)，與靜止運(yùn)行無機(jī)械磨損的變壓器工作情況類似。恒磁是用永久磁體或磁鋼，由最早的天然磁礦到現(xiàn)代高磁能積釹鐵硼恒磁的應(yīng)用，由于恒磁本身的屬性決定它幾乎是和太陽能一樣的微消耗能源，使用與保管得當(dāng)，長(zhǎng)年累月難見它的磁能下降，而太陽能的實(shí)時(shí)利用還受氣候、時(shí)節(jié)影響，恒磁就沒有這些問題，幾乎難得找到它的缺陷。正因?yàn)槿绱?，本發(fā)明的消耗小小于變壓器；在采用得當(dāng)時(shí)，輸出效率大大于I !且使用方便，其它的優(yōu)越性比變壓器更好。
四

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本發(fā)明的說明書附圖的圖1是工作原理說明圖，圖2是磁閥控制電路圖，圖3是實(shí)物結(jié)構(gòu)組成圖，圖4是電能輸出型式圖。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明分別作詳細(xì)說明。圖1-1是一個(gè)磁損耗最小簡(jiǎn)單三角四面立體組成的整體全波磁路連接圖，三角四面體的六條邊就是整體磁路的六條分支磁路，每個(gè)分支磁路上只有一個(gè)元件，一種相同的元件只有兩個(gè)，全體只由三種元件組成；四個(gè)面構(gòu)成四個(gè)磁路網(wǎng)孔與四個(gè)接點(diǎn)相連，每個(gè)接點(diǎn)或網(wǎng)孔上都只有全體三種不同的元件，它們是磁閥K、恒磁SN、線圈L ;四個(gè)結(jié)點(diǎn)是a、b、C、d，每個(gè)結(jié)點(diǎn)是連接三個(gè)不同元件(即上述三種不同元件，下同)的交匯點(diǎn)。三角四面體的四個(gè)磁路網(wǎng)孔分別是:平面abd是磁路網(wǎng)孔A、平面bed是磁路網(wǎng)孔B、平面cda是磁路網(wǎng)孔C、平面abc是磁路網(wǎng)孔D，顯然三角四面體的六條分支磁路分別是:磁路ab、dc，連接的是兩個(gè)磁通閥門K1K2、磁路ac、db，連接的是兩個(gè)永久磁體SNlSN2、磁路ad、be，連接的是兩個(gè)電能線圈L1L2。這個(gè)整體磁路的工作原理是:在沒有工作不輸出電能時(shí)，K1K2都是接通的，即磁路ab、dc都讓磁通順利地通過，這時(shí)永久磁體的磁通由北極發(fā)出通過磁通閥門和磁路連通到達(dá)南極形成閉合磁回路，磁通路徑是a-Kl_b_SN 2-d-K2-c_SNl回到a,這條閉合磁路將兩個(gè)永久磁體的各自兩極都短接(這樣可有效的保護(hù)永久磁體不失磁)，磁路ad、be幾乎沒有磁通流過，線圈L1L2不能感生電能。當(dāng)Kl加上控制信號(hào)iI時(shí)，Kl斷開，K2未加保持接通，磁路ab被Kl切斷見圖1_2，這時(shí)只有磁路網(wǎng)孔B、C工作，SNl的磁通由a發(fā)出到d經(jīng)K2回到c由上至下切割線圈LI，SN2的磁通由d發(fā)出經(jīng)K2到c由右至左切割線圈L2回到b，Ll、L2同時(shí)在ol、o2輸出端得到兩組同相電能輸出；當(dāng)K2加上控制信號(hào)i2時(shí)，K2斷開，Kl未加保持接通，磁路dc被K2切斷，這時(shí)只有磁路網(wǎng)孔A、D工作，SNl的磁通由a發(fā)出經(jīng)Kl到b由左至右切割線圈L2回到c，SN2的磁通由d發(fā)出到a經(jīng)Kl回到b由下至上切割線圈LI，L1、L2同時(shí)反方向的在
ol、o2輸出端得到兩組同相電能輸出；這樣，在ol、o2上得到了一個(gè)周期的交流電能。只要
il、i2不斷有規(guī)律交替地輪番輸入到K1、K2，在ol、o2上就能得到源源不斷的交流電能。這種工作情況與發(fā)電機(jī)一樣，原理是相同的，且沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)換又與變壓器的工作原理類似。由三角四面體的分析可得到三種實(shí)際連接組成圖，見圖1_2(磁閥交叉連接)、圖1_3(恒磁交叉連接)、圖1-4 (線圈交叉連接)；在圖1-2中，K交叉連接的方向不同，SN和L平行連接方向都相同；在圖1-3中，SN交叉連接，K和L平行連接，只L方向不同，K、SN方向都相同；在圖1-4中，L交叉連接，SN和K平行連接，只L方向相同，SN、K方向都不相同。顯然根據(jù)三元素取I或取2的組合數(shù)為3，除上述3種連接外是不會(huì)再有其它組成了。從圖1-2與圖1-3可以看到只有一種兀件方向相反兩種兀件方向相同，便于同方向放置兩種元件，如果實(shí)際元件的連接適合這兩種結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮采納，圖1-4雖然只有L方向相同而SN與K方向都相反好象不便連接，但從SN與K的反相放置路徑可以看到:從SNl的N極a點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)Kl順向到達(dá)b點(diǎn)進(jìn)入SN2的S極，SN2內(nèi)部是S極到N極，再由SN2的N極d點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)K2順向到達(dá)c點(diǎn)進(jìn)入SNl的S極，從SNl內(nèi)部S極到N極回到了出發(fā)點(diǎn)a，這樣的不交叉順向磁通閉合回路對(duì)恒磁磁通的高效運(yùn)用和長(zhǎng)效保護(hù)是較好的。上述三種連接方法適合磁路為矩形磁性材料的組成，如果磁性材料是環(huán)形時(shí)，要采用無交叉元件連接法，與上述方法對(duì)應(yīng)也只有3種，見圖1-5 (磁閥正交連接)、圖1-6 (恒磁正交連接)、圖1-7 (線圈正交連接)，因?yàn)樗性ㄟ^環(huán)心軸的剖面時(shí)都在同一平面內(nèi)，則圓環(huán)材料的任意過環(huán)心軸的相同剖面都在同一平面內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)圓環(huán)材料的最短磁路連接；圖1-5的恒磁SN與線圈L都是平行放置且都同向連接，漏磁很小，輸出電能疊加效率很高；圖1-6磁閥K與線圈L是平行放置，K方向相同而L方向相反便于磁路走向連接，可減少占用空間；圖1-7磁閥K與恒磁SN是平行放置，但方向都相反連接，體積最小，具有圖1-4的優(yōu)點(diǎn)。根椐實(shí)際情況可選用最合適的連接來組成各方面要求盡可能好的最佳電能。圖2-1是一種磁閥控制電路圖，這是一個(gè)自激推挽脈沖功率發(fā)生器。其中，三極管BGUBG2的集電極輸出接驅(qū)動(dòng)變壓器T的1、5端，中心抽頭3端接提供工作電源C4的正極，基極輸入端接RlCl和R2C2交叉正反饋網(wǎng)絡(luò)，由R3R4R5給三極管提供穩(wěn)定的直流工作點(diǎn)，顯然只要加上電源，該電路就會(huì)自激產(chǎn)生振蕩輸出。振蕩頻率主要由R1C1、R2C2的時(shí)間常數(shù)決定，輸出對(duì)稱占寬比相同的方波脈沖時(shí)，RlCl與R2C2的參數(shù)完全相同。D4D5分別接在T3-1與T3-5的中心抽頭上，與C4構(gòu)成雙邊自舉升壓電路，可在BG1、BG2的集電極同時(shí)得至IJ 2倍的直流電源電壓，提高了三極管的工作效率與電源利用率。L3C7是電源退藕電路，R8是D2的限流電阻，發(fā)光二極管用來指示電能工作狀態(tài)，D3是用來引入電能反饋，R7與R6分壓后用來引入可控硅Dl觸發(fā)電壓，如果電能輸出負(fù)載開路將產(chǎn)生高電壓觸發(fā)可控硅導(dǎo)通短接三極管輸入端停振無電能輸出(關(guān)機(jī)時(shí)也可按OFF鍵停振)，只有接好負(fù)載按下開機(jī)鍵0N，啟動(dòng)電池通過ON接通供電使控制電路恢復(fù)工作。當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，通過D3接電能輸出端的反饋電源消失?？刂齐娐芬虻貌坏诫娫匆餐Ｕ癫荒苡|發(fā)電能輸出，只有排除短路故障后重新開機(jī)才可恢復(fù)正常工作。磁通閥門的控制信號(hào)輸入線圈L4、L5分別經(jīng)由C5D6和C6D7接在BG1、BG2和T的1、5的輸出端，由于這兩端是180度相位差的脈沖輸出，C5C6的反向去磁使磁閥完全導(dǎo)通，經(jīng)二極管D6D7和電容C5C6得到的便是一對(duì)等值正負(fù)幅度不對(duì)稱寬度對(duì)稱的180度交替驅(qū)動(dòng)方波，使磁通閥門交替接通穩(wěn)定的工作輸出電能。同時(shí)D4D5還有阻尼作用，C5C6還有緩沖作用，不至使T上的輸出脈沖在跳變瞬間出現(xiàn)過高的尖峰。圖2-2是磁閥線圈L4、L5上的波形圖，由圖可明顯的看出兩個(gè)開關(guān)是交替工作的，坐標(biāo)縱軸上方的正電壓是提供磁閥去磁完全導(dǎo)通所必需的。同時(shí)我們看到，這種磁閥開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路是半波工作的，影響了它的效率，用交流全波驅(qū)動(dòng)電路能解決這個(gè)問題，從圖2-3的波形可以看到，兩個(gè)磁閥線圈上的驅(qū)動(dòng)電流只要相位保持相差90度就可交替通斷磁路，實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求的功能電路見圖2-4。用CC4069的一對(duì)反相器與相應(yīng)RC組成正負(fù)對(duì)稱方波發(fā)生器，取CC4013的一對(duì)上升沿觸發(fā)D鎖存器的兩個(gè)CP輸入端分別連接到正負(fù)對(duì)稱輸出方波上，相應(yīng)的D鎖存器接成1/2分頻輸出，得到相應(yīng)一對(duì)相位差90度的交替驅(qū)動(dòng)方波脈沖，其輸出波形可說明這一點(diǎn)，見圖2-5波形圖。
五具體實(shí)施方式
:取圖1-4磁路組成的優(yōu)點(diǎn)，畫出實(shí)物結(jié)構(gòu)圖3-1。圖中，畫有斜線塊(表示K)和黑白反差塊(表示SN)及叉形線或橢園回旋線塊(表示L)，O、、$、$'空白塊圖形，是連接磁通回路的直角r形軟磁材料，電能線圈內(nèi)的磁通回路W、W也是軟磁材料，它是E、n形的，它們都是開環(huán)的，要與整體磁路連接才可形成閉合磁回路。只有磁閥K的軟磁材料是閉環(huán)的0形，它自身構(gòu)成了閉合磁回路，插入到整體磁路的ab.dc分支磁路中去，取到控制恒磁磁通變化的作用。顯然，因?yàn)樗挠行Т怕烽L(zhǎng)度比整體有效磁路長(zhǎng)度要短，有效截面積不大，因此所需的i輸入驅(qū)動(dòng)功率也比較小，當(dāng)輸入脈沖Hmax時(shí)，Bmax很快飽和了。磁通也與電流一樣，電流專找電阻小的地方流動(dòng),磁通也專找磁阻小的地方流通。磁性材料飽和后磁阻很大，相當(dāng)于磁通閥門斷開，即磁通無法再增大不能流通，取到了切斷磁通的作用，恒磁體上的強(qiáng)大磁通只能選擇沒有加控制脈沖的未飽和的磁阻很小的磁通閥門路徑通過線圈磁路，這樣切割線圈便產(chǎn)生了強(qiáng)大的電能。圖3-2已標(biāo)注了實(shí)物大小尺寸，它們都是錳鋅鐵氧體軟磁材料做成。線圈數(shù)據(jù)是K為00.15、LΦ0.57漆包線各繞180圈，T為Φ0.2漆包線共繞300圈，四均分三抽頭。SN采用電動(dòng)車盤式電機(jī)上的釹鐵硼磁片，分別在Φ，Φ‘，Φ，Φ’上每?jī)擅嬉劳瑯O性方向貼上四片及中間主磁體兩片，雙路總計(jì)十片。在驅(qū)動(dòng)磁通閥門功率為5W、頻率20KHz時(shí)，電能線圈上可得到約50W輸出，效率達(dá)到了 10 !這個(gè)磁閥恒磁電能僅重6市兩(約300g)，總體積只有6X6X6cm3非常小巧，可裝入衣服口袋，放在手掌上上使用方便。據(jù)目前已有的最佳鐵基非晶軟磁環(huán)形納米晶材料積能比的參數(shù)可達(dá)到15-25W/g，如用這種材料同上述實(shí)物的重量、體積下電能輸出可達(dá)2-5kW，與相同功率的傳統(tǒng)設(shè)備相比，重量和體積下降超過幾十倍！且輸出轉(zhuǎn)換效率的提高也超過了幾十倍！這對(duì)于家庭用電是十分方便、十分經(jīng)濟(jì)、充分夠用的。據(jù)查，目前已可生產(chǎn)出的硬(永久恒磁)軟(交變磁通)磁性材料適用功率可達(dá)數(shù)十至數(shù)百kW，可實(shí)用于工業(yè)的電氣化生產(chǎn)；對(duì)提供電力用途的巨大麗級(jí)以上的電能需求，合理拼接材料精心設(shè)計(jì)也可以達(dá)到，磁閥恒磁電能完全有可能大量取代傳統(tǒng)電能，因地適宜滿足人類各種用電的實(shí)際需要。圖3-3是一種環(huán)形磁性材料的實(shí)物磁路結(jié)構(gòu)示意圖。仔細(xì)觀察分析其構(gòu)成實(shí)際與前述的三種結(jié)構(gòu)無本質(zhì)區(qū)別，不同處在主電能線圈L兩側(cè)同方向繞制的付線圈LI L2 與其反向連接，使輸出端接上負(fù)載時(shí)的電流在主磁路內(nèi)產(chǎn)生反向去磁磁通(這與變壓器的情形一樣)與主線圈反向連接付線圈的正向磁通相互抵消，以保正電能有正常輸出。磁體是環(huán)形時(shí)采用環(huán)形磁路的突出優(yōu)點(diǎn)是漏磁極小，適用功率最大。更簡(jiǎn)的整體磁路結(jié)構(gòu)可用一對(duì)半波磁路合成全波交流輸出，即在一付E型磁芯芯柱內(nèi)插入一塊永久磁體，兩邊柱各插入一個(gè)磁閥開關(guān)，在兩邊柱上同方向各繞一組圈數(shù)相同的線圈，并將它們同向連接，見圖3-4。這樣，當(dāng)一邊柱磁閥開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通的線圈磁通與非導(dǎo)通的邊柱負(fù)載電流磁通方向相同而抵消導(dǎo)通線圈負(fù)載電流磁通的去磁作用，電能即可正常輸出。實(shí)用中可把這個(gè)方法用到任何交替導(dǎo)通的一對(duì)磁閥的控制磁路上去。最簡(jiǎn)的整體磁路結(jié)構(gòu)只用K、SN、L(L分兩段繞在同一芯柱上)各一個(gè)，磁閥驅(qū)動(dòng)只用一個(gè)正弦交流電，正弦交流電一周內(nèi)有正負(fù)兩個(gè)峰值通斷兩次磁路，在磁閥開關(guān)兩側(cè)線圈的電流是同相疊加直接輸出直流電能，見圖3-5。磁閥恒磁電能的輸出型式根據(jù)實(shí)際需要可直接輸出高壓、低壓，改變L的繞制圈數(shù)即可達(dá)到。也可直接輸出交流、直流，如圖4-1就是一種不用大功率有源器件的全波交直流電能，它使用4只磁閥開關(guān)交叉對(duì)交替通斷磁路，將一個(gè)永磁體兩極的磁能交替換向送入軟磁環(huán)磁路內(nèi)，繞在換向交叉磁路上的電能線圈得到的是交流電，繞在同向重疊磁路上的電能線圈得到的是直流電。要求不高時(shí)可省去下半部的兩只磁閥開關(guān)(當(dāng)然下半部的交流輸出也省去了)。還可以不用重、大體積的工頻硅鋼片逆變器制成大功率工頻電能，將中心抽頭的高頻(20KHz)功率直流輸出電能線圈(可在設(shè)計(jì)制造時(shí)繞制)的兩端分別接到兩只高頻功率可控硅或IGBT的輸入端，它們的輸出端并聯(lián)，各自的控制端分別接正負(fù)工頻(50Hz)控制信號(hào)，這樣兩只管子按工頻頻率交替導(dǎo)通與截止而得到工頻功率輸出，見圖4-2。
要求穩(wěn)定功率輸出的電能，對(duì)變化的負(fù)載電流取樣，經(jīng)過放大控制電路去控制磁閥驅(qū)動(dòng)電流的變化，加深對(duì)主磁路的動(dòng)態(tài)調(diào)整，相當(dāng)于主磁通得到相應(yīng)的磁勢(shì)補(bǔ)充(當(dāng)然要求恒磁體有足夠的磁能積)而增大磁場(chǎng)強(qiáng)度去抵消變化的負(fù)載電流產(chǎn)生反磁通的去磁作用使永磁體送出的磁通密度能量恒定，保持電能的穩(wěn)定功率輸出。見圖4-3。
權(quán)利要求
1.一種磁閥恒磁電能,它包括磁通閥門，永久磁體，電能線圈和磁通流動(dòng)磁路及磁閥控制電路，其特征在于: (1)、磁閥控制電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖ili2接到磁閥K1K2的輸入線圈而交替通斷磁通磁路； (2)、磁通閥門K1K2插入到整體磁路的ab、dc分支磁路中去，用來控制流過磁路的磁通的方向轉(zhuǎn)換與磁通變化的大??； (3)、永久磁體S1N2通過連接磁路送出恒磁能源提供被磁閥K控制變化的磁通切割繞在磁路上的線圈L1L2轉(zhuǎn)換成電能。
2.椐據(jù)權(quán)利要求1所述的磁閥恒磁電能，其特征在于磁閥K的磁路是閉環(huán)的O型結(jié)構(gòu)，它的有效磁路長(zhǎng)度比整體的有效磁路長(zhǎng)度要短，有效截面積不大。
3.椐據(jù)權(quán)利要求1所述的磁閥恒磁電能，其特征在于磁閥控制電路是一個(gè)脈沖功率發(fā)生器，它的輸出是一對(duì)等值正負(fù)幅度不對(duì)稱寬度對(duì)稱的相位差180度交替驅(qū)動(dòng)方波脈沖；用交流全波驅(qū)動(dòng)時(shí)，用CC4069的一對(duì)反相器與相應(yīng)RC組成正負(fù)對(duì)稱方波發(fā)生器，取CC4013的一對(duì)上升沿觸發(fā)D鎖存器的兩個(gè)CP輸入端分別連接到正負(fù)對(duì)稱輸出方波上，相應(yīng)的D鎖存器接成1/2分頻輸出，得到相應(yīng)一對(duì)相位差90度的交替驅(qū)動(dòng)方波脈沖。
4.椐據(jù)權(quán)利要求1所述的磁閥恒磁電能，其特征在于整體全波磁路為磁損耗最小的簡(jiǎn)單三角四面立體結(jié)構(gòu)，三角四面體的六條邊就是整體磁路的六條分支磁路，每個(gè)分支磁路上只有一個(gè)元件，一種相同的元件只有兩個(gè)，全體只由三種元件組成；四個(gè)面構(gòu)成四個(gè)磁路網(wǎng)孔與四個(gè)結(jié)點(diǎn)相連，每個(gè)結(jié)點(diǎn)或網(wǎng)孔上都只有全體三種不同的元件，它們是磁閥K、恒磁SN、線圈L，四個(gè)接點(diǎn)是a、b、c、d，每個(gè)接點(diǎn)是連接三個(gè)不同元件的交匯點(diǎn)。三角四面體的四個(gè)磁路網(wǎng)孔平面abd足磁路網(wǎng)孔A、平面bed是磁路網(wǎng)孔B、平面cba是磁路網(wǎng)孔C、平面abc是磁路網(wǎng)孔D，六條分支磁路是連接K1K2的ab、dc，連接SM1SM2的ac、db，連接L1L2的ad、be。
5.椐據(jù)權(quán)利要求4所述的磁閥恒磁電能，其特征在于整體磁路的實(shí)際結(jié)構(gòu)有矩形磁路的磁閥交叉連接、恒磁交叉連接、線圈交叉連接及環(huán)形磁路的磁閥正交連接、恒磁正交連接、線圈正交連接共兩類各3種結(jié)構(gòu)。
6.椐據(jù)權(quán)利要求4所述的磁閥恒磁電能，其特征在于整體磁路的實(shí)際結(jié)構(gòu)在主電能線圈L兩側(cè)同方向繞制的付線圈LI L2 與其反向連接，使輸出端接上負(fù)載時(shí)的電流在主磁路內(nèi)產(chǎn)生反向去磁磁通與主線圈反向連接付線圈的正向磁通相互抵消，或在一付E型磁芯芯柱內(nèi)插入一塊永久磁體，兩邊柱各插入一個(gè)磁閥開關(guān)，在兩邊柱上同方向各繞一組圈數(shù)相同的線圈，并將它們同向連接，當(dāng)一邊柱磁閥開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通的線圈磁通與非導(dǎo)通的邊柱負(fù)載電流磁通方向相同而抵消導(dǎo)通線圈負(fù)載電流磁通的去磁作用，電能即可正常輸出。
7.椐據(jù)權(quán)利要求4所述的磁閥恒磁電能，其特征在于整體磁路的實(shí)際結(jié)構(gòu)只用K、SN、L各一個(gè)，磁閥驅(qū)動(dòng)用一個(gè)正弦交流電一周內(nèi)有正負(fù)兩個(gè)峰值通斷兩次磁路，在磁閥開關(guān)兩偵_圈的電流是同相疊加直接輸出直流電能。
8.椐據(jù)權(quán)利要求1所述的磁閥恒磁電能，其特征在于用4只磁閥開關(guān)交叉對(duì)交替將永磁體的磁能換向送入軟磁環(huán)磁路內(nèi)，在換向交叉磁路上的電能線圈與同向重疊磁路上的電能線圈同時(shí)得到交直流電。
9.椐據(jù)權(quán)利要求1所述的磁閥恒磁電能，其特征在于將中心抽頭的高頻功率直流輸出電能線圈的兩端分別接到兩只高頻功率可控硅或IGBT的輸入端，它們的輸出端并聯(lián)，各自的控制端分別接正負(fù)工頻控制信號(hào)得到工頻功率輸出。
10.椐據(jù)權(quán)利要求1所述的磁閥恒磁電能，其特征在于對(duì)負(fù)載電流取樣放大去控制磁閥驅(qū)動(dòng)電流的變化，加深主磁路的動(dòng)態(tài)調(diào)整，保持電能的穩(wěn)定輸出。
全文摘要
一種磁閥恒磁電能，涉及電力工程技術(shù)和應(yīng)用電子技術(shù)領(lǐng)域；為了提高電能轉(zhuǎn)換效率，利用小功率的磁通閥門來控制流過磁路的強(qiáng)磁通的方向轉(zhuǎn)換與大小變化，使微消耗的恒磁能源受磁通閥門控制提供變化的磁通切割磁路上的線圈轉(zhuǎn)換成電能，和變壓器類似運(yùn)行沒有機(jī)械部分。采用簡(jiǎn)單三角四面體磁路結(jié)構(gòu)，磁路損耗最??；磁閥控制電路輸出一對(duì)等值正負(fù)幅度不對(duì)稱寬度對(duì)稱的相位差180度交替驅(qū)動(dòng)方波脈沖，用相位差90度的正弦電流驅(qū)動(dòng)磁閥線圈激勵(lì)電能穩(wěn)定可靠地工作，輸出效率大大于1！其實(shí)施為常規(guī)的產(chǎn)業(yè)工藝，已有成熟的高性能磁性材料，制造成本低，產(chǎn)品性能優(yōu)越，不污染環(huán)境，工作不受外界影響，無論是家庭使用或是工業(yè)生產(chǎn)都十分廉價(jià)清潔方便。這種全新的能源是嚴(yán)格遵守自然科學(xué)規(guī)律，突破傳統(tǒng)技術(shù)束縛的先進(jìn)轉(zhuǎn)換電能，目前尚無報(bào)導(dǎo)可與之相比。
文檔編號(hào)H02K57/00GK103107682SQ201110387880
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者吳錕铻 申請(qǐng)人:吳錕铻