一種轉(zhuǎn)動動能永動發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一涉及一種發(fā)電機，尤其涉及一種轉(zhuǎn)動動能永動發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)發(fā)電主要是火電和水能發(fā)電，由于發(fā)電機運轉(zhuǎn)過程中和燃料燃燒過程中能量的損耗較大，能量的轉(zhuǎn)化率較低，本發(fā)明是用一個較小的動力，拉動巨大圓柱體鋼柱滾動，產(chǎn)生巨大的滾動動能，再由巨大滾動動能轉(zhuǎn)化為電能，所獲得的電能遠大于拉動圓柱體鋼柱所消耗的能量。拉動力轉(zhuǎn)化成電能后再將其中的一小部分轉(zhuǎn)化為圓柱體鋼柱的牽引動力，構(gòu)成永動發(fā)電機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)動動能永動發(fā)電機，合理地解決了現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)能量轉(zhuǎn)化率較低的不足之處。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種轉(zhuǎn)動動能永動發(fā)電機，其原理理論在于:
[0006]實驗例1:
[0007]圓柱體重物A，重67824Kg，直徑4M的圓柱形物體從126米的高空落下，假設它在做自由落體運動的同時，還可以一邊做加速轉(zhuǎn)動，如第一秒轉(zhuǎn)30圈，第二秒轉(zhuǎn)90圈，轉(zhuǎn)動圈數(shù)a每秒增加60圈。計算出該物體距離地面一米時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動動能一共是多少。
[0008]根據(jù)自由落體運動可知重物A落5秒時恰好距地面I米，轉(zhuǎn)動動能E的公式為E=(J?2)/2 = J W/+J ff22+J ff32+Jff42+JW52
[0009]= 4814766075+43332894700+120369200000+235923538000
[0010]+389996052000
[0011]= 794436500000J (保留到萬位)
[0012]在轉(zhuǎn)動動能的公式E= (Jgj2)/2中，E的單位是焦耳，J是轉(zhuǎn)動慣量，J = MR2單位是Kg/M2，ω單位是弧度/秒，轉(zhuǎn)一圈(360度)就是2π弧度/秒。轉(zhuǎn)動慣量按沿軸算J = (mr2)/2，角速度 ω = 2 π a, T1 = 30a, T2 = 90，T3 = 150，T4 = 210，T5 = 270。
[0013]而該重物在122.5米高處具備的重力勢能為:
[0014]E = mgh (G 取 9.8N/kg)
[0015]= 67824X122.5X9.8
[0016]= 81422712J
[0017]可以算出該物體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動能是重物在122.5M高空所具的重力勢能的9757倍。
[0018]如果把重物做成啞鈴型，如圖2所示，用很結(jié)實的細線繞在啞鈴型重物的軸心上，再把它從高空拋下，就能實現(xiàn)實驗例一中所述的假設項。由于繩子的粗細不能被忽略，所以不能讓轉(zhuǎn)動圈數(shù)a與時間T的關(guān)系嚴格地遵守每秒多60圈的規(guī)律，但也不會差距太大。那么，開始只須要用繞繩子的一小點能量，就能收獲到更大的能量(可以把啞鈴型重物做成3部分，中間最小的那分部分可拆下來，把它先繞好繩子再卡緊)。如圖2所示，把啞鈴型重物的兩端挖空，各放一臺大的直流發(fā)電機，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸上吊上較重的重物，那么該亞鈴型重物在下降的過程中，發(fā)電機外殼轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)子軸上吊的重物，重力一直向下，那么朝下的重力就會拉著轉(zhuǎn)子不動，就可以把轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化為電能。但是由于啞鈴型重物下降很快，發(fā)出的電會快速倍增且也不易收集，必須加以改進。根據(jù)這則實驗案例，經(jīng)過推理，把這樣的設備放在平地上，直流電動機(發(fā)電機/小馬達)的轉(zhuǎn)子軸上吊一個重物，然后滾動發(fā)電機外殼(定子)，這時電動機的定子在滾動前進，而轉(zhuǎn)子軸由于被重物吊住而一直保持豎直向下，定子相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而發(fā)出電來。
[0019]實驗例2:
[0020]如圖3所示，用重20g的美上美馬達M—25E(5V，2000r/min，0.1W)，卡在直徑為4cm,重20g的一小卷透明膠布上，以增加電機外徑，防止重物與平面摩擦。將這個小設備放在一個長斜面上，以方便它滾動。給它加上負載讓它在發(fā)出額定功率的電能時，轉(zhuǎn)子軸上吊的重物質(zhì)量為了 13-14g。把它放在水平面時，只要給它一個小小的持續(xù)推力，一樣能夠勻速向前滾動正常發(fā)電。如果忽略對實驗結(jié)果影響較小的空氣阻力，那么給它的推力所做的功就是克服摩擦力所做的功。而這里是滾動摩擦，摩擦系數(shù)是較小的，根據(jù)實驗現(xiàn)象該法是把重力變成摩擦力來做功發(fā)電，應當能夠更多獲取能量的。我們可以計算一下
[0021]設摩擦系數(shù)是0.03
[0022]小馬達與膠布共重40+14 = 54g
[0023]滾動摩擦力為f = 54/102.04X0.03 = 0.01587613N
[0024]小馬達一秒轉(zhuǎn)動33.33圈能發(fā)出0.1ff的電能來，那么一秒滾動的距離為s =
33.33X4X3.14 = 418.6cm = 4.186M
[0025]克服摩擦力做功為
[0026]W = FS = 0.01587613X4.186 = 0.066W
[0027]根據(jù)以上計算可以得出能量被放大的結(jié)論。分析并再次實驗，由于膠布較軟有彈性形變，摩擦系數(shù)不是最小，我們可找到摩擦系數(shù)更小的材料，按目前的技術(shù)手斷用淬火鋼拋光做成的物體，其摩擦系數(shù)可達0.001。如果把膠布換成拋光的淬火鋼外殼，這個增大“外殼”的小馬達重量可低至30g。加上吊的重物為14g共44g。
[0028]滾動摩擦力為f = 44/102.4X0.001 = 0.00043N
[0029]滾動的距離為s = 4.186M
[0030]根據(jù)W = FS可算出拉力克服摩擦力做功為:
[0031]W = 0.00043X4.186 = 0.0018W
[0032]而發(fā)出的電能J是0.1W，則能量(功率)放大了約55倍。
[0033]由于空氣的阻力是很小的，在一般計算中都忽略不計，所以空氣阻力對該設備賺取能量的影響不大。
[0034]實驗例3:
[0035]如圖4所示。已經(jīng)驗證了把這個實驗樣機做大能獲取更多能量。本發(fā)明實驗中發(fā)現(xiàn)電機空載時轉(zhuǎn)子軸上吊著重物，滾動外殼而轉(zhuǎn)子不動，給電機帶上負載，直接短路，短路是最大的負載，轉(zhuǎn)速較快時，重物就會跟著外殼一起轉(zhuǎn)動，那么就說明吊的重物跟發(fā)出的電功率有關(guān)，掛著的重物應該與發(fā)出的電功率呈正比。也就是說I秒發(fā)0.1W的電能需掛14g，那么I秒發(fā)IW的電能轉(zhuǎn)子軸上就應吊140g的重物。但是要用這種方法發(fā)電獲取更多的能量，就必須要把電機做得又細又長，增加了占地面積。而且電機輸出端一直在運動，給收集電能帶來麻煩。因此必須改進技術(shù)；上述的實驗是靠滾動摩擦力來轉(zhuǎn)動外殼，固定定子來發(fā)電，反過來，可以利用滾動摩擦力來轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，固定外殼來發(fā)電。
[0036]進一步實驗，依靠中間的一個大且表面較光滑的圓柱體轉(zhuǎn)動，圓柱體重物兩端露出的軸心各連著一臺發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸。發(fā)電機身上吊著重物，發(fā)電機處于懸空狀態(tài)。一切根據(jù)以前吊的重物推算，若把這兩臺功率都為5W的小馬達上吊著700g的重物，那么在給它施加拉力讓圓柱體重物向前滾動的速度達到5轉(zhuǎn)每秒的時候，電機就能正常地發(fā)出額定功率電來。據(jù)測量此圓柱體重物的質(zhì)量為5900g，一臺電機與負載的質(zhì)量為180g，每臺電機外殼上吊的重物都是700g，圓柱體重物的直徑是15.6cm，負載為3個10歐姆、2瓦的電阻。3個電阻串聯(lián)起來，阻值是30歐姆，電源是12V，5W，那么電源電流約是0.417A，而負載電路中的電流為0.4A，再算上并聯(lián)二極管降低了電路中的一小部分電阻，那么負載功率為4.8-5ff(由于購不到12V，5W的小燈泡，只好用這三個電阻代替，可視為額定負載)，根據(jù)電路中串聯(lián)分壓的規(guī)律，那么一個電阻上的電壓是4V;又根據(jù)并聯(lián)電路中電壓相等的規(guī)律，那么發(fā)光二極管兩端的電壓也是4V，略超過額定電壓(電機正常工作時不會被燒壞)。再進一步實驗時，在1.16秒時拉動了 2.5M，發(fā)光二極管越來越亮，經(jīng)過數(shù)次實驗果然沒有燒壞。1.16秒減去實驗者的反應時間按I秒算，圓柱體重物滾動5轉(zhuǎn)時移動的距離為:s = 15.6X3.14X5=245cm = 2.45M
[0037]實驗樣機的總質(zhì)量為:
[0038]M = 5900+180 X 2+700 X 2 = 7660 = 7.66Kg
[0039]實驗樣機受的重力為(G取IKg = 9.8N)
[0040]G = mg = 7.66X9.8 = 75.068N
[0041]測得滾動摩擦系數(shù)為0.037
[0042]應付出的拉力為f = 75.068NX0.037 = 2.77N
[0043]拉力做功為W = FS = 2.45X2.77 = 6.785