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  自由能源装置实践手册 第一章 磁能         
自由能源装置实践手册 第一章 磁能
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  作者:帕特里克•凯利
  译者:能量海
  



序言

  这里提供一点背景信息以有助于您了解本书的性质。
  我是个普通人,所以对“自由能源”感兴趣,是因为在1980年看了英国4频道电视台播放的《用水运行》(It Runs on Water)的电视节目。这个节目一直到现在还能在这里看到:

    依我看,这部片子的内容似乎并不尽如人意。它报道了许多非常令人关注的事例,但没有给观众以毋庸置疑的细节,对这一问题做跟进和进一步的调查。不过,它使我明白了还有“自由能源”这回事。
  我试图找出更多,但不太成功。在1986年,我从专利局买了一些斯坦·梅耶的氢氧发生器(Stan Meyer’s hydroxy gas)文献。尽管有趣,但还是没有提供更多的实践方面的补充信息。后来情况有了戏剧性的改变,可得到的信息大大增加了。但即使今天,要找到自由能源系统与技术相关的、直接的、有用和实用的信息,依然相对困难。大量的信息只是闲谈、无足轻重的文章,对描述人、事件和发明都是模糊的、概略的,几乎完全缺乏细节。
  这些文章用这样一种腔调说:“有一种称之为‘公共汽车’的新发明,可用于搭载乘客从此处到彼处。某日我们看到一辆,被涂成蓝绿相间的颜色,绿色和蓝色,极为引人注目。开车的是是乔·布洛格。他穿一件手织毛衣,笑容可掬。乔说,即便他的孩子也可以轻松地驾驶一辆公共汽车,因为这太容易了。乔希望最多再干六个月就退休,因为他准备去勘探金矿。”尽管我相信这类文章也挺不错,但我想要的描述类型还是诸如:“有一种谓之‘公共汽车’的新发明可用于搭载乘客从此处到彼处。某日我们看到一辆,印象深刻。因为它有45个乘客座位,车身由铝合金压制而成,车箱尺寸12×3米,四角各有一轮,一台约克镇博斯沃思引擎公司制造的5升柴油机,有助力转向系统、液压制动器和……” 
  还有许多文章、科学著作和书籍,非常坦率地说,当作者数学地思考和在方程式中表达自己时(他们通常不定义用在方程式里的条件,令其实际上变得晦涩),我无法理解。我不用数学方程式思考,所以我不能分享到如此高水平的思想和分析,尽管我的网站上有一些这一类的文章,这是为了帮助那些的确有能力的来访者更容易理解。
  在长时间的寻找和调查后,我开始收集到足够的信息以确信什么是做完的,什么是已经实现的,以及一些观察到的效果的可能背景原因。早在2005年,我决定了是否分享我的发现,把它作为我遇到如此巨大的困难和不得不付出如此巨大的努力来查明的、可以帮助他人的“自由能源”的基本原理。所以我写了本书的第一版,并做了一个简单的网站,让其他人可以自由取用。当然,本信息内容不是静态的——相反,它会很快被移走。所以,这些信息摘要通常每个星期更新或细化一至两次。目前的显示结构是当材料大量增加时的第三种风格的版面布局。
  应该强调的是这类资料是我发现的、在我所感兴趣的主题里为人所津津乐道的一部份。我没有制造和验证每一台所描述的装置——那会耗尽我的一生,因此,请理解,这只是一个尝试,以有助于你本人的调查。尽管其中一些装置的工作如其所述,经过了独立的复制和证明,反对者是错的。如果某人制造了一台的装置而未能令其如其所述地工作,那么只能老老实实地说那是一次不成功复制尝试。当然不能说明原型机运行与发明人描述完全不一致,仅仅是(也许是不恰当地)复制的尝试,是不成功的。在某些实例中,你会看到我对某个不可行的设备表达自己的观点,或者,就如在“硝基电池”(Nitro Cell)的情况下,我的确认为可行,但很多人尝试制做后没能得到其所述结果,那就不能作为一种调查项目来推荐。
  我没有暗示这套信息涵盖了每种可能的设备,也没说我的陈述在这一主题所知的所有事情上,无论如何是结论性的和权威性的。老话说:“如果你无所不知,你只是没听到所有问题!”所以,这个材料只是对这个主题的一个介绍,而不是一本所有所知设备的百科全书。
  我应该要感谢许许多多的人。他们友善地允许我复制他们那些数据详实的材料,提供给我图片,审核我写的内容,提出补充建议,等等。同时那些仁慈的人们还准许我把他们自己的作品复制后直接放到我的网站上,或放进我的文档里。似乎有一个值得关注的共同点是他们当中很多人显得渴望自由地分享这个信息,而不是设法从销售中赚钱,而我感谢这些人的慷慨。
  许多人持有“阴谋论”观点,并相信有一种合谋的势力压制这类信息,而尤其是阻止自由能源装置进入市场。我个人认为大量的反对只是既得利益集团的正常反应。如果你每小时确实能赚取数百万利润,你会欢迎那些截除你的收入最终为零的系统介绍吗? 如果不,你会支付多少钱来保证现存体制永远不变?——一百万?十亿?而这种反对肯定存在,并且经过变化而失去金钱和/或权力的人会继续反对这种知识,而在更大的程度上,任何商用自由能源设备的介绍,我觉得与本书无直接关系,因此几乎信息的全部焦点都在设备上——它们做什么,它们是怎样做的,以及当它们从本地环境汲取额外能量时是如何运行的。
  让我再次强调,这套信息绝对不是这一主题的结论,而只是一个没有宣称自己无所不知的个体对这一主题的介绍。享受你的探究——祝你在方方面面成功!

  帕特里克·凯利
   2008年4月

  第一章:磁能
  王沈河永磁电动发电机……………………………………………………………
  爱克林布朗发电机………………………………………………….
  佛爱变压发电机………………………………………………………….
  革雷斯坦利电动机配置……………………………………………………………
  约翰雷登非楞次转子(低轴阻)系统…………………………………………
  罗伯特亚当斯电动机………………………………………………………
  克劳米力电动发电机……………………………………………………
  霍华德约翰磁动机………………………………………………………….
  “喧闹的酒会”永磁电动机………………………………………………….
  罗伯特特雷西永磁电动机……………………………………………….
  本梯尔电磁体电动机…………………………………………………….
  京斯永磁电动机………………………………………………………….
  斯蒂芬昆德尔永磁电动机………………………………………………
  查尔斯佛来恩永磁电动机………………………………………………
  史蒂姆磁动机……………………………………………………………….
  乔治苏库帕磁动机……………………………………………………….
  戴特马荷V形磁动机…………………………………………………………
  姆安马耶尔迪兹磁动机……………………………………………………………
  大卫坎宁安磁动机…………………………………………………………………….
  斯蒂尔布莱登磁道…………………………………………………………………
  伊米尔哈特曼磁道…………………………………………………………………….
  霍华德约翰逊磁道……………………………………………………………….
  詹姆士东尼屏蔽定子磁体 ………………………………………………………….
  双屏蔽转子概念…………………………………………………………………..
  唐纳德凯利磁动机……………………………………………………..
  迈克布雷迪的Perendev全磁动机…………………………………………………….

  第二章:动脉冲体系
  
  亚当斯电动发电机 …………………………………………………………………
  芬马克斯自供电发电机………………………………………………………
  科罗米利无阻力发电机…………………………………………………………
  河合辉夫电动机…………………………………………………………………
  詹姆士哈代水射流发电机…………………………………………………………
  马勒电动机 ………………………………………………………………………
  罗特伏特高效能量转换电机……………………………………………………
  线圈短路技术……………………………………………………………………
  劳尔黑腾能量系统………………………………………………………………
  菲尔伍兹直流电机额定电压控制系统……………………………………
  大卫科索利德电力回收系统………………………………………………
  晶闸测试设备………………………………………………………………
  菲尔伍兹电力回收系统………………………………………………………
  劳伦斯秋的性能系数 = 3.3的不平衡转子………………………………
  马可威斯林“无穷大”电动发电机…………………………………………

  每日更新.有图纸,有数据.请耐心.科学译著必须精确.译者得到原作者授权.有许多术语和原理还要向原作者请教,速度较慢.请多包涵.

  译者与作者的通信节录:
  -------------------------------------------------
  你好帕特里克,
  ......
  顺便问一句,你书中没有关于瑟尔效能发电机的资料。你听说过他的故事吗?我想知道你的看法。
  Cheers
   -------------------------------------------------------
  -------------------------------------------------------
  回答:
  ......
  瑟尔的装置是完全可行的。但它主要用于飞行,而非产生能源,而且听说他的装置要复制的话,非常非常昂贵。所以我没有把它纳入我的书中。
  All the best,
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  -------------------------
  问:
  ........
  我能不能这样说:“甚至一个没有任何科学背景的家庭主妇也可以依照本书为自己的家庭复制一台自由能源装置”?
  -------------------------
  --------------------------
  答:
  妇女一般对自由能源不感兴趣,而是在意于家庭、亲戚朋友、房子和服装。大部分自由能源都比较贵且难制作。所以我可不倾向于作促销式的评论。
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  -----------------------------
  问:
  ...........
  在Intro.doc文档的1-6页里,你说:“当你生成一正一负时,量子泡沫会受到扰动...”
  “生成一正一负”是什么意思?是指带正电荷的粒子?或一个正电极?或正电场?
  --------------------------
  --------------------------
  回答:
  .....
  它意味着以下任何一种情况:
  
   1. 制作一个电池(因为它有一正一负两个终端)
   2.制作一个磁体,因而它有南北两极,这就是环境中的“双极子”或“偶极”。
  3. 摩擦产生静电荷(摩擦干净的头发可以产生10000伏),因而生成与周围环境不同的电压,这也可以形成环境中的双极子。
  4.总输电线自动具有正负极,而这也是双极子。
  5.导线切割磁场或磁体经过线圈都会生成电压,同样有一正一负。
  电压总是被作为某种参考点,通常,不是总是与大地的电势有关。
  -----------------------------
  ---------------------------
  问:
  你听说过史蒂芬马克的“环形电源单元”吗?它能行吗?
  ----------------
  -------------------
  答:是的,
  史蒂芬马克的TPU完全可以很好工作,但工作22分钟后它会变得过热。史蒂芬从来没有公布充分的细节数据。因此我认为目前还不是复制他的这种装置的时候。他的装置在第五章25页。

  第三章:静脉冲体系
  
  格雷厄姆贡达森电晶体发电机…………………………………………………
  查尔斯弗林装置………………………………………………………………
  劳伦斯秋磁框…………………………………………………………………
  森安双重环形磁框……………………………………………………………
  菲尔多和帕特利克的静态发电机……………………………………………
  戴尔特马威尔Y形框静态发电机概念…………………………………………
  理查德威利斯的性能系数大于1的静态发电机……………………………
  休佛何修条形发电机…………………………………………………………
  史蒂芬W里本装置……………………………………………………………
  弗洛伊德斯威特真空管……………………………………………………
  丹戴维斯声耦合发电机………………………………………………………
  帕威尔伊米瑞斯光学发电机………………………………………………
  迈克尔沃根杨洛夫自供电能源包…………………………………………
  迈克尔梅耶和伊夫斯•迈克同位素发电机…………………………………
  科尔曼或色登•戈里斯皮亚发电机……………………………………………
  汉斯科尔发电机………………………………………………………………
  东史密斯磁共振系统…………………………………………………………
  李光吉功率放大系统………………………………………………………
  塔里尔卡巴拉德哲自供电装置…………………………………………
  梅格卡尔法严电子自旋功率器……………………………………………
  斯坦利•梅耶磁粒子电力发电机……………………………………………

  译者的话
  
  “自由能源”的英文是“Free Energy”,“Free”既是“自由”的意思,也可以是“免费”的意思。“自由能源”不是当今所用的化石能源,也不是核能。它是利用少量的能量引导出更巨大能量,而且源源不断。
  自由能源的发明家相信,我们就生活在能源之海中,你对自然友善,自然就会给你回馈。自由能源是自然的恩典。我们无须用粗暴的方式去挖空地球、污染环境就能得到满足我们需求的、足够的能源。想想如果人人用上免费的、清洁的能源,世界会有多大的改观!其实我们在上世纪初就可以用上自由能源了。但为什么我们至今仍然很难得到自由能源的相关信息,或这一类报道往往受到压制?有个网名叫“寂静岭2008”的在天涯论坛上贴了一篇宣传自由能源的帖子,立刻受到围攻:“楼主是民科”、“妖言惑众”、“知道能量守恒定律吗”、“水变油骗子又来了”……。为什么人们不能以更开放和平和的心态来对待“自由能源”?他向你索取钱财了吗?事实上许许多多的自由能源装置发明人把他们的技术资料公布在网上。如本书的原作者帕里特克先生,撰写了这本2000多页的电子书挂在网上,让人们自由下载,分文不取。有很多专利副本还是他自掏腰包购买。劳心劳力,破费钱财,难道就为了忽悠忽悠你,好玩?
  当我打算翻译这本电子书,去信请求帕特里克先生准许时,他不仅把PDF文档的电子书转换成更容易编辑的Word文档,并把插图全部转换为更清晰和可以出版印刷的大图,给我密码,让我去他的网站下载。这一切也都是免费。
  是什么人在压制些信息?这里我只简单摘抄一个帖子的开头部分,让大家意会即可。
  “……如果你去访问“猎户工程”网站(theorionproject.org),你会看到一张尼古拉.特斯拉和一位工程师在美国白宫门口的合影。这是在向国会展示他们1902年联合研制的“地球电池”---自由能源发生器之后的合影。这种“电池”使用地球磁场能量。他们演示了如何用它把一壶水烧开。如果这种电池被推广使用,从1902年开始,人类就不需要石油、天然气、核能了。但这种造福于人类的新科技当时却遭到了威斯汀豪斯、摩根银行、洛克菲勒家族的强烈阻止而遭封杀。”
  ……
  好了,再一次向本书原作者特帕里克先生致敬

  第四章:引力脉冲体系
  
  劳伦斯秋引力冲击式涡轮……………………………………………………
  查斯坎贝尔系统 …………………………………………………………
  雅各布比泽滑轮比资料………………………………………………………
  特德爱沃特切割电机………………………………………………………
  本迪尼脉冲调速轮……………………………………………………………
  詹姆士哈代水射流发电机……………………………………………………
  磁性摆………………………………………………………………
  代尔辛普森重力轮………………………………………………………
  韦利科米科维科钟摆/横杆系统…………………………………………
  戴尔辛普森铰接板系统……………………………………………………
  莫里罗卢西亚诺重力链…………………………………………………
  伊万孟克思回转机组………………………………………………………

  第五章:电能-接口脉冲体系
  
  弗兰克横丝系统 ................................................ 
  戴夫罗顿水燃料电池………………………………………………………
  约翰比丁电池脉冲充电器……………………………………………………
  斯拉开关…………………………………………………………………………
  博日达尔利萨茨 1体电池充电器专利……………………………………………
  鲍勃博爱斯环形…………………………………………………………………
  唐史密斯装置……………………………………………………………………
  塔里尔卡班纳泽系统………………………………………………………………
  史蒂文马克环形电源单元…………………………………………………………
  弗里特电子环形……………………………………………………………………
  爱德格雷功率放大管………………………………………………………………
  特斯拉实验………………………………………………………………………
  艾伯特莫利纳•马丁内斯发电机…………………………………………………
  哈伯德自供电发电机………………………………………………………………
  约瑟夫凯特自供电发电机…………………………………………………………
  弗洛伊德斯威特电子(真空)管放大器……………………………………………

        场陷缩技术自供电发电机…………………………………………………………
  罗斯玛丽安丝丽的性能系数等于17的加热器…………………………………
  约瑟夫H凯特的自维持发电机…………………………………………………
  奥列格格里奇格维奇博士的性能系数等于100 的1.5 兆瓦发电机……………

  第六章:电池-充电脉冲体系
  
  伯地尼脉冲………………………………………………………………
  朗布夫充电器………………………………………………………
  自充电变量……………………………………………………………………
  重绕线风扇充电器………………………………………………………
  汽车继电器充电器……………………………………………………………
  自充电电机……………………………………………………………………
  亚力克斯并联电池充电器………………………………………………………
  朗•科尔一体电池充电器…………………………………………………………
  特斯拉开关………………………………………………………………………

  第七章:天线体系
  
  尼古拉特斯拉系统.............................................. 
  托马斯亨利莫雷系统………………………………………………………
  赫尔曼伯劳斯顿系统…………………………………………………
  罗伊麦尔系统………………………………………………………………
  雷蒙德菲利浦射频系统………………………………………………

  第八章:无燃油引擎
  
  鲍伯尼尔引擎………………………………………………………
  斯科特罗伯逊空气压缩机…………………………………………
  勒罗伊罗杰斯引擎…………………………………………………
  涡流管………………………………………………………………
  爱伯范瓦尔京伯格引擎……………………………………………
  克雷姆引擎…………………………………………………………
  帕伯引擎……………………………………………………………
  罗伯特布里特引擎…………………………………………………
  迈克尔艾斯克里涡轮机 …………………………………………
  水泵发电机…………………………………………………………
  卡希尔和斯科特发电机……………………………………………

  第九章:无源系统
  
  汉斯科尔装置………………………………………………………………
  托马斯特拉沃格金字塔……………………………………………………
  彼得格兰迪科斯金字塔……………………………………………………
  莱布朗的金字塔……………………………………………………………
  约瑟夫H卡特说明金字塔的工作方式………………………………………
  皮尔路易吉伊吉纳的“埃里姆”和“伊劳斯”无源装置………………
  乔电池………………………………………………………………………
  同轴线驻极体………………………………………………………………
  约瑟夫卡特的自由能源箱…………………………………………………

  第十章:交通工具体系
  
  助推器设计……………………………………………………………
  简单的直流助推器……………………………………………………
  斯马克助推器…………………………………………………………
  贺瓷阿比助推器………………………………………………………
  扎克威斯特助推器……………………………………………………
  比尔威廉斯“双工”助推器…………………………………………
  增强型助推器…………………………………………………………
  鲍勃博伊斯直流电解槽………………………………………………
  脉冲水分离器…………………………………………………………
  戴夫罗顿的梅耶复制………………………………………………………………………
  克雷姆顿博士水分离器………………………………………………
  鲍勃博伊斯环形水分离器……………………………………………
  约翰伯迪尼水分离……………………………………………………
  斯蒂芬里本的谐振系统………………………………………………
  戴夫罗顿自动调谐回路………………………………………………
  仅用水运行的电机……………………………………………………
  斯坦迈耶注水系统……………………………………………………
  彼得劳利的氢氧系统…………………………………………………
  水在引擎中的使用……………………………………………………
  特德伊沃特涡流管……………………………………………………
  凸轮配气相位…………………………………………………………
  火风暴火花塞…………………………………………………………
  水蒸气注射系统………………………………………………………
  节油器流线……………………………………………………………
  兰姆内爆翼……………………………………………………………
  高效化油器……………………………………………………………
  燃料汽化系统…………………………………………………………
  涡燃料重整(离子化反应器)………………………………………
  水的怪异性质…………………………………………………………

  第十一章:其它装置和理论
    
    特斯拉发电机…………………………………………………………
    阿斯登装置……………………………………………………………
    保罗和亚历山德拉科雷亚……………………………………………
    康斯坦丁梅尔教授…………………………………………………
    特斯拉的磁流体装置…………………………………………………
    统一场理论………………………………………………………………
    特斯拉的动态引力理论…………………………………………………
    约翰瑟尔…………………………………………………………………
    引力波探测器…………………………………………………………
    布奇拉芬特电动机/发电机………………………………………………
    约瑟夫纽曼的性能系数等于8的装置…………………………………
    丹尼尔库克感应线圈……………………………………………………
    迈克尔爱斯克利非燃料加热器…………………………………………
    卡尔斯切皮拉自由能源设备……………………………………………
    冷凝诱导水锤 ……………………………………………………………
    威廉海德的性能系数等于10的静电发电机……………………………
    被压制的知识……………………………………………………………

  第十二章:电子学指南
  
  电压……………………………………………………………………
  电阻……………………………………………………………………
  半导体晶体管…………………………………………………………
  二极管…………………………………………………………………
  交流电…………………………………………………………………
  线圈(感应器)………………………………………………………
  本梯尔电机……………………………………………………………
  变压器…………………………………………………………………
  整流与电源……………………………………………………………
  多频振荡器……………………………………………………………
  双稳态…………………………………………………………………
  单稳态…………………………………………………………………
  非稳态…………………………………………………………………
  变极器…………………………………………………………………
  数字逻辑和真值表……………………………………………………
  与非门和门电路………………………………………………………
  寄存器…………………………………………………………………
  NE555 计时器芯片……………………………………………………
  741 运算放大器芯片…………………………………………………
  晶闸管…………………………………………………………………
  三端双向可控硅开关元件……………………………………………
  使用施密特逆变器芯片的一种简单、可调式的振荡器……………
  简单、多功能的施密特逆变器信号发生器…………………………
  CD4022BC除8计数芯片………………………………………………
  级联CD4017B除N电路…………………………………………………
  PIC(外围接口控制)芯片……………………………………………
  电容……………………………………………………………………
  交流电路、 电感器和共振…………………………………………
  原型制造………………………………………………………………
  测试设备………………………………………………………………
  电源供应装置…………………………………………………………
  示波器…………………………………………………………………
  磁测量…………………………………………………………………
  怪异材料………………………………………………………………

  第十三章:存疑装置
  
  保罗鲍曼的“西斯塔克亚”………………………………………………
  机或“N-机器”…………………………………………………………
  边缘科学的单极直流发电机………………………………………………
  诺芒和迷你诺芒发电机……………………………………………………
  冷聚变………………………………………………………………………
  莫拉的原子氢发生器………………………………………………………
  姆阿马亚尔迪兹的海洋之星发电机………………………………………
  杰西麦奎因…………………………………………………………………
  氮气生成机(“D18”)……………………………………………………
  HydroStar和氢……………………………………………………………
  铝制氢……………………………………………………………………
  弗朗索瓦科尼什…………………………………………………………
  超声波水分解……………………………………………………………
  脑磁波描记术……………………………………………………………
  戴夫罗顿不对称脑磁波描记术变化……………………………………
  瓦莱伊万诺夫的静态发电机……………………………………………

  第十四章:可再生能源装置
  
  加热器…………………………………………………………………
  木柴汽化炉……………………………………………………………
  桑•南金的氢氧加热器…………………………………………………
  尤金珀金斯……………………………………………………………
  尤金弗雷内特…………………………………………………………
  彼得达韦加热器………………………………………………………
  家制风力发电机………………………………………………………
  弗兰克赫伯特的风力发电机…………………………………………
  米德和霍姆斯电力系统………………………………………………
  太阳能炉………………………………………………………………
  太阳能水巴氏杀菌……………………………………………………
  饮用水系统……………………………………………………………
  太阳能蒸馏水…………………………………………………………
  声波水泵………………………………………………………………
  柱塞式泵………………………………………………………………
  波能……………………………………………………………………
  太阳能制冰机…………………………………………………………
  采热降温………………………………………………………………
  太阳能电池板…………………………………………………………

 第十五章:当前形势
  
  为什么当地商店买不到自由能源设备…………………………………

  第十六章:问答
  
  制做什么…………………………………………………………
  关于电解的问题…………………………………………………
  关于磁动机的问题………………………………………………
  关于东史密斯装置的问题………………………………………
  一般问题…………………………………………………………

  附录
  
  英美线缆规格…………………………………………
  弗兰克菲色拉永磁电机专利…………………………
  霍华德约翰逊永磁电机专利…………………………
  哈罗德尤因传送带永磁发电机专利…………………
  帕维尔伊姆利斯最小功率照明系统的专利…………
  科尔曼/色登•吉莱斯皮 70 年电池专利……………
  乔恩索克无楞次发电机专利…………………………
  莫利纳马丁内斯自供电发电机专利…………………
  迈克尔奥根杨若夫固态发电机专利…………………
  埃德温格雷电机专利…………………………………
  埃德温格雷电源供应专利……………………………
  亚当斯阿斯普登电气电动发电机专利………………
  威廉伯尔巴特自供电发电机专利……………………
  约翰利尔交流发电机专利……………………………
  杰弗里斯彭自供电发电机专利………………………
  罗伯特亚历山大的性能系数等于2.93 的发电机专利…
  早坂成亮发电机专利…………………………………
  拉里雅米松发电机专利申请…………………………
  河合辉夫的性能系数大于1的电动机专利.........
  约瑟夫纽曼能源发电机专利…………………………
  菲利普布罗迪的高输出陶瓷太阳能设备专利………
  查尔斯弗林控制磁设备专利…………………………
  静态电磁发电机专利…………………………………
  丹戴维森声磁发电机专利……………………………
  约翰伯迪尼电池充电专利……………………………
  约翰伯迪尼脉冲充电系统专利………………………
  理查德韦尔和卡尔纳尔逊电池置换专利……………
  赫尔曼普劳斯顿空中能系统专利……………………
  罗伊梅尔发电设备专利………………………………
  保罗和亚历山德拉科雷亚自由电力专利……………
  保罗和亚历山德拉科雷亚能量转换专利……………
  米德那查京零点能转化为电能的专利………………
  施坦利梅耶水燃料专利………………………………
  施坦利梅耶的车辆的氢喷射系统专利………………
  施坦利梅耶氢气燃烧器专利…………………………
  施坦利梅耶氢生成和增强专利………………………
  施坦利梅耶水燃料生成器专利………………………
  施坦利梅耶的WFC控制电路专利………………………
  斯蒂芬梅耶的分解水的专利申请……………………
  亨利布哈里奇分解水的专利…………………………
  長谷部重田的螺旋电解槽专利………………………
  斯蒂芬钱伯斯的氢氧发电机专利……………………
  查尔斯加勒特水化油器专利…………………………
  阿尔奇布鲁电解槽专利………………………………
  拿格罗山提尼等离子弧电解专利……………………
  泽昌低压低温等离子体专利申请……………………
  胡安阿圭罗水引擎专利申请…………………………
  斯蒂芬霍尔瓦特水动力汽车专利……………………
  克里斯托弗埃克尔斯的水裂解电池专利……………
  亨利潘恩氢氧气体转换专利…………………………
  鲍里斯沃尔夫松重力驱动专利………………………
  查尔斯普吉第一个高效化油器专利…………………
  查尔斯普吉第二个高效化油器专利…………………
  查尔斯普吉第三个高效化油器专利…………………
  艾弗纽贝里高效化油器专利…………………………
  罗伯特谢尔顿高效化油器专利………………………
  哈罗德施瓦茨高效化油器专利………………………
  奥利弗塔克高效化油器专利…………………………
  托马斯奥格勒高效化油器专利………………………
  斯蒂芬昆杰利永磁电机………………………………
  查尔斯弗林永磁电机…………………………………
  克洛德米德和威廉霍姆风力存储系统………………
  理查德威利性能系数大于1的发电机…………………
  格雷厄姆贡达森脉冲回旋发生器……………………
  马克麦凯对埃德温格雷技术的调查…………………
  迈克布雷迪"Perendev"永磁电机专利………………
  唐纳德凯利永磁电机专利……………………………
  鲍勃尼尔压缩机专利…………………………………
  勒罗伊罗杰斯压缩空气引擎专利……………………
  爱伯范瓦尔京伯格压缩空气/油引擎专利……………
  约瑟夫帕伯惰性气体引擎专利………………………
  罗伯特布里特惰性气体引擎专利……………………
  弗洛伊德斯威特“真空放大管”发电机……………
  米格尔卡尔法岩发电机………………………………
  西奥多安尼斯和帕特里克爱伯里静态发电机………
  科学著作………………………………………………
  科学著作和视频的网页链接…………………………

  综览
  
  本书收入的资料是我数年来研究自由能源的收获。我既不想推销,也不是要让你相信什么。当我开始调查这类事情时,可用的资料少得可怜,而且深藏在难以理解的专利文献里。本书的目的是让读者比较容易找到、并理解相关的资料。信不信由你,与我无涉。需要强调的是,本书讨论的装置都非本人亲自制做和亲自测试,那将耗尽我几个轮回的生命。那是不切实际的。因此,虽然我相信发明人所说的一切完全准确,并且正确;但你还是应该视其为“传闻”;或一家之言。
  
  以前,人们以为世界是平的,是座落在四头大象的背上的。而当发生惊天地震时,那是大象不安分了。如果这个你也信,是你的自由,可别算上我,我不信。
  
  人们对莱特兄弟说,飞机不可能上天,因为它比空气重。这是普遍观点。莱特兄弟看见鸟儿飞,鸟儿无疑要比空气重得多,这下清楚了,普遍观点显然是错的。认识到这一点,他们开发出飞行十分完美的飞机。
  
  多年来,莱特兄弟开启的技术,以其审慎的科学测试和严谨的理论而发展成为今天的科学航空学。这一学科广泛应用于设计并制造非常成功的航空器,而航空学已经获得了“法则”的光环。
  
  遗憾的是,有人把航空计算用于大黄蜂的飞行,发现根据航空动力学,大黄蜂是不可能飞的,因为蜂翼不能产生足够的升力使它们离开地面。这的确是个问题。因为你完全有可能看见黄蜂以完美的方式飞行。由此,航空法则说大黄蜂不能飞,可大黄蜂偏偏就能飞。
  
  是否这意味着航空法则无用?当然不是。这些法则应用多年,并以其生产优秀的飞机证明了自己的价值。其实,这说明航空法则尚未涵盖所有飞行方式,需要将其扩展。大黄蜂飞行是通过气流湍流而产生的升力。
  
  科学定律仅仅是当前的最佳理论而已,意识到这一点非常重要。而这些定律无疑会在进一步的科学观察和发现的基础上得到更新和发展。让我们希望在四个大象不安分之前,有机会多学一点!

 导论
  
  应该强调,这些材料的目的只是提供信息,仅此而已。如果你决定依据本书制造一台装置或其它的什么东西,这完全要由你自己来承担风险和责任。例如,如果你在一个重箱子里做了个东西,随即砸了自己的脚,这可完全是你自己的责任(你应该知道要小心一点嘛),没人会对你的受伤和痊愈过程的经济损失承担义务。进一步明确地说,我不保证书中的装置或系统会如发明人所描述的那样工作——或以其它方式工作,我也没宣称书中的资讯和对装置的描述有什么帮助、或有什么效果。我再强调,我可没有怂恿你去实际制造书中的装置。事实上,是有非常详细的施工图,但也不能说我在怂恿你身体力行地去造这么一台。在你做出选择前,你最好把本书当成一部小说来读。
  
    很抱歉,这本书似乎是一本入门读物,而我的目的正是令其尽可能简单明了,让每个人(包括非以英语为母语的人)都能理解。如果你不熟悉电子学基本原理,那么请阅读第十二章的简明的步进式电子学教程,其目的是帮助那些对此完全陌生的初学者。
    
  在这个时间点上——二十一世纪之初,我们必须意识到某些科学定律并不涵盖每一宗个案;尽管它们过去很有用,但它们的确需要发展,以涵盖那些至今仍在“定律”之外的案例。

  例如,假设一名银行劫匪闯入一家银行并偷走了所有现金。他可以拿走多少?答案是:“每一张纸币和每一枚硬币”。所限是银行里存放的现金。这就是传统能源“定律”的含义。的确简单明了,你不可能从银行拿走更多。看起来相当是简单,不是吗?
  
  另一个例子:想象一个完全装满水的玻璃杯,用常识告诉我,玻璃杯能倒出多少水?在以下图示的实验周期里,温度、压力、重力等都恒常不变。

  答案是:“能倒出的水是玻璃杯里实际所装的水。”同意。这是当今科学的回答。更精确的答案是:你永远不可能倒出全部的水,因为总有少量的水会保留在杯子内壁。换个说法就是倾倒的运行效率不够100%。这是生活中的一般规律,很少有什么事能做到100%。
  
  我们同意当今的科学观念。那么,倒出水的最大量等于杯内水的体积?这似乎简单明了,不是吗?科学这样认为,并坚持认为事实如此,没有其它可能。 这种配置被称为“封闭系统”:只考虑杯子、水和重力。
  
  然而,不幸的是:这不是唯一的可能态。而且,“封闭系统”在现实中几乎就是个未知设备。通常, 我们假定,环境中的物质作用会相互抵消或叠加,直到净零效应。这真是个方便法则。但很遗憾,这并非基于现实。
  
  让我们再次把水注满并准备倾倒。但这一次,我们要把杯子放置在一个活水水源下面。

 

  那么,现在杯子可以倒出多少水? 答:“杯子容积的数百万倍。”但稍安勿躁,我们不是刚说过,只能倒出限于杯子容积的水吗?是的,我们的确说过。这正是当前科学教育的说法。 这里的底线是,当前科学所说的,实际上在大多数情况下仍然是事实。但在某些情况下,“封闭系统”的基本假设不是事实。
  
  一个流行的错误观念是:你从系统得到的能量不可能多于你输入的能量。那是错的,因为这句子措辞不够严慎。让我再说一次,而这次强调关键词:“你从系统得到的能量不可能多于你输入的能量”。如果其为真,那么一艘帆船就不可能不用任何燃料而得以环游世界。 但这已经发生过多次了,没有任何驱动能源来自机组人员。如果其为真,那么一台水车驱动的谷物磨粉机将不能生产出面粉,因为磨坊主自己肯定没有去推动磨石。如果其为真,就没人建造风车,或建造太阳能电池板或潮汐水力发电站。
  
  这个表述应该这样:“不可能从一个系统中取出的能量多于输入的能量、或系统中已经存在的能量”。这是一个非常不同的表述。当你驾驶一艘帆船,风能是驱动力。注意,这是由环境、而非由水手提供的能量。风来了就来了,不是因为你要它做什么事才来的。而只有少部分的风能转换成为帆船的前推力使船航行。大量的风抵达帆船处,最终拉伸缆索,唤醒帆船,发出噪声,推动操舵机构,等等,等等……。 这种输出不大于输入的理念称作“能量的传统理念”,是完全正确的。尽管事实上它令人困惑。
  
    “自由能源装置”或“零点能装置”这样的名称适用于那些似乎能量输出大于输入的系统。人们有一种强烈的倾向认为这种系统是不可能的,因为它违反了能量守恒定律。非也。如果它违反了“能量守恒定律”,那么这个“定律”就需要修改,以涵盖新观察到的事实。没这必要,它只取决于你的观念。
    
  例如考虑这样一种矿石收音机。

孤立地看,我们好象有了一台违反“能量守恒定律”的自由能源装置。当然没有。但如果你不看全图,你看到的是一台单凭无能源元件(当线圈大小正确时)却能使耳机产生振动、并复制出可识别的语音和音乐的装置。这看起来像是一个没有能量输入、却产生了能量输出的系统。孤立地看,这对能量守恒定律是一个拷问。但当从常识角度审查,它根本没有问题。

全图是:

  电源供应给附近的发射机,产生无线电波,反过来,在矿石收音机的天线里引起一个微小的电压,它又反过来向耳机提供动力。耳机的能量远远低于驱动发射器的能量。毫无疑问,这与能量守恒定律没有冲突。然而,有一个量称之为“性能系数”(Coefficient OPerformance),或简称“COP”。这被定义为从一个系统出来的功率值,除以操作者必须输入该系统而使其能够工作的值。在上面的例子中,尽管矿石收音机的效能远低于100%,COP却大于1。这是因为矿石收音机的主人完全无需提供任何电源以令其工作,而依然能以声音的形式输出功率。由于用户需要输入以令其工作的功率为零,而COP值的计算是零输入功率除以输出功率,那么COP实际上是无穷大。效能COP是两回事。 效能永远不会超过100%,而且由于实际任何系统都会有损耗,它甚至难以接近100%。

 

  另一个例子,看看太阳能电池板:

再次孤立地看,这看来象是个自由能源装置(实际上也是),因为如果把它放在白天的室外,无需用户提供任何输入功率,总有电流供给负载(收音机、电池、风扇、泵,诸如此类)。仍旧是有输出却无输入。试试在黑暗中用它,你会发现完全不同的结果。原因请看全图:

 

  太阳能电池板的能源来自太阳。到达太阳能板的能量仅有17%转换为电流。这绝对没有违背能量守恒定律。这需要更详细地细节解释。 能量守恒定律适用于封闭系统,也仅只是封闭系统。如果能量来自环境,那么能量守恒定律恰恰不适用。除非你考虑从系统外部输入能量。
  在谈到系统效能,人们有时说到“超一”(over-unity)。从效能的角度看,并不存在“超一”。因为这意味着系统输出的能源比输入多。上面提到的那位靠得住的银行劫匪将不得不从银行金库里取出多于实际存在的钱,而这在物理学上是不可能的。所有现实系统总有一些损失。因而效能总是无法达到系统输入的100%。换言之,任何现实系统的效能都低于整体。

  然而,完全可能有一个系统的功率输出大于我们让它运转起来而必须给予的功率输入。以上述太阳能电池板为例,它只有少得可怜的17%的效能,但我们不必提供任何能源来让它工作。因此,当它在阳光下,其性能系数(“COP”)为输出功率(50瓦)除以能令其工作所必需的输入功率(零瓦),等于无穷大。这一来,我们这块卑微的、众所周知的太阳能电池板只有17%的极差的效能,但同时拥有无穷大的COP。     目前,普遍都接受构成我们的宇宙的80%以上的是“暗物质”和“暗能量”。在这种语境下,形容词“暗”没有什么诡秘和不祥,它指的是我们看不见它罢了。我们利用了许多有用的、但却看不见的东西,如无线电波、电视信号、磁性、重力、X射线,等等、等等。      事实是,我们身处一个我们看不见的、广淼的能量之海中,这相当于上面所示的矿石收音机的情形,只是我们所在的能量海强大之极,远胜于从发射器发射出来的无线电波。问题是,怎样才能开发这些我们周围的能量,并使之为我们做有益的工作。这是一定做得到的,但并非易事。
  一些人认为,我们永远无法取得这种能源。不太久以前,人们普遍认为没人能以每小时超过15英里的速度骑自行车,因为加在脸部的风压会令骑车人窒息。今天,多少人骑得比这快得多也没窒息。为什么?——因为原来的负面观点是错误的。
  不太久前,人们认为金属飞行器不能飞,因为金属比空气重得多。今天,数百吨重的飞行器每天都在飞。为什么?——因为原来的负面观点是错误的。
  现在可能是一个好时机,来解释零点能的基本原理了。量子力学专家指出宇宙是怎样以“量子泡沫”的方式运行的。每立方厘米的“虚空”空间沸腾着能量。数量之多,若以爱因斯坦的著名公式转换,E=mC^2(既能量=质量×一个非常大的数),那么,它会产生出你用最强大的望远镜所能看到的尽可能多的物质。实际上空间非“空”。那么为什么我们看不见任何东西在那里?因为能量实际上是无法看到的。那么好的,为什么你不能测量到它?其实原因有二:第一,我们从来没有试着设计一台可以测量这种能量的仪器;其二,能量以每秒数十亿、数十亿、数十亿次的速度令人难以置信地迅速变换方向。

  有如此多的能量存在,物质粒子瞬间产生,然后湮灭。一半粒子是正电荷,另一半是负电荷,而由于它们均匀地分布在三维空间里,所以总平均电压为零。既然电压为零,我们用什么来作为能源?如果您将它留在自然状态,答案为“无”。 然而,我们可以改变这种能源的随机性质,并将其转换成无限、永恒的能源,作为我们今天的电力供应,用于所有事情——供应电力给电机、照明、加热器、风扇、泵……只要你能想到的。能源就在那儿,任由索取。

  那么,你怎样改变在我们的环境里的能源的自然态呢?其实,轻而易举。这一切所需要的只是一个正电荷和一个负电荷,适度地互相靠近。一块电池就成,同样地一台发电机、同样地一套天线和地线、或一台如维姆胡斯特(Wimshurst)起电机那样的静电设备,均可奏效。当你生成一个正极和一个负极,量子泡沫便会受到扰动。现在,已非完全随机的正负带电粒子处处出现,你生成的正极被周围一粒一粒蹦出来的负电荷粒子的球形包围环绕;同样,你生成的负极,被周围一粒一粒蹦出来的正电荷粒子的球形云包围环绕。这种状态的科学术语是“破缺对称”,这只是一个美称,量子泡沫的电荷分布不再均匀或“对称”。顺带说一说,你的互相靠近的正极负极的流行的技术名称叫“双极子”,这正是技术行话的说法,“两极:一个正极一个负极”——这行话真妙,不是吗!

  为了让你更容易理解,这么说,当你做了一个电池,化学作用在电池内部生成一个正端和一个负端。这些极点实际上扭曲了围绕着你的电池的宇宙,并导致电池两极向四周辐射大量的能流。为什么电池没有耗尽?因为能量其实是从环境流入的,而非电池。如果你学过基本物理或电气理论,你可能会被告知,电池用于给任何电路供电,提供一个电子流在电路中流动。对不起,老大——完全不是这样。真实发生的是电池形成了一个“双极子”,触动局部环境进入一个不平衡态,向每个方向涌出能量,而部分来自周围环境的能量在电池的连接回路中流动。能量并非来自电池。

  那么,如果没有能量从电池中汲取出来为回路提供动力,为什么电池会耗尽? 哈,这正是我们做的一件蠢事。我们创建了一条封闭环电路(因为我们总是这样做的),电流在回路中流动,到达电池另一个终端并立即摧毁了电池的“双极子”。一切都终止在这条路径上。环境再次形成对称。数量可观的、且容易汲取的自由能源只好消失,而你又回到起点。但是,别绝望,我们忠心耿耿的电池立即再次创建正极和负极并重新开始整个过程。此过程如此迅速,以至我们无法发现电路运行时的中断。而偶极的这种持续频繁地创建导致电池的耗尽和能量的浪费。让我再说一遍,电池没有给电路提供动力——它从来没有,也不会有——在电路中流动的电流来自周围的环境。

  我们真正需要的是一个只是把电流从环境中导入电路的方法,不要持续地摧毁能把环境能转变为供应电能的双极子。这有点棘手,但已经做到了。如果你能那样做,你就开发了一种无需输入任何能量以保持其运转的、无限制的和永不枯竭的能源。顺便说一句,如果你要核实上述的、所有翔实资料,那么李政道和杨振宁先生就因这个理论而获得1957诺贝尔物理学奖,该理论在那一年的同年被实验证实。本书的电路和装置就是以该理论开发利用的成功尝试。

  今天,许多人设法利用这种能源,但很少有商业设备可随时供家庭使用。其原因在人,而不在技术。一万多美国人制造过装置或有过关于装置的想法,但无人能达到商业量产,完全由于权势者的反对,他们不希望这种装置可以随意购买。还有一个手法是把这种类装置归类为“对美国国家安全非常重要”。这样一来,开发者就会被阻止同任何人谈到他的装置,即使他已经拥有专利(专利是公开的)。虽然他是发明人,但他不得生产或销售他的装置。因此,只要你投入时间和精力来寻找,就会发现有许多专利中的装置是完全可行的——尽管大部分专利从未曝光,却已经被那些把它们归纳冒充为“国家安全”类的人自己采用了。

    如果你感觉对自由能源及相关技术的反对是我的臆想,以及超过40,000件宣称自由能源设备专利的人一直受到压制,那么请看一下这个2006年的美国局职员备忘录摘要,要挑出所有与自由能和任何相近的项目有关的专利,并对那些专利采取与其它的专利申请不同的处理。

 


    这里的“美国专利商标局”是一个私人拥有的商业性公司,其运行是要为其物主谋利的。

本书的目的是呈现其中一些装置的有关真相。而更重要的是,尽可能地解释这些系统的类型功能,有关“为什么”和“怎样做”的背景详细资料。如前所述,本书的目的不是要你相信什么,只是为您提供一些不容易找到的真相,以便你能够对这一课题自己下决心。

当前学校、学院和大学的科学教育极为落伍,亟须引入最现代的观念。由于那些赚大钱的人多年来本能地阻止任何重大进步,这种状况也已经有些年头了。然而,互联网和信息共享使他们这样做越来越困难了。他们不想让你知道什么?那么如果真相是你不必燃烧燃料来获取能源呢?震惊,不是吗!听起来是不是有点疯狂?好吧,停一停,开始思考。

假设你要为一艘船铺设大量的太阳能电池板,为船里的电池组充电。而这些电池用于运转电动机转动螺旋桨驱使船只前行。如果是晴天,你能走多远?只要日照当头和电池组够大,船能走多远就走多远,也许再加上大半夜。次日仍是日照当头,你可继续你的航程。照此你可远渡重洋。你用了多少燃料驱动船只?没有!!绝对完全没有。然而,固执的观念是你得燃烧燃料来获得动力。

是的,当然,你可以通过燃烧燃料的化学反应获取能源——毕竟,我们把燃料倾入交通工具的油箱里,“让它跑起来”,我们也在大楼的供热系统中心燃烧油料。但大问题是:“我们必须如此?”答案是:“非也”。那么我们为什么还要这样做?因为目前还没有替代物。为什么目前还没有替代物?因为那些从销售燃料中捞取数量多得难以置信的金钱的人认为没什么可以替代的。我们已经被蒙蔽几十年了,现在是醒悟的时刻了。让我们来看看基本事实吧:

让我以展示某些关于电解的真相开始吧:水电解是把水通入电流,促使水分解成氢气和氧气。这个过程得到迈克尔•法拉第极精确的验证。他确定了电解水最高效能的可能条件。法拉第确定了分离水所需的电流量。而他的发现被接受为这种方法的一种科学标准。

我们现在碰到一个那些科学家们急于忽略或拒绝的问题,因为他们错误地认为它违背了能量守恒定律,当然,其实它并不违背。问题出在一台由美国鲍勃•博伊斯(BobBoyce)设计的电解槽,其效率似乎比法拉第最大可能产气量高出十二倍。这在科学领域是可怕的异端邪说,它使得那些通常“引经据典”科学家非常紧张和慌张。没必要担心。并没有触动到能量守恒定律,法拉第的成果也没有受到挑战。然而,这就亟需解释。

让我以展示一台标准的电解槽系统来开始吧:

 

  这里,电解槽的电流由电源提供。电流使电解槽内的水分解。气体产出量可用法拉第法预测(如果电解槽设计不好和制做不精准,产量或者会更少)。

  鲍勃·博伊斯是一个非常聪明、洞察力强且能干的人,他开发出一个从环境汲取能量进行水电解的系统。粗略一看,鲍勃的设计象一台高档电解槽(它也的确是),但事实上好得多。鲍勃设计的实际构造和运行细节可在下面网址得到 http://www.free-energy-info.co.uk/D9.pdf ,但在这里,我们只对他的系统做一个非常泛泛地概括:

这里非常重要的特征是:能流进入电解槽并导致水的分解,然后产生气体输出;能流几乎完全来自环境,而非来自电源。鲍勃电源的主要功能是给装置提供从环境汲取能源的动力。因此,如果您以为驱动电解槽的所有动力来自电源,那么你就有一个现实问题;因为,当正确制造和经过适当谐调后,鲍勃的电解槽产气量是法拉第的最大产气率的1200%强。

这是个幻象。是的,电流输入的确与测量结果一致。是的,气体输出的确与测量结果一致。是的,是的,气体产量的确是法拉第最大值的12倍。但法拉第的成果和能量守恒定律并未受到任何挑战,因为被测量的电流主要用在给环境接口提供动力,而且几乎电解过程使用的全部能量都是从局部环境流入,但是没能检测出来。我们所能做的合理推断是:由环境流入的能量大约是电源的12倍。

目前情况下,我们没有任何仪器可以测量环境能。对于电流,我们与500年前的人处于相同位置——那时没有仪器可以用于测量。那,当然,并不意味着那时电流不存在。只是我们没有开发出能够测量电流的设备而已。今天,我们知道环境能的存在,是因为我们可以看到它所引起的效应,例如运行鲍勃的电解槽,给电池充电,等等。但我们无法直接测量是由于它的振动垂直于电流振动的方向。据说电流振动是横向的,而零点能的振动是纵向的,所以诸如电流表、电压表等对横波有反应,对纵波则无效。

鲍勃·博伊斯的101-Plate电解槽产气量每分钟达100公升,这样的生产率可以为低容量内燃机提供动力。车用发电机完全有能力为鲍勃的系统供电,结果是这辆车似乎用水作为唯一的燃料运行的。并非如此,说它靠产出的气为引擎提供动力也不对。是的,运转的确利用了气体,但为汽车提供动力的能量的确来自取之不尽的环境能。同样,蒸汽引擎不是用水运行。是的,它是在过程中利用了水,但在为蒸汽引擎提供能量时是靠燃烧煤,而不是靠水。

“自由能源”的基本知识:

本综览基于你从未听说过自由能源,并乐意了解其概略轮廓。那么,我们就开始吧。

我们趋于认为古人不如我们聪明——不管怎样,我们有电视、电脑、手机、游戏机、飞机,……但是,这是个很大的“但是”,他们没有这些物品是因为科学还未进步到足以让这些物品成为可能。那并不意味着古人就比我们蠢。

比如,你能够自己精确算出地球周长吗?这要在没有预备的知识,没有卫星,没有天文学信息,没有计算器,没有电脑和专家的辅助之下。埃拉托色尼依靠观测相隔800公里的两眼井里的影子做到了。那是什么时候?两千多年以前。

你或许听说过毕达哥拉斯几何学,他比埃拉托色尼还早数百年,而几何学还只是用于为新建筑的地基丈量空地。你或许听说过阿基米德,他发现了浮体定律。他也是两千多年前人。那么,那些人加起来与你我相比如何?他们是蠢人吗?

这一点很重要,因为它证明了科学信息本体可以使早期认为不可能的成为可能。这种效果并不限于数世纪前。拿1900年来说,我父亲还是个年轻人,所以也不算太久以前,是奥维尔和威尔伯•莱特的第一次'驾驶'飞行前三年,那时还没有飞行器。没有无线电台,确切地说,没有电视台,也没有家庭电话。唯一正经一点的资讯是书籍、期刊和依赖于老师知识结构的教育机构。没有汽车,而最快的交通工具就是飞驰的马。

今天,很难想象古人什么都没有会是个什么状态。让时间更近或仅仅回顾50年。那么,在自选的知识范畴开始实验前,在科学领域研究的人不得不设计和构建他们自己的仪器。他们既是仪器制造工,吹玻璃工、金属制造工等,也是科研人员。现在,所有种类的测量仪器都是现成可以买到的。我们还有一些前人所没有的,如硅半导体、集成电路、电脑,等等,等等。

重要的一点就是科学理论的进步使得那些在我父亲的年代被认为是荒谬的想法成为可能。然而,我们需要停止思考,就好像我们已经了解了一切需要了解的,并没有什么是我们认为“不可能!”发生的。让我通过评析几件在1900年你会被标识为“疯狂怪人”的东西,来尝试说明一点;这些东西在今天来说是理所当然的,因为,而仅仅是因为我们已经熟悉了这些东西背后的科学。

若要在1900年就确信

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2012-6-22 23:20 上传

一架重达350吨的金属飞行器不可能飞!!—谁都知道

你不可能观看数千英里外的某人——胡说!

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2012-6-22 23:22 上传

不!你当然不能与不同国家的人交谈,除非你去拜访他 !

最快速度的旅行方式一匹奔驰的骏马

 

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2012-6-22 23:24 上传

机器与人类下棋不可能取胜—事实如此!

  今天,我们不仅知道这些东西是可能的,我们还视之为理所当然的。我们口袋里就有手机,可以随意与几乎世界上任何地方的朋友交谈。如果我们不再能这样做,就显得相当奇怪了。

  我们都有一台电视机可看、可谈论一场在世界另一边举行的高尔夫球锦标赛。我们看实况,几乎与球手同时看到每一杆的击球结果。以前甚至暗示这样的事是可能的,都会让你由于妖言惑众而上火刑柱,但没多久,如果没有电视,我们今天就会感到很奇怪。
  如果我们看到350吨的金属波音747飞过,我们一点也不会觉得奇怪,更不消说“不可能”了。它的巡航速度是500迈,这个速度在我父亲年轻时被认为是幻想。事实上飞机即便如此沉重也与我们无关,我们知道它能飞,而且天天这样飞。
  我们习以为常,一台计算机可以在一秒钟内做100万件事。今天,我们已经对100万有多大失去了概念,而我们大多数人似乎都败给象棋游戏——如果他与电脑对战,即便是一台很便宜的电脑。
  我们需要了解的是我们目前的科学知识远不全面,仍有许多事情需要学习,而我们一般人认为不可能的那些事可能在不经意间、短短数年就成为日用设备。并非我们愚蠢,而是因为我们目前的科学仍有很长的路要走。
  本书的目标是介绍一些当前科学没教过的东西。 理想情况下,我们希望有一台装置可以为我们的房子和汽车提供能量,而无需燃烧任何种类的燃料。在你有想法前,这里是一些新的和异想天开的点子,请想想长久以来风车房汲水、磨粒、提升重物和发电。长久以来水轮也在做类似的工作,而它们两者都是无燃料装置。
  我们的太阳为风车房和水轮提供了能量。太阳把水加热,生成风和雨,然后给我们的装置提供动力。能量是从我们的局部环境流入,不花我们一分钱,而且源源不断,不管我们是否使用它。
  你看到的大多数风力发电机和水轮机图片显示安装这类设备要花费大量的金钱。本书书名是“自由能源装置实践手册”,而“实践”这个词意味着本书所谈到的装置是你个人有合理机会为自己构建的——如果您决定这样做。然而,尽管在第14章有操作指南教你从零开始,抽水上山,建造自己的不用燃料的风力发电机;以及低成本利用波能;但这类装置要看天气。所以,由于这个原因,主要还在下一代可商业化的装置,这些装置不管天气如何、无需燃料就可以为我们的房子供电和为交通工具提供动力。

  也许现在我应该说明一下,这种高科技设备的新一波商业化引进遭到人的竭力反对,因为这种装置最终出现时,他们会失去很大的收入流,这点毋庸置疑。例如,壳牌和英国石油公司是典型的石油公司,每小时利润是3百万美元,每年的每天的每小时,况且还有许许多多的其它的石油公司。政府赚得甚至更多。在英国,销售价格的85%是政府税收。不论他们说什么(他们都喜欢说“绿色”,籍此沽名钓誉),都不愿给予片刻考虑:允许介绍非燃料动力装置。而且他们也有金融操纵力量在任何层面反对这种新技术。
  例如,几年前美国加州理工学院花了数百万来证明车载燃油重整器(On Board Fuel Reformers)会带给我们更好的燃油经济和更清洁的空气。他们在巴士和汽车上长期测试以提供证据。他们与非常大的汽车零配件供应商阿文美驰(Arvin Meritor)联手,把这些新装置放进新产的汽车里。阿文美驰的分公司为了把燃油重整器装入新车里,已经做了所有的最后工作之后,美国私人直接投资公司(One Equity Partners)买断了阿文美驰的分公司。他们组建了一个新公司:埃姆康净化技术公司(EMCON Technologies),随即这个公司把燃油重整器拿下了生产线,原因不是重整器不能工作,而是重整器的确可以工作。这不是“阴谋论“,但是是公开的纪录。

  几年前,一个才华横溢的美国人斯坦利·梅耶(Stanley Meyer),发现了非常节能的途径:把水分解成氢气和氧气的混合气体。更进一步,他发现这种“羟基”(hydroxy)气体如果与空气、水滴和引擎排出的废气混合,只要很少的量就可以使汽车引擎运行。他得到了资金,开始生产改装套具,使任何汽车可以单靠水而根本不使用任何化石燃料行驶。你能猜想到那会受到石油公司和政府什么样的欢迎。就在他得到资助后,斯坦在一家餐馆就餐,他跳了起来,说:“我中毒了!”。他冲出餐馆,跑向停车场,随即当场倒毙。如果斯坦弄错了,他就死于“自然原因”。不过这对石油公司和政府来说是非常便利的时机,改装套具从来就没有生产出来。
  即便如此,斯坦身后还是留下很多这方面的专利,直到最近,也没人尝试复制他的十分小功率的电解槽。接着,在威尔士的戴夫·罗顿(Dave Lawton)取得了成果。很多人依照戴夫的操作指南复制了装置。还是比较难的是象斯坦那样,不用化石燃料去运转引擎。但最近,英国的三个人做到了。他们仅仅用水去运转标准的汽油引擎发电机。有趣的是,他们追求的是其它领域更有吸引他们的事。所以,他们不反对共享他们的实践信息,而资料就放在第十章。

  简而言之,他们用一台标准5.5千瓦的发电机和把点火正时延迟约11°,阻止火花“浪费”,并以混合了空气、水滴及少量的羟基气体(每分钟3升)注入引擎。 他们用4千瓦的电器设备对发电机进行负载测试,以确认装置在负载下正常工作。然后移到较大的引擎上。这是他们使用的一般型号的发电机:

他们的无燃油运行配置的略图如下。详细资料(包括如何制做自己的高性能电解槽)在第10章。

 

  正统科学宣称,可以用数学语言证明装置不可能工作。然而,计算在这里存在大量漏洞,因为它不是基于实际发生的事情,更糟糕的是,它做出的最初假设就是完全错误的。即使我们不知道这些计算,事实在于它已经完成,足以证明当前的工程理论过时了,需要进行升级。

  现在,让我们考虑一下另一个有才华的美国人约翰·贝迪尼(John Bedini)的装置,他造了一台轴承上安装了飞轮、用电池提供动力的电机。当然,这听起来没什么值得大惊小怪的,但关键是这台电机已经在他的车间里运转了三年,而电池一直是满的——这下惊讶了吧。其配置如下:

这个配置标准设置不同的是,电机不是直接与提供动力的电池相连,而是由连续快速的直流脉冲供电。这就导致了两种结果:首先,那样驱动电机的方式在电力学上非常高效的;其次,当飞轮被系列脉冲驱动,装置就从本地环境拾取到额外能源。

另一个不寻常的特点是:电机轴旋转着一个圆盘上带有永久磁铁。它们扫过一套固定板上的匹配线圈,构成一个通常意义上的发电机,然后产生的电能被转换成直流电,最后反馈给驱动电池,给它充电并维持其电压。

标准理论说象这样的系统无疑是低于100%功效的,因为直流电机功效低于100%(真),而电池也大大低于功效标识的100%(真),因此,结论是这样的系统不可能工作(假)。正统科学不理解的是,脉冲飞轮从本地环境汲取到能量。这表明正统科学理论是不充分的,过时的,并需要更新的。

一个叫吉姆·沃森(JimWatson)的美国人建了一个更大型号的约翰系统。这个型号有6米长。吉姆的型号不仅给自己提供动力,还多发出12千瓦的电力。额外的12千瓦肯定令正统科学相当尴尬,使他们或者视而不见,或者干脆拒绝承认它的存在——尽管这台设备已经在一个公共的研讨会上演示过。这是吉姆的设备:

 

  工作相当独立,一个叫查斯·坎贝尔(Chas Campbell)的澳大利亚人发现了同样的效果。他发现,如果他使用一台交流电机接入到总线,有可能获得比驱动电机所需要的更多的能量。

他用电机驱动一系列轴承,其中一个轴承安了一个沉重的飞轮。如下示:

 

  最后一个轴承驱动一台标准的电力发电机,而查斯发现那台发电机可以为电器设备提供动力。总线设备需要比总线驱动电机更大的电流。

  查斯再进一步,当系统运行至全速时,他把墙上的插座开关由总线电机切换到自己的发电机。系统继续运行,不但为自己提供动力,也驱动其它设备。
  正统科学说那不可能。这更说明正统科学过时并需要更新,需要升级到能够涵盖这类从局部环境流入的过剩能量。
  这是查斯·坎贝尔装置的图示。

另一人在网上放置了一段视频,展示了同一原理的变型。在这个案例中,飞轮非常轻而且在轮缘附着着简单的桨片:

 

  然后他用一台高能水泵喷射出强力水射流,直接射向桨片,驱动轮子以急速的系列脉冲旋转。轴上附着的轮子驱动一台标准的直流发电机,点亮一盏白炽灯:

真正吸引人的部分在于,他拔去水泵的电源插头,转换到由轮子驱动的发电机,结果水泵除了为自己提供动力外,还把多余的电能提供给其它的电器设备。其配置如下:

 

  正统科学再一次说这是不可能的。于是又一次说明正统科学过时了,需要扩展到能够涵盖所观察到的事实。
  永久磁铁具有连续功率。 这是显而易见的,因为它能附着在电冰箱的垂直面上,经年累月地支承着自己的重量。正统科学说,永磁不能用作动力源。然而,事实是正统科学恰恰不知道萃取这些力的必须技术。
  新西兰人罗伯特·亚当斯(Robert Adams)造出一台电机,其效能似乎极其典型,达到800%。这个,当然,根据正统科学,是不可能的。罗伯特被告知,如果他公开他的资料,他就得死。他决定,在他那个年纪,死不是一件大不了的事,所以他继续前行,公开了所有资料。
  以电脉冲驱动电机,其效能一般少于100%。亚当斯电机外观与这种设计类似,但其实不同。电机动力来自附着于转子上的永磁,而非来自施加在安在定子上的电磁铁上的电脉冲。磁体被静止的电磁金属芯吸引。这样就提供了电机的驱动力。当磁体经过电磁体金属芯时,电磁体于是得到刚刚够的动力,克服反向阻力。
  系统工作如下示:

1.磁体被吸往电磁铁芯,旋转主动轴,给电机提供动力。

2.磁体的运动在电磁铁绕组中产生电功率,这些电能用于给驱动电池充电。

3.当永久磁铁到达电磁铁,少量电功率被馈入到电磁铁绕组,以克服任何阻碍主动轴旋转的后拖力。

4.当切断电磁体的电源时,反电动势脉冲被捕获,并被用于给驱动电池充电。

5.虽然上图示未显示,但通常围绕转子会安装附加的耦合线圈,而且如果他们在适当的时候短暂连接,它们就会产生暂时电流,而当它们被关闭,其导致的反向磁场同样激励转子继续前行,而如此便可把COP提高到超过1000。应用这种技术的一个复制品,在27瓦电输入时,其输出是32千瓦。

当以这种方式操作时,亚当斯电机具有的输出功率远远超过使其运行所需的输入功率。这个设计把正统科学搞糊涂了,因为正统科学拒绝接受流入电动机的能源是来自本地环境的观念。这更奇怪了,想一想风车、水车、水力发电方案、太阳能电池板、波涌电力系统、潮汐发电系统和地热能源系统可以被接受,并认为是完全正常的,尽管事实上他们所运作的能源都是从本地环境流入的。我们不得不得出这样的结论:既得利益集团正努力阻止正统科学接受这样的事实,即自由能源在我们身边,任由索取。也许正是如此,他们要我们去花钱买燃料,用燃烧“制造”能源来为我们的家园和汽车提供动力。

在强力发动机设计中采用磁能的另一个例子来自查尔斯·弗林(CharlesFlynn)。他使用了相似的的电屏蔽方法来防止磁阻妨碍主动轴的旋转。查尔斯用在转子和定子上都用永磁体来代替电磁体,而扁平线圈则创建阻隔场:

当线圈没有电流通过时,它不会生成磁场,而转子磁体的南极被定子磁体的北极均等地向前和向后吸引。如果如下图所示有有两个线圈,而一个加电另一个不加电,后拉力被抵消而前推力促使转子向前运动:

正统科学对这样的配置迅速一瞥并正式宣布,因为需要的大量的电脉冲使轴旋转,电动机效率肯定低于100%。这恰恰说明了对电机是如何运行的完全缺乏了解。根本就没有“大量的电脉冲”,因为电机不是由电脉冲驱动,而是由许多对的磁体的吸力驱动。而只有非常少量的电脉冲用于在磁体移动经过时抵消反向阻力。把这放在上下文的语境中,查尔斯建造的强力原型机以20,000转/分钟的速度运转,而线圈的动力是由一节9伏干电池提供。干电池根本没有能力提供强电流。

转子磁体两边都用上定子磁体,可以很容易使电机更强劲。如图所示:


  在单个驱动轴上附着一层又一层的磁铁,对电机功率是没有实际限制的。如下所示:

 

用安装在正时部分的发光二极管的光来使电脉冲与屏蔽线圈同步,透过附着于电机驱动轴上的正时盘里的孔洞,光线落到盘的另一边的光敏电阻上,提供线圈通电的电力转换。

一个变通的方法是:跳过全部正时部分,而以调频电脉冲电路来提供同步。启动时用十分缓慢的脉冲使轴运转,随即提高频率使电机加速。这种方式有利于需要速度控制的应用。

天线系统。我们被如此多的能量所包围,以至于我们用一条简单的天线与大地的连接就可以从本地环境汲取到大量电流。

 

  托马斯·亨利·莫雷(Thomas Henry Moray)频繁举办公开演示会,期间,他点亮数组灯泡以展示大量有用的能量是可以从环境中汲取的:

莫雷的设备可以产生超过15千瓦的功率输出,而且还没有传动件,仅仅是一条简单的天线和地线。尽管有频繁的演示会,依然有些人不相信那并非恶作剧。于是莫雷邀请他们选择地点,他将演示能量可以在任何环境中获取。

他们驱车来到郊外的乡村,选择了一处远离电线而且方圆内极少有商业无线电台的孤立地点。他们安装了一条十分简单的天线,据一位观察者目测,天线长约17米,离地高约2.5米:

 

  接地的是一根敲入地底的八英尺长的煤气管。灯泡组的电力由莫雷的装置提供,随着煤气管敲入地底越深,与地连接越好,灯泡就越亮。莫雷于是示范,断开天线的连接,灯泡熄灭。当天线再次联通,灯泡又亮了。他又示范断开与地的连接,灯泡再次熄灭,一直持续到重新接地,灯泡才亮。怀疑论者在演示面前完全信服了。

  莫雷的装置是数个极其卓越和成功的设备之一,我实在无法告诉你怎样复制,但这里的关键点是在任何地方只要竖立一根长57英尺、高8英尺的天线就可提供数千瓦的电能——如果你知道怎样做的话。
    某些人非常不欢迎莫雷的演示。于是他在自己的车里挨了黑枪。他给车子装上防弹玻璃,但他们进入他的实验室,在那里向他开枪。他们成功地胁迫他终止了演示和公布如何复制他的天线系统的精确的详细资料。
  劳伦斯·雷本(Lawrence Rayburn) 最近开发出一套9米高的天线系统,并用它为自己的农场提供电力。他测出这套装置可以为他汲取出超过10千瓦的电能。
  赫尔曼·普劳斯顿(Hermann Plauston) 拥有一项专利。这项专利读起来更象一本如何从天线萃取有用能源的操作指南。他把他那能够产生100千瓦的剩余能源的装置称之“小”系统。
  弗兰克·普兰提斯(Frank Prentice) 在天线系统方面有一项专利,他激励一个导线环,导线环沿着一条很长的安在地面上200毫米的导线。他输入500伏特,而却从系统中汲取出3000伏特,得到额外的2500伏特。

尼古拉·特斯拉(NikolaTesla),可能是自由能源领域里最著名的人物。他有一项关于天线系统的专利,其主要部件是带绝缘面的反光金属板。在这一领域很常见的是,一块高质量电容器用于最初储存能量,然后将电能脉冲调制后通过一台降压变压器,使之降低电压,增强电流。如下示:


  特斯拉线圈: 可以用特斯拉线圈取代天线。如果初级绕组放在次级绕组中间,而不是如普通结构一样在一端,特斯拉线圈可以产生非常高强度的电流。特斯拉把输出导向到一个单独的金属板上,而在金属盘与接地之间,为负载提供电力。
  唐·史密斯(Don Smith)在YouTube上有一段视频演示。他用两块金属盘夹着一片塑料片做成的电容来代替特斯拉的绝缘单板。负载是从电容器和接地之间得到电能的。视频显示唐使用了一个28瓦手提式特斯拉线圈,看起来在地线产生数千瓦电能。

唐指出,输出功率与电压的平方和频率的平方成正比,所以如果你成倍增加频率和成倍增加电压,那将会产生16倍的输出功率。

塔里埃尔·卡帕纳泽(TarielKapanadze)演示了一段土耳其电视台采访的网络视频。他把一个旧的汽车散热器埋在地下作为接地,然后用特斯拉类型的无燃料装置点亮了一列灯泡。尽管解说词不是英语,但视频还是很有信息价值的。你会注意到,这是一个非常基本的结构样式制做的设备,只用几条裸线扭在一起构成电路连接,就有了强大的功率输出。

当移走启动电池,设备被举在空中以证明设备是独立的并且是自供电的。这又是一个证据证明自由能源就在我们周围,可以被任何人索取,只要你知道怎样做。这里你可以看到塔里埃尔点亮五个一排的灯泡。灯泡挂在横架着两张椅背上的扫帚把上。这可不是什么高科技和高成本的结构。

 

  这个图是他的电路外壳、火花隙和输出变压器:

科尔曼/塞敦·吉莱斯皮(Colman/Seddon-Gillespie)的70年电池。科尔曼和塞敦•吉尔斯皮开发出一种装有无害化学物(铜、锌和镉)的小管,以一种完全不同的方式来获取非燃料能源:

 

  他们发现,如果石英管受到了几秒钟的高频电磁辐射,然后它们也会具有放射性约一小时。这时,可以从管中汲取出一千瓦的电能。一小时快结束时,另一次电磁爆又会使小管保持辐射并维持着电能输出。用铅屏蔽来使这个装置安全。他们对这个装置拥有一项专利。这些小管的预期使用寿命是70年。
  电解:水从液态转变成氢气和氧气的混合气体需要多少能量,迈克尔·法拉第做了非常优秀的研究工作。正统科学已经领悟了这一资料,并拒绝相信那只是关于电解的暂时定论。
  这类似于说,一个人只能靠奔跑来达到自己最快的对地速度,而拒绝那样的事实:或许晚些时候的自行车的发明可以大大加快人力的对地速度。
  他们冥顽不化,尽管事实上,由于另类的电解方法,重田长谷部(Shigeta Hasebe)被授予了一项专利。这专利使用了磁体和螺旋形电极,如下示:

在他的专利里,重田指出他的装置在实验室测试的结果只比法拉第高10倍,这令他十分失望,因为根据计算,他应该比法拉第高20倍的能效。方法不同,沿着电极对的顶部和底部安上强磁,以此改变环境的运转来绕过法拉第估算的最大值的限定。

鲍勃·伯伊斯(BobBoyce),美国人,做出一套脉冲电解系统,测出的输出量是法拉第估算的“最大效率”的12倍。这使得基于法拉第的计算变成“胡说八道”。法拉第的成果是卓越的,它们不再是水分解的限制因素,因为科技的发展已经超越了法拉第的方法。

斯坦利·梅耶(StanleyMeyer),美国人,他发现一种分解水成气态的方法,只用很少的能量。斯坦利的方法被戴夫·劳顿(DaveLawton)和其他许多人复制。例如,斯考特·克莱姆顿博士(DrScottCramton)生产出的“羟基”混合气体,以36瓦(12伏,3安培)输入功率对水电解,可以每分钟6升的生产率产出气体。这大大优于法拉第认为的可能性,而且还允许通过重组羟基气体,再次给水提高电能产量。因此,产电量大大高于分解时需要的输入电量。

约翰·贝迪尼(JohnBedini),美国人,拥有一项电池脉冲波形快速充电系统的专利。使用电池组往往昂贵、占地,还需不定时更换电池,给用户带来处置麻烦和额外费用。电池还有很多局限:如果放电率少于20小时,会有危险并缩短使用寿命。所以一个100安培小时的电池,如果不损坏的话,只能对付5安培的电流(60瓦)。

约翰·贝迪尼的尖波产生系统可以同时为数个电池充电。其局限在于充电时不能同时给设备提供电力,因而你需要两组电池。该系统容易制做和使用,,但得到比驱动输入更多的电能却相当难。我见过的性能最好的时候是11倍的输出大于输入。

约翰的脉冲发生器有多种型号。最常用的是一种永磁铁氧体安在自行车轮缘上的型号。

 

  当轮子转动时,接近的磁体会在电磁铁的一个绕组里产生一个电压。这触发了一个给电磁铁的第二个绕组供电的电路。这个脉冲推开磁体,保持轮子转动。当给线圈的电流被断开,结果是反向电动势电压尖峰反馈给充电池组。如果尖峰信号足够锐利,会引起多余的能量从本地环境流入。有意思的是,轮子旋转的速率直接与充电组电池的数量成正比。下图是朗·布夫(Ron Pugh)的高性能贝迪尼式脉冲充电器:

结论:

“自由能源”这个术语一般是指从本地环境汲取能源的方法,而无需燃烧燃料。有许多不同的方法可以成功做到。而且这方法早已跨越国度,跨越时间了。

能够收集的能源数量可以相当大,而一个家庭所需的几千瓦电能是大多数上述提到的多数设备可以轻易达到的。

然而,适合于从本地环境、或如莫雷所言“地球漂浮其中的能量之海”中汲取大量电能的,是一个普通的、日常商用设备,用于给广告展示使用的霓虹管提供能量的装置:

 

  不特别贵、也不难买到,此装置产生一个每秒几万周期的数千伏交流波形。以正确的方式连接,正如极具天赋的美国人唐·史密斯所描述的那样它能从环境中汲取大量的能量。称之为特斯拉线圈的、特殊形状的升压变压器用于升压,由于从外部汲取进入回路的能量正比于电压的平方和频率的平方,使之具有戏剧性的效应。因此,如果成倍增加电压或成倍提高频率,额外的能量将会增加16倍。

  如果你不明白发生了什么,所使用的技术看起来很疯狂。因为你先是增加电压和频率,然后又把两者都降下来,看来象是浪费时间。但是,这是个巨大的“但是”,第三章所述的简单装置能产生160千瓦的额外能量,同时还给自己提供动力。
************************

  在这个导论里所谈到的装置,没有给出的太多细节,而且只涉及到装置的很少的部分。大量详实资料只在本书中的章节里。
  “底线”是能源绝对可以从当地的环境汲取足够数量以供应我们所有的需要。无论出于何种原因,传统的科学似乎决心不接受这个基本事实,用每一个机会否认它。看来似乎是金钱利益导致拒绝接受事实的根本原因。真正的科学方法是在新观察到的事实和新发现时更新科学理论,但在目前,并没有采用真正的科学方法。

  在结束这个介绍时,让我们考虑某些能用于从零点能量场收集能量的众多方法中的某些方法,以备我们在日常工作中应用。下面是部分方法:

 
    此列表中没有包括的:     安德烈•罗西(Andrea Rossi)的冷聚变,1千瓦的型号;     弗洛伊德•斯威特(Floyd Sweet)的静态磁系统(COP=1,612,500瓦);     史蒂芬•马克(Steven Mark)的自供电环形,数百瓦;     塔里埃尔•卡帕纳泽(Tariel Kapanadze)的1千瓦到100千瓦的发电机;     唐•史密斯(Don Smith)的大千瓦的设计;     阿尔弗雷德•哈伯德(Alfred Hubbard)的35马力的发动机;     理查德•克莱姆(Richard Clem)的300马力自供电发动机;     约翰•瑟尔(John Searle)的飞碟和发电机;     丹•库克(Dan Cook)的自供电静态发电机;     约瑟夫•纽曼(Joseph Newman)的电动机以及等等、等等。

    由于很多人都没有意识到运行现有市电设备的成本,这里是一些市电电流消耗和90%效能的12伏逆变器的电池运行的指标。当逆变器接通时,不管逆变器是否正在为设备供电,都有一个持续的电流消耗。

    人们在寻找自由能源发电机时一般都不知道涉及到了什么。在英国,市电电源的家用电器有一个13安培的保险丝,把它们限制在3千瓦的功率,否则熔断保险丝。室内布线成一环形,使得每个电源插座由两段市电电源线供给,从而使电流从两个方向供给,可在每个插座加倍电流。电池逆变器的十千瓦将需要运送可观的926安培,这远远超过汽车里的启动发动机的电流,而那个926安培是英国家用保险丝额定的70倍。
    要确定你在一天用了多少电,你要列出你使用的所有电器,以及你一天当中打开每样电器有多长时间。例如,一个100瓦的灯泡打开8小时,用0.1千瓦乘以8小时,这就是总计为0.8千瓦时(这是电力公司用来向他们的客户收费的“单位”)。所以,如果你每个单位付费15便士,那么这个灯光开了八小时将要你在那一天付费:0.8×15 =12 便士。
    每样设备的额定功率则通常会标明在一块金属牌上,或贴在设备背面的不干胶标签上。以使你有一个典型的功率额定值的大致概念,下面是一个列表:
    灯泡:100瓦;水壶:1.7到2.5千瓦;炊具:7千瓦;电炉:1.2千瓦;洗碗机:2千瓦;洗衣机: 最大2.25千瓦,但在大部分的循环周期里比这小得多;转筒式干燥机:2~2.5千瓦;电视机:50~100瓦;无线电:10瓦;DVD播放机:50瓦;计算机:150瓦;音响:100瓦;冰箱/冰柜:最大500瓦,但一天里是很少的,因为它大部分时间关闭的;空调:所有从1千瓦到也许是4千瓦,很大程度取决于实际空调单位;风扇:50瓦。
    确定任何一种家用设备的实际功耗的一个非常有效的方法是使用便宜的市电功率表,就像这里所示的那样。它可以插入设备,而功率表可以插入到市电电源。然后,对于任何设备,它会告诉你实际功耗和累积功率“消费量”。把它用在冰箱或冰柜上是很有参考价值的,因为累计读数显示的是整个白天的电流实际消耗量,而在晚上,气温较低,门的开启几乎为零,电流消耗比峰值时的电流消耗低得多。国内的功率表价格便宜,因为它们大量制造。下面所示的是一个相当典型设备。
    如果你设法去买一台自由能发电机,可能很贵。但是,如果你查验过哪一种家庭设备让你花费最大,很可能一个相当小的发电机就可以使你的电力成本有很大不同。

    已上市
 

 

    尽管一百多年来他们一直否认自由能是可能的、并压制发明人和发明,但他们的确漏掉一些东西,可能以为公众就是没有足够的智商看到事实。例如,便携式空调设备已经上市,而有的既提供加热又可以制冷。在推销印刷品中,卖家明确说明,热输出比电输入大得多,通常大2.6~3.0倍。他们很明确地指出,如果你用电加热,那么你可以通过使用他们的设备降低您的取暖费到三分之一。下面是三个典型的例子:
 
    这是Climachill公司的PAC12H(KYD32)12000 BTU空调机,2015年的零售价是312英镑,而加热时,它的COP约有3.0,只以略高于1千瓦而得到3.5千瓦的性能。Climachill公司也没有弄明白,“实际上免费的午餐这种东西是没有的”,输出大于它是不可能的。
 
    这是伊莱克斯的EXP09HN1WI,2015年的零售价为336英镑,并提供制冷和2.32千瓦的加热,COP =2.82,这意味着2.32千瓦输出需要的输入是823瓦。由许多不同的零售商供货。
    还有许多其它的便携式空调装置——包括更大的型号。其共同点是输出大大大于输入。普通冰箱也具有所需运行高出将近三倍功率的性能比。
    你也许不同意,但对我来说是很明显的,如果我能从1千瓦的输入功率得到3千瓦的加热,那么我就是收到了2千瓦的自由能。
   我希望你可以从这个介绍中呈现的方法中看到,其实利用自由能或自供电发电机的理念并不陌生或奇怪。

因此,我邀请验证真相,阅读这本电子书的信息,以及在这个网站上的补充资料:http://www.free-energy-info.tuks.nl/,在这个问题上自己拿主意。请注意,这个信息结构并不是固定的,这本电子书通常会定期重大升级。因此,为了保证跟上所发生的,我建议你,比如说,每月一次,下载一个新的副本。祝你的研究好运。

第一章:磁能

王沈河的永磁电机

我们被告知的一件事就是:永磁不能做任何事。噢,是的,磁铁贴在你的冰箱上时可以反地心引力支承着自己。但是,不是说它们不能做任何事吗?真的吗?

到底什么是永久磁铁?好,如果你取一块合适的、如“软铁”之类的材料,放进一个线圈里,施以强电流通过线圈,这样就能把铁转变成永久磁铁。做磁铁要求线圈里的电流要多长时间?不到百分之一秒。由此产生的磁铁可以反重力支持自身重量多长时间?年复一年。你不觉得奇怪吗?看看你自己能支撑自己的体重多长时间?年复一年?不行。月复一月?不行。甚至日复一日?也不行。

如果你不能做到这一点,磁铁怎么能?你是说一两分钟的单脉冲可以泵入一块磁铁足够若干年的能量?这似乎不合逻辑,不是吗?那么,磁铁是如何做到这一点的?

答案是磁铁实际上完全没有施加任何力。如同一个太阳能电池板也没有做任何产电的努力一样,磁铁能量是从环境流入,而非磁铁。电脉冲创建磁体,使铁原子对齐并产生一个磁的“双极子”,它与电池所产生的电的“双极子”有相同的效应。它使围绕着自己的量子环境两极化,并导致巨大的能流围绕自己流动。这种能量流的属性之一就是我们所说的"磁性",就是它让你的磁铁吸在门上或冰箱上、终年克服重力的。

不象电池,我们没有使它处于一个立刻自我摧毁双极子的状态下,因此,能量几乎是无限期地环绕磁体流动。我们被告知永磁不能做有用的工作,那不是事实。

   王沈河的永磁电机

  这是一张中国人的照片,王沈河(ShenHe Wang ),设计并制造了一台五千瓦的发电机。这台发电机不用燃料,而用永磁驱动。它使用悬浮在液体中的磁性颗粒。本应在2010年5月1日至10月31日举办的上海世博会上公开展示,但中国政府介入,不允许展出原型机。而代之以只让他展示手表大小的版本,以证明其设计成果,而没有实际发电用途:

大多数的发明家似乎并没意识到这一点,几乎每一个政府都反对公众自由获取并拥有任何真正意义上的自由能源设备(尽管他们也乐于使用这些设备)。他们的目标是支配和控制普通民众,而主要因素就是控制电力的供应和成本。第二种无处不在的使用方法是控制货币。不知不觉中各国政府设法拿走了人们收入的大约78%,主要靠隐瞒的办法、间接税收、收费、费用……如果你想知道更多,那么你可以访问www.yourstrawman.com,但请了解自由能源设备为什么不在您的本地商店出售的原因,这跟政治控制和既得利益集团有关,而绝对与技术无关。的确有数千次,所有的技术问题已经解决,但好处被那些当权者压制了。

2008年4月,王先生的两台5千瓦发电机成功地完成了中国政府为期半年的“可靠性和安全性”的强制性项目测试。在中国,一个大型的中国联营企业已经开始收购燃煤发电站,并打算用王先生的无污染大型发电机来改造这些电站。这里提供王沈河电机的部分资料:http://www.free-energy-info.com/Wang.pdf

                     
  电机转子有四个臂,坐落在一个有磁性颗粒的胶状悬浮液的浅碗中。

这是该电机的一项专利,但不是英文的,也没有披露主要的数据。

  王先生打算把他的电机设计给世界上所有的国家,并邀请他们自己制做电机。这种非常慷慨的态度没有考虑到每个国家的既得利益集团,至少没有考虑到该国政府,都会反对介绍任何利用自由能源的装置,因为这些装置会破坏其连续的收入流。甚至可能不会允许你去中国买一台带回家使用。
  配置永久磁铁的方式使其向单一方向提供持续力是不容易的,因为往往某个点的吸力与斥力平衡而产生一个点,使转子粘滞在这个点上。有许多方法可以避免发生这种情况。可以通过偏移它穿过软铁组件来修改磁场。
  永磁电机有许多其它设计,但在说明它们之前,应该先讨论一下通过永磁电机转轴能做什么有用功。一台自制电机,用的是廉价的元件,工艺质量也未必好(肯定不是所有自制电机都这样),轴功率未必非常高。产生电功率是一般的目标,而这要靠永磁经过线圈来实现。离线圈越近,线圈里产生的电流越大。可惜,这样又会产生磁阻,而这些阻力随着从线圈中汲取的电流的量而加大。
  有各种办法降低这种在轴的旋转上的磁阻。一个办法就是使用爱克林-布朗式的发电机。这种电机的轴旋转并不使磁体经过线圈,而是移动一块磁屏蔽交替阻隔和恢复通过发电线圈的磁路。商业上可用的材料称为“高导磁合金”,作为磁屏蔽材料特别好。爱克林-布朗的发电机就用了一块形状像一个加号的这种合金。

约翰·爱克林的磁屏蔽发电机

  1974年3月29日约翰•W•爱克林(John W Ecklin)被授予一项美国专利,号码3,879,622。这是一份磁/电发电机的专利,其输出大于运行时必要的输入。它有两种运行风格。第一个的主要图示如下:

这里,很聪明地用了一台小型低功率电机来转动磁屏蔽,以阻隔两个磁体的拉力,这导致磁场波动,用以旋转发电机的传动。

在上图中,电机在“A”点转动着轴而屏蔽条在点“B”点。当这些矩形的高导磁合金条与磁体端点成一直线时,为磁力线形成一个非常好的传导路径,并有效地关闭在“C”点区域的磁体拉力。在“C”点,当右边磁体被屏蔽时,左边磁体不被屏蔽,弹簧加载的行走机构被拉向左边。这种摆动通过机械连接到点“D”,使之转动用于给发电机提供动力。

由于需要旋转磁屏蔽的力相对较低,因此据称输出超过输入,并可以给旋转磁屏蔽的电机提供动力。

专利中展示的第二种拓展思维的方法是:

  这里,同样的屏蔽理念被利用来产生往复式运动,然后将其转换为两个回转运动,驱动两台发电机。腔体内的一对磁体“A”被两个弹簧压向对方。当弹簧充分伸展,它们刚好靠近磁屏蔽“B”。当小电机(图中末显示)移开磁屏蔽,因两磁体北极彼此接近,产生强烈斥力推开对方。这又压缩弹簧,并通过“C”点的联运装置转动两个轴而产生功率输出。
  这种理念的改进是爱克林-布朗发电机(Ecklin-Brown Generator)。在这个配置中,可移动的磁屏蔽配置提供了一个直接的电力输出,而不是机械运动:

这里,用到了同样的电机和旋转磁屏蔽,但磁力线被阻止流经过一个层叠片。这个层叠片是用长条形铁条叠压制成,并有耦合线圈或线圈缠绕其上。

装置运行如下:

  左图所示的位置里,磁力线下行穿过耦合线圈。当电机轴进一步旋转90°状态则如右图,磁力线上行穿过耦合线圈。图中用蓝色箭头表示。电机轴每旋转一圈,磁通量发生四次反转。
  尽管爱克林-布朗设计假定用电动机来旋转高导磁合金磁屏蔽,但为什么不用永磁电机做旋转,似乎没有任何解说。
    在许多设备从环境吸引额外能量的装置中,环形无疑是重要的。然而,爱克林-布朗的发电机对于自制来说看起来有点复杂,原则上可以用一个更简单的制作风格,其输出线圈芯为适当材料的直杆——如“软”铁或也许更容易得到的砌体锚(膨胀螺栓):

    如果用砌体锚,一定要裁去锥形端,因为它会以不希望的方式改变磁效应。用手钢锯和虎钳,切掉端头是很容易的,而那让普通的螺旋形线圈可以直接绕在杆上、或绕在一个在杆上滑动的简单绕线筒上。以任何此类线圈,产生的电压随着线圈中匝数的增加而增加。最大电流消耗取决于导线的粗细,因为导线越粗,它可以携带而不会过热的电流越大。

    我们可以在直芯的两端用一个普通磁铁或一组磁铁去产生一个强磁场,流过我们的线圈芯。随着电动机旋转两个屏蔽臂,它们交替在芯的一端、然后在芯的另一端之间通过,产生一个交变磁场穿过线圈。
    图示只有一个输出线圈,但可以有两个线圈:

    或可以有四个线圈:

    线圈可以并联连接以增加输出电流,或者它们可以串联连接(以一个链的构形)以增加输出电压。虽然附图显示屏蔽直接连接电机驱动轴(线件的一小节塑料套可能会被用于对齐电机轴和屏蔽轴),没有理由为什么屏蔽不应该装在轴承中一个单独的轴上,并由皮带和皮带轮装置驱动。
    有一个单独的屏蔽轴,可以用一个长的刚性轴,而那使得可以有额外的线圈和磁铁。结果可能是这样的:

另一个有效功率输出装置系统是由于用了“磁通量转换器”(PhiTransformer,“Phi”读作“Fi”)。在这一设计中,通过控制层叠铁圈或“环形”里的磁通量而减少磁阻。再一次,这个设计打算用一台电机转动转子,但似乎并没有任何好的理由为什么不用永磁电机来代替。

从环境中汲取出额外能源的许多装置中,环形显然是重要的,以至于鲍勃•博伊斯甚至警告对于缠绕在环形轭上的线圈的高频顺序脉冲,产生一个旋转磁场,作为不可预测的电涌事件能产生约10000安培的额外电流,烧毁电路元件,并极易触发辐射能的累积而导致电闪雷击。鲍勃自己就曾遭到过这样的电击,幸运的是他活了下来。少有象鲍勃的电解槽系统在使用了环形变压器,产生了功率增益后依然是安全的。所以许多环形装置设计确实值得审查。

霍华德•约翰逊永磁电机

霍华德•约翰逊永磁电机(TheHowardJohnsonmagnetmotor)

回到永磁电机本身,在这个领域的顶级品牌之一是霍华德•约翰逊。霍华德制造、展示、并于1979年4月24日,以他的永磁电机设计从高度怀疑的专利局获得一项美国专利,专利号4,151,431。他用了强劲但昂贵的钴/钐磁来增加功率输出,并为1980年春季版的《科学与力学》(ScienceandMechanics)杂志演示了电机原理。电机构造如下示:


  其要点是,他的电机磁通量总是不平衡的,因此产生持续旋转传动。转子磁体被加入阶梯对,用无磁性轭连接。定子磁体被安在高导磁合金套筒帘上。高导磁合金对磁通量有很高的传导率(但很昂贵)。该专利指出,电枢磁体长3.125英寸(79.4毫米);而定子磁体宽1英寸(25.4毫米),深0.25英寸(6毫米),长4英寸(100毫米)。专利还说明,转子的磁体对不是相距120°设置,而是稍微错列开,以此缓和转子上的磁力。专利还指出,转子磁体和定子之间的空隙是在较大间隙中谐调,运转越平稳,功率越小。所以,间隙的选择以可忍受的振动水平上取最大功率。
  霍华德认为永磁是室温超导体。据推测,他看到磁性材料因为有随机方向的电子自旋,以至于其净磁场接近零,直到磁化过程里电子自旋被对齐,从而生成一个由超导电流维护的整体净永磁场。
  磁体布置、以及霍华德专利中的图示的内磁间隙评估如下:

有关的杂志文章在这个网址:http://newebmasters.com/freeenergy/sm-pg48.html

旋转木马”永磁电机/发电机

“旋转木马”永磁电机/发电机(The‘Carousel’permanentmagnetmotor/Generator)

美国专利5,625,241号收入在附件内,介绍了一个简单的仅由永磁驱动的发电机的具体细节。这台发电机也可作为发动机使用。其结构并不特别复杂:

  它的布置是,永磁与每一副环绕转子的次级线圈关联。自供电运行,且磁体的布局是明确界定的:

而该设备的物理配置并不特别复杂:

  这份专利无疑值得一读和考虑,尤其因为作者哈罗德•尤因、罗素•查普曼和大卫•波特(Harold Ewing, Russell Chapman and David Porter)介绍的部分不会特别晦涩。这似乎是目前出现的不容忽视的非常有效的发电机。看来非常清楚,永磁电动机对家庭施工者来说是完全可行的,而且有能力长期输出可观的能源。然而,应该注意的是:这类只使用磁体的电机,尽管建造完成,也出了名地难以操作。因此家庭施工者在第一次做这类电机时,使用移动屏蔽或电屏蔽会更为可行,就象查尔斯•弗林(Charles Flynn)电机或斯蒂芬•昆杰利(Stephen Kundel)电机。

罗伯特·特雷西永磁电机

  有些人选择永磁电机,并适时地以电机的移动部件屏蔽磁场。1972年11月21日罗伯特•特蕾西(Robert Tracy )以其“具有运动转换方法的往复式电机”而被授予一项美国专利(3,703,653)。他的装置使用磁屏蔽,置于电机轴旋转的适当点上的成对的永磁体之间:

本•梯尔电磁体电机

本•梯尔电磁体电机(TheBenTealelectromagnetmotor)

这种电机有相当大的功率输出能力。最初本•梯尔以木材为主要结构材料制做的非常简单电机,于1978年6月获得美国专利(4,093,880)。他发现,尽管如此简单的设计,用自己的手却无法停止电机轴的旋转:

电机的操作尽可能简单,仅有四个弹性金属制成的开关,由转子轴上的凸轮推动。每个开关只在需要拉动时才给自己的电磁铁提供电流,完成拉动后断开。结果是电机非常强劲但又非常简单。增加动力只需在每个的顶部堆叠一个或多个增加层。上图显示的是两层的堆叠。不管有多少层,只有一套四个开关和一个凸轮才是必需的,因为电磁铁竖向彼此并行连接在一起的,因此可以在同一时间拉动轴承。

梯尔电机的动力传送显示了永磁电机也具有这样的潜在功率,它通过移动磁屏蔽来获得往复运动的非常相似的方式运行。

京斯永磁电机

京斯永磁电机(TheJinespermanentmagnetmotor)

1969年9月23日,詹姆斯•E•京斯和詹姆斯•W•京斯(JamesE.JinesandJamesW.Jines)获得美国专利(3,469,130),该专利“永磁的屏蔽与非屏蔽手段以及在磁动机中的应用”同样被收录在附件里。这种磁动机设计使用驱动磁铁的选择性屏蔽来产生一个方向的持续力。它还有一个机械配置时刻修正屏蔽以调整电机功率。

这是一种十分有趣的磁动机,尤其是因为它不需要任何从大部分供应商那里买不到的材料。它还有一个优势是不需要任何形式的精确调整或磁力平衡来令其运转。

斯蒂芬•昆德尔永磁电机

斯蒂芬•昆德尔永磁电机(TheStephenKundelpermanentmagnetmotor)

斯蒂芬•昆德尔的电机设计在他的专利里有全部细节,并被收录在附录中的A-968页。他用了一个简单的摆动运动来定位“定子”磁体,以给输出轴提供一个持续的旋转力。

  这里,标记为38的黄色臂左右来回摆动,由电磁铁线圈74推动。没有明显理由为什么摆动运动不可以通过机械连杆连接旋转的输出轴10来实现。三个臂202224的支点位于其上方,被3435弹簧推入中心位置。磁体505152通过这些臂来移动,致使输出轴10的持续旋转。 这些磁体的运动避开了磁体到达均衡点而被锁定在一个单一的位置上。

图2和图3显示了磁体位置,图3位置显示的是输出轴旋转180度(半圆)并进一步旋转到图2位置。

一些其它更强劲的磁体布置设计在附录的专利文本中有完整的说明。

这种设计似乎并不诉诸许多构造函数,尽管事实上必须要有一个最简单的磁动机去设置并令其运行。由于可以增加磁体的附加层,输出功率可以你想要多大就多大。操作非常简单,而如果只考虑一个杆臂,也许能更容易看到。杆臂只有两个工作位置。在一个位置上它一组转子磁体有效,而在第二个位置上则对第二组转子磁体起作用。所以人们将依次看到每一组。如果有两个磁铁靠近对方,其中一个固定在位置上,而另一个自由移动如下:

        
  因南北极互相吸引,磁体彼此间具有强大的吸引力。然而。由于两个南极相斥,磁体接近的运动并不是如图所示那样直接沿着绿箭头,而是在开始时是沿着红箭头的方向的。这种状况伴随着移动磁体靠近固定磁体,它们之间的吸力会越来越强。但是,移动磁体到达其离固定磁体最近处时,情况突然改变。动量本来要把它带过去,但在那个点上,磁体之间的吸力方向开始对抗移动磁体的向前运动:

固定磁体停留在那个位置,于是移动磁体会短暂摆动并径直停在固定磁体对面:

 
       
  两块磁铁之间的吸力现在完全是水平的,没有可以导致其移动的力。这是一件很简单的事情,只要你用永磁做实验去看看它们会怎样运动,你就能理解的。斯蒂芬•昆德尔深知这一点,所以他在反向拉慢运动磁体之前,迅速移开“固定”磁体。他向一侧移动磁体,并把另一个滑入就位,如下示:

现在新磁体已经更加靠近移动磁体,因此对它具有更大的影响。新磁体的磁极匹配移动磁体的磁极,导致它们极为强烈地互相斥离,驱使移动磁体在它迁进的方向前行。移动磁体移动得非常迅速,因此很快超出固定磁体的范围,在这个点上,定子的“固定”磁体移回到其原始位置,在这里它们对下一个移动磁体以相同的方式去依附转子。

这个非常简单的操作,只需要一个很小的力量移动定子磁体侧向它们的两个位置之间,而定子磁体和转子磁体之间的力可以很高,对于转子盘所连接的轴产生相当大的旋转动力。

系统的效率得到进一步的提升,因为当定子磁体在所示的第一个位置时,第二个“固定”磁体并非无所作为地闲置,而是作用于下一个转子盘的磁体:

 
    
  为此,吸附到转子盘2的磁体必须被定位成其磁极与吸附到转子盘1的磁极反向。斯蒂芬使用扬声器来摆动定子磁体安装其上的水平杆,来来回回地,因为扬声器已经内置了这样的机制。唐•凯利的永磁电机也使用这个非常简单的办法——在适当的时机移开定子磁体。   查尔斯·佛林永磁电机
  1995年10月3日的查尔斯•佛林(Charles Flynn)的美国专利(5,455,474), 在附录里的全部内容,给出了这个引人关注的装置的细节。专利中阐述:“本发明涉及一种以磁体作为驱动力产生有用能源的方法,并对已知结构以简单的构造做了重要改进,能够使之自我启动,易调适,而它不太可能不需要调适。现在的结构也是比较容易控制的,比较稳定,而且就其所使用的驱动源而言,它的输出功率是惊人的。现在的结构利用永磁作为驱动能源,但显示了一种新颖的控制磁相互作用或磁成员之间耦合的手段,并且在一定程度上相对地坚固耐用,生产出可观的输出能量和扭矩,是一台可以用于生产大量能源的设备。”

  该专利描述了多个电机。第一个从侧面看是这样的:

分解图清楚地表明了不同的部分:


  这种结构相对简单,可是运行强劲。动力由显示为蓝色和黄色阴影的三块磁铁提供。下面的磁体为圆盘形,磁极安排在一个大圆形的扁平平面上。这是不移动的定子磁体。其上为非磁材料做成的盘(灰色),有两块磁体嵌入其中。 此盘为转子且附属于中央立轴。
  通常,转子不旋转,但两个圆盘之间有七个环形线圈用来修改磁场并产生强力旋转。给这些线圈上电非常简单,其安排是通过一个发光二极管(LED)发出的一束紫外线光束穿过附着在旋转轴上的光学正时盘中的一个缝隙。这些LED与光敏晶体管与七个线圈的中心对齐。缝的位置和宽度控制光敏管开合和上电的持续时间。这是一种非常整洁紧凑的布局。设计的真正有趣的地方是,线圈如何修改磁场而产生装置的功率输出。磁体的磁极方向可以被交换,只要三个磁铁就行了。

此处显示的是,当一个转子磁体已旋转到一个未尚通电的线圈上方时的状态。转子南极被定子磁体整个上部表面的北极所吸引,如上图三个箭头所示。如果把一个电压施加到线圈,那么这种磁耦合就被扰乱和改变。如果线圈加电的结果是生成了力矩,那么它将被生成到通电线圈的两边。如果线圈不加电,那么磁体间将有充分的吸力,而没有旋转力产生。你会注意到有两个转动式磁体(双数)和七个线圈(单数),因此当转子磁体之一在线圈上方时,那么另一个则不在。这种两个位置的交错是产生平滑的持续旋转力矩以及自启动(无需任何手工旋转)的要素。


  上图显示的是转子圆盘两侧的一个片断,以说明线圈的操作。在左边,磁体56与线圈32和线圈34部分重叠。线圈32已被加电,而这打断了磁体56左手边的磁链路。但是,线圈32没有加电,所以磁体56和线圈下的圆盘磁体之间的吸力依然存在。即使这种吸引力呈现一个向下的角度,它对转子产生了一个推力,推动它向右,如图中红色箭头所示。
  同时转子圆盘另一边的出现的状态如右图所示。这里,磁体54在线圈36上方,而该线圈没有加电,所以没有在任何一个方向形成驱动力——转子磁体上只有一个下吸力,向着它下面的定子磁体。毗连线圈38也没有加电,因而对旋转没有影响。这种运行方式非常接近于罗伯特•亚当斯(Robert Adams)的在下一章描述的电机设计。重要的是要明白这与约翰•贝迪尼(John Bedini)的脉冲发生器的运行机制完全不同,贝迪尼圆盘的旋转完全是由于电脉冲施加于线圈而生成的斥力推动了转子磁体。而这里,线圈起到了一个磁屏蔽的作用,只需最少的电流就能使它工作。线圈是一个有效的屏蔽,而且没有移动件,所以是一个很灵巧的机制,克服了转子磁体被锁定在定子磁体上并阻止其旋转的趋势。
  任何时刻,七个线圈的六个在这个设计中是处于非活动状态,所以实际上,只有一个线圈通电。这不是个主要的耗用电流。重要的是要理解给这种电机提供动力的是永磁体彼此之间的吸力。在转子每转七分之一圈,既旋转的每51.1°,两块磁体的每一块都在旋转中用了一个水平拉力,首先来自一块转子磁体,然后来自另一块转子磁体。
  由此,可以通过添加更多的磁体来增加电机的功率。这种探索额外能源的第一步是在转子的另一边添加第二个磁体盘和线圈,以使磁体上有了第二个吸力。这还有更多的优点是第一个圆盘磁体的向下吸力与向上的吸力平衡,使得水平推力得到增强和平衡,如图所示:

线圈开关和线圈增加层如下示:


  这产生了更大的水平推力。虽然这种设计是为获得最佳性能,我建议用简单得多的结构形式,用标准圆形钕磁环来代替磁性大圆盘,而普通的圆形线圈置于圆形磁铁的顶部;而这将允许将建造大直径转子;直径越大,输出轴功率越大。

为了再进一步提高输出轴功率,可以添加更多组的磁体和线圈,如下所示:


  别忘了以上所示的正时部分可以替换为NE555定时器电路,它能产生稳定的开/关脉冲流。当这些脉冲馈入线圈,电机旋转,强制自己与脉冲率同步。这对电机有一个即时的速度控制,也可避免要求对圆盘开缝精确定位,使LED闪光在恰当的距离直接落到光电晶体管上。如果采用这种方法,则上图显示的正时部分可以省略。
    查尔斯指定的为线圈供电而阻隔永磁体磁场的电路,用N-沟道场效应晶体管,并且非常简单。下面是他的驱动其中一个线圈的电路:

只用了五个元件。电流穿过线圈由晶体管控制。在这里用的是场效应晶体管,通常称作“FET”。最常使用的FET类型,称作“N-沟道”FET,大致相当于一个如第12章中所述的NPN结晶体管。当“门”脚(图中标记为‘g’)上的电压为1.5伏或更低时,一个这种类型的FET会关闭。当“门”电压为4.5伏或更高时,它会导通。

在这个电路里,当电机正时圆盘在恰当位置时我们要FET导通,而在所有其它时间关闭。这是通过发光二极管或“LED”的闪光穿过随电机轴旋转的正时圆盘的孔来安排的。当孔正对着LED时,光透过孔到达光敏件上,线圈加电。查尔斯选择使用光敏晶体管,但也可以用光敏电阻如ORP12来替代。当光照射在电路图中的“Opto1”元件上时,其电阻急剧下降,升高FET的门电压并使之导通。当正时盘的孔移过了LED,光线被截断,而FET的门电压掉了下来,关闭FET。这样的配置使得电机线圈只在适当的时刻开或关,并使电机轴强有力地旋转。在电路中,电阻“R1”是确保通过LED的电流不会过大。当没有光线照射到“Opto1”时,电阻“R2”则有一个相对于“Opto1”阻值的低电压,而这就保持FET的栅电压降到一个低值,确保FET完全关闭。

正如您所看到的,这基本上是一个很简单的电路。然而,作为用于每个线圈的这些电路当中的一个电路(或者每个线圈对,如果在电机部分里有一个偶数的线圈组),专利里的电路看起来相当复杂。实际上它是相当简单的。电阻“R1”用来限制电流流过所有使用的LED,而不是仅仅一个LED。当然,只要你愿意,也可以每个LED用一个电阻。给两个线圈供电的电路(但没有显示正时盘)看来象这样:


  虚线里面的部分是作为第二个线圈的同一的电路。这个增加的电路适用于每个线圈,在该点,电机准备运行。如果,正常情况下,数层磁体在使用中,那么在彼此上方的线圈位置可以连成一个链条,如下示:

象这样“串联”连接数个线圈(成一条链),减少了对电子元件数量的需要,并确保脉冲这些线圈的每一个是在完全相同的瞬间。作为选择,也可以把这些线圈接线相互交叉成“并联”,选择一般取决于线圈的电阻。上面的专利图示显示LED和光学元件之间有一个很大的空隙。可能并非如此,因为大多数人会选择尽可能缩小LED和光敏元件之间的距离,只要两边都不阻碍正时盘。

在这个专利里,查尔斯•弗林评论这种磁动机几乎可以用于所有用途:只要是需要电动机或者驱动引擎的地方,以及能源可供数量或需要去产生驱动力可以微小变化以至零的地方。查尔斯生产的这种类型的电机能够在极高速旋转——20,000转/分,且有很大的扭矩。同样也可以产生较低速度,并能使之自启动。由于运行这个装置只需很低的电力,查尔斯用一节成品9伏干电池就能使电机运转。

对这种电机设计似乎最合适的应用,是在第14章所示的弗雷内特加热器(Frenetteheater)。使用这个电机去驱动加热器鼓内部的圆盘,看起来就象加热器只用一个9伏电池驱动。然而,虽然这只是表面,现实是此电机功率来自永磁,而非电池。电池的电流仅用于防止磁体的后拉力,而不是用来驱动电机。

虽然正时盘的使用是一项非常令人满意的配置,但还是可以用电子电路来代替机械正时,用光敏元件和LED。这里需要的是一个可以产生一系列电压脉冲的装置,能够用于驱动每个FET的栅压,从低于2.5伏到超过4.5伏。看来好像熟悉的555定时器芯片能胜任这个任务,而无疑会使9伏电池电量流失。然而,我们需要运行的线圈要多于一组。例如,如果我们说,四组线圈通过加电一个接一个地驱动四个不同的FET晶体管,那么我们可以用“除以8”芯片,如4022芯片。这种芯片可以用2到8的任何数除。所有这一切都需选择要除以的数,是芯片上的两个针脚之间的连接。


  如上图所示,“1”、“2”、“3”和“4”针脚的输出电压依次走高。这样,这些输出脚 的每一个会被连接到FET的栅极,以使FET以同一次序导通。

  用4022芯片,连接的除率如下:

  对“除以7”操作,连接脚10到脚15;
  对“除以6”操作,连接脚5到脚15;
  对“除以5”操作,连接脚4到脚15;
  对“除以4”操作,连接脚11到脚15;
  对“除以3”操作,连接脚7到脚15;
  对“除以2”操作,连接脚3到脚15;
 
  当使用象这样的电路,555芯片的脉冲率设定为一个很低的值如半秒,这样电机轴就可启动。一旦运转,脉冲率可逐渐升高使电机加速。这种方法的优点之一是可以控制速度,而如果电机用于给弗雷内特加热器提供电能,那么速度控制也可以作为加热器的温度控制。
  一个555芯片的电路可以是:

由于可以控制速度,而当所需速度达到后,脉冲宽可以随即调整到最小电流消耗来维持这个速度。是的,当然,许多其它适合的电路都可以取代这个电路,而第十二章将告知您其中的一些,以及解释电路的工作原理和如何创建。

如果确实很难找到合适的两极面对立的圆形磁铁,那么我认为它应该可以使用如下所示整个标准的矩形磁体和矩形线圈:


  而虽然这样安排的磁效率不如圆形磁铁,但确实便于制造任何大小的转子。理想的情况是,不象上面所示的定子,磁铁数应该是奇数,或做不到这一点,线圈数是奇数。反之亦然,转子有奇数的磁铁,可以允许自启动。但是,应当注意的是,如果电机由电脉冲系统驱动,那么在定子上的磁铁数为偶数,那就简单得多了,并且用手启动电机。这是因为定子磁体是奇数,光敏管则不是完全地彼此相向,因此不会一起点燃。定子磁铁是偶数,以180°分置的线圈可用导线连接在一起,因为它们是在同一时间点燃的。用开缝的光学正时盘,这些缝隙彼此完全相对并与转子磁体宽度匹配,而线圈彼此相对(几乎)的开和关的供电时间并不完全一致,尽管它们的运转部分的供电弧线有可能是交叠的。这可以对圆盘另一侧上的线圈用单稳态延时电路来调适。
  每个线圈的目的仅是、也就仅仅是抵消在其下的永磁体的磁场。线圈生成的磁场基于线圈里的电流、线圈匝数和线圈面积。电流则基于线径以及施加的电压。可能要在定子上装上一个磁体和线圈试验,直到您的电流驱动和线圈允许转子旋转顺畅。不管线圈结果如何,应该确定的是所有的磁铁,尽管可能它们强度略有不同。

斯特奥恩磁动机

  爱尔兰公司斯特奥恩(Steorn)做成一个几乎等同于刚才所述的查尔斯•弗林磁动机的装置。他们称他们的装置为“奥伯”(Orbo),而且运行也几乎一样。斯特奥恩做出的改进是,非常灵巧地设计了一个使用铜线圈缠绕环形铁氧体的磁屏蔽系统。这是一种灵活的切换磁吸开和关的方法。当线圈带有足够的电流,它生成一个圆形磁场绕着环形螺旋运动,而不会跑到环形的外面。这个场对外面的磁体没有吸力。如果当磁场绕着环形刚好在完全相对的方向旋转使电流通过线圈的方向被反转,也不会有什么不同,而执行由铁氧体环形成的环形的完全相同的磁阻隔。如果没有电流流过,那么铜线不会封锁铁氧体环的感应,而转子上的永磁会强力吸引它,使转子旋转。

  在他们的网站上 www.steorn.com, 斯特奥恩阐明他们的设计如下:


在这个实施中,八个铁氧体环相距90度安装在定子的四个位置上。它们被铜导线缠成线圈,并通过一个定时机构由电池供电。转子被嵌入在中间,八对小永磁体同样呈90度间隔分布。

与第2章所述的亚当斯电机的方式完全相同,通过线圈的电流设置在最低水平,使转子旋转顺畅。定时机构导通,然后电机和转子旋转。转子磁体强烈吸引与之相应的安在定子桩位上的铁氧体环,而这将使转子加速。

如果没有电流流经线圈,那么转子会短时间内前后摇摆,直到磁体在与铁氧体尽可能近的地方停下来。为防止这种事发生,当磁体到达铁氧体环时,正时电路感应到,并通过线圈传递最小电流,捕获一个对转子磁体没有影响的磁场内的铁氧体环。转子的动量导致其继续转过定子环,到达磁体离下一个环更近,而又离刚经过的环更远的位置。在这个点上,电流断开,而对铁氧体环的磁吸力返回。这与亚当斯电机为同一种运行模式。

下一步也与亚当斯电机模式相同,即加入耦合线圈来转换旋转磁能为电能,既可给电池再充电,又可为其它设备提供动力,或两者都有。

斯特奥恩的配置为此还增加了一个含有永磁体的附加盘到转子上,并定位线圈与那些磁体相对,如同一台标准的发电机。斯特奥恩选择显示产生能量对电池再充电:


  这种风格的电机/发电机视频有:

 

 



 

    和 http://jnaudin.free.fr/steorn/indexen.htm

    2015年10月28日,斯特奥恩宣布了他们的称为魔方插座的最新产品,看起来像这样:

 
    这个盒子有一个锂离子电池,一个充电电路和一个USB-C的输出端口。这是USB家族端口中的最新型号(正反随便插),并且能提供5伏2.1安培的电流给手提计算机或移动电话充电。如果电池耗尽,则内充电电路能够每天两次给内电池充电。售价高得惊人,要1,200欧元,而这似乎是鼓励人们以低得多的价格提供相同的性能,我想这无疑可被视为一件好事。

我们往往认为这类磁动机功率低。这或许因为在一般情况下,用于做“原理证明”示范的都是小型机。这些电机可以做得非常强劲,而下面显示的一台,就是由中国人宋先生设计和制造的,输出功率为20千瓦或27匹马力:

  而另一设计是有着大直径和约144块磁体的电机,报告称其可输出255匹马力:

你将注意到每一个磁体环是递进环绕安装在圆缸边缘的。每22.5度旋转角的64块磁体可提供强劲的脉冲。因此,一点也不奇怪电机有相当大的轴功率。如果使用条件不需要全轴输出功率,一些线圈可以切换到收集电源,给驱动电池充电。旋转内缸安装了永久磁铁。

乔治•绍库普磁动机

乔治·绍库普磁动机(GeorgeSoukup’sMagnetMotor)

网上曾经有一段视频展示了一台“V”型永磁磁动机,两组永磁的安排间隔如下图:

这种风格的磁体布局(蓝色为北极,红色为南极),从宽间距转换到窄间距,有一个锁定点,而这会导致旋转在这里停止。

这种实施显示在这个视频中,“V”型磁体间距有着更大的间距,如下图:

  锥形很不明显,内侧圈的间距约是外圈间距的四倍。它还显出,内侧末尾的磁体间距比围绕滚筒的其余的环形磁体间距要大一些。
  机壳看来十分简单,12个孔均等的分隔圈安上长磁体,长磁体的磁化区沿其长度方向是南北极交替的。图中可见,乔治开了12个定子磁体孔洞叠放磁体,虽然他只使用其中5个来进行演示。

机壳给转子滚筒和磁体留有相当大的余隙。后轴承被固定到机壳后:

  前面有两块有机玻璃,一块固定嵌入的磁体在其位置上,另一块作为轴承的前支承座:

由于视频没有解说词,所以有点难获取全部详细数据。但似乎定子磁体的定位使得电机克服了典型“V”形电机配置的通常顶住点。视频展示了各种配置,其中包括非对称编组,使用4或5个连贯磁体而留空其余的孔,如下图:

 

迪特马尔·霍尔磁动机

  如果你想做一台这类风格的电机,那么,由迪特马尔•霍尔(Dietmar Hoh)提供的资料会告诉你怎样做。他使用20毫米直径,10毫米厚的圆形钕磁铁,成对堆叠在定子内的如下布局:

 这里显示的磁栅布局是建在一块30mm厚的中密度纤维平板上的。其上钻20.1mm直径的孔洞,用于放置两片10mm厚的叠在一起的磁铁。钻成的孔洞与水平面成63°角,或与垂直面成27°角,用哪一种方式,你喜欢就行。在板的一面,嵌入的磁体北极面朝上;而板的另一面,嵌入的磁体南极面朝上。迪特马尔说明六个孔是用于螺栓或螺钉将中纤板固定成一较大的板或一张台。这些不构成任何磁系统的部分,可以省略。这是一个型号在运行的视频:


  磁栅的运转通过促使10块一叠的磁体沿“V”形轨迹转动,并顺利越过与下一组“V”形排列磁体的会合点。可以有多组“V”形磁铁,而磁体叠依然保持转动。这是几个磁栅的设计之一,适用以滚筒为转子运行的电机。 
  磁体成角度定位是为了在磁体的边缘利用磁场。成对叠放是为了提升其能量。电机功率基于磁体强度、定子磁体叠块与“V”形轨磁体之间有多近,和定子磁体堆叠的数量。如果你要做一个这样的电机,那么建议你想要使事情容易一点,就保持低曲率,用三到四组“V”形。用迪特马尔的规格,一台2-V滚筒的直径是216.5mm(8.5”);一台3-V滚筒的直径是325mm(12.8”);4-V滚筒直径433mm(17”);而这些尺寸包括了30mm的条带用于固定磁体,因此在上述每种情况下,滚筒内径要少30毫米。
  在制做电机滚筒时,可用柔韧材料来固定磁体。这可使钻孔后的条带摆平,然后粘到刚性滚筒外面,比上面提到的少60mm直径.。做个夹具可使钻孔容易些:

  这一例是用一段铜管以正确角度插入,以把钻头导向所需的精确角度。这电机已被一个制做人成功复制,他把10mm的磁体放在手上,然后再把方形磁体放在手上,把圆磁体压入圆孔。而在这台只是为了证明想法的样机上,即便没有按角度放置,且只是用了一些手头上的废材料花了一小时就做成了,它却能工作:

根据迪特马尔的设计使用角度磁体对,需要磁体数量相当多。只有一个“V”形,要58块磁体。两个“V”形,106块磁体。三个“V”形,154块磁体,而四个“V”形要202块磁体。如果定子磁体只有一个堆叠,那么需要添加10块附加磁体,为定子磁体的每增加的十片磁叠块计数。电机功率有可能随直径加大而加大,因为磁体必须转动滚筒,杠杆臂也就增加——直径加倍,功率也(几乎)加倍。

简式永磁电机

简式永磁电机

单独用永磁力去给电机提供动力是非常困难的。上而的迪特马尔•霍尔设计是少数能够在家里自制并测试的当中的一个。问题是几乎所有磁体都有对称的磁场,而磁力电机所需要的是不对称的磁场。因此,磁体的组合必须要用一能够把它们的正常场矫形的方式。您会注意到在霍尔电机中,驱动磁体是成角度的,而这是在电机中应用磁体的一个重要特征。

学校目前教给我们的环绕着一根磁条的磁场是这样的:

  这是通过在靠近磁体的一张纸上撒上铁粉推导出来的。不幸的是,这个结论是不正确的,因为铁粉本身的存在就已经使磁场扭曲变型了。更仔细的测量表明,条形磁铁实际生成的场是这样的:

虽然这些图显示了只有两条线,其实是有很多的磁力线。重要的因素是,在一个典型的条形磁铁的每一个角都有一个旋转磁场。由此得出如果一行磁体放置成一个角度,那么将在一个单一的方向产生一个净场。例如,如果磁体逆时针旋转45度,那么结果如下:

  以此配置,这里显示的磁体的相对的角会比较低,所以应该有一个净磁力恰好在磁体组的上方向右推。但是,情况并不像你可能想象的那样简单明了。上图没有显示的另外的磁力线作用于磁体的更外围,并互相影响,产生一个复杂的合成磁场。屡次发现在四或五个磁体后面要留下一个很短的间隙,才能使磁体继续前行。

两个男孩;安东尼和安德列亚斯用这种磁体配置做成一个磁轨,他们玩得很有趣,在这些成角度的磁体行之间发送一个滑动的磁铁。起初,他们用较便宜的陶瓷磁体,而使用钕磁作为移动件时,得到了一个非常令人满意的运动:

  你会发现,他们成功地在他们的轨道的每一侧安排了18个一行的陶瓷磁体,而他们得到了非常好的效果。目前他们有一个视频放在网上:




 


  移动磁体由四个12毫米x12毫米x12毫米(或半英寸x半英寸x半英寸)的钕磁组成,连接为北-南-北-南-北-南-北-南:

他们没有披露他们使用了什么材料的所有细节(无意多于有意地)。陶瓷定子磁体为48毫米x20毫米x10毫米,磁极在每个主面上。他们定位每块磁铁是用北极朝向轨道,而他们把磁体放置成45度角。定子磁体间有个15毫米的间距,而移动磁体则在轨道两侧之上。移动磁体由木条导向。

钕磁对这些陶瓷磁体具有非常不同的特性(不仅仅只是磁场强度方面)。对实验者来说,发现用一种磁铁时设备运行良好,而用另一种则不行,这是很正常的事。这里,开发人员也试过用五个成角度的两组钕磁放在他们的轨道两侧之上,结果是他们的移动磁体上有了更强大的斥力。

  在这张图片里,磁铁由木销钉钉进木板基座来固定就位。他们用这些木销钉是为了避免任何可能改变磁场的其它磁铁紧固材料。 
  下一步他们将用他们的磁轨技术来给电机提供动力。不过,这已经尝试了多次,而得出的结论是:很难改变直磁轨去形成一个完整的圆。因此,我建议以下配置:

这里,一个简式圆盘转子有四块磁铁(用降级磁轨类型)定位安装在圆盘底面,因而当圆盘旋转时,它们移动穿过四组短的、成角度放置的定子磁体。转子轴是水平还是垂直并不重要。如果圆盘旋转良好,那么两个空芯捡拾线圈为一组可以定位在每一个定子磁体阵列之间,在转子磁体在头上经过时产生电力。如果制做人打算在转子轴上附加两个转子盘,那么两个转子盘应被定位在转子轴每旋转45度就能得到推力的地方,而不是这里显示的每隔90度的地方。这种款式的电机绝对是在一般人打造的范围内,而他们也愿意这样做。

  我一直被要求说一说我本人是怎样处理构建这种性质的原型的。因为我的施工技能非常有限,我会这样做:
  对于轴承,我会挑一个电脑散热风扇,因为它们有着非常好的轴承,如果手头的废旧电脑里面没有,那么可以用非常、非常便宜价格去买。风扇直径并不重要。一般来说,这些风扇看来是这个样子:

     由于风扇的旋转部分通常不会突出到固定的框架的上方,就需要给出一个木制的或塑料的垫片来提供一个净空。垫片粘在风扇的中心,也许用Impact Evostick、环氧树脂或超级胶水。于是它看起来会像这样:

 

  一个木制的方形可以拧到垫片上,就象这样:

  而由于我对制作一个高质量的机械装置不抱希望,于是我会拿稳一枝铅笔对着支座,然后转动木板,这样,铅笔完全以风扇轴承为中心画了一个完美的圆。然后,把木板和垫片做好记号,以确定木板是在休息连接垫片的,我会拧下木板,并非常小心地沿着铅笔线裁切,再用细砂纸轻轻地抛光圆盘的边缘。
  把圆盘拧回原处,转一下以确认圆盘的边缘在位置上是平衡的,边缘不会摇晃不定。其实,如果圆盘不完美,也没有什么大不了的,由于需要精确定位园子磁铁,并为此,当确定所需位置时,可通过旋转圆盘来产生另一条铅笔线。
  永磁体的大小和强度相差很大,所以当购买磁铁时,测试的问题就是用安东尼和安德烈亚斯所用轨道类型。定子磁铁对轨道倾斜约45°,每一侧上只有四个,这是找到两组成角度的磁铁之间间距的情况,这样把定子磁体沿轨道推得最远。
    虽然看到一台永磁电机完全自己旋转很有趣,但我们真的希望它能做有用功,所以我们安装输出线圈,以使转子磁体在旋转中通过它们:

    把输出线圈连接到一起的一种有效方法来自法国的丹尼斯·萨布林(Denis Sabourin)。 线圈以双线并绕绕制,即,用每圈用两根相同长度的线并排缠绕,使用50克0.19毫米直径的线。然后,把它们连接成对,并成双成对平行放置,如下所示:

    已经发现这种连接方法对于有磁铁移动通过它们的线圈是非常有效的,且输出可用于给焦耳小偷供电去给电池充电:

 

 

姆安马•伊迪兹磁动机

姆安马•伊迪兹磁动机(MuammerYildiz'sMagnetMotor)

姆安马•伊迪兹开发出一台强劲的永磁电机,申请了专利,并向荷兰大学的教职员和学生做过演示。演示时,机械功率输出估计为250瓦,而且在演示后立刻完全拆解,以显示内部没有隐藏动力源。这有一段视频是关于这次演示的:





                 
  请注意,这是对他的专利的德语文本试译,因而不绝对肯定内容的准确性,虽然它很可能是相当准确的。
    专利 EP 2,153,515        2010年2月17日       发明人: 姆安马•伊迪兹
磁体配置的装置

  摘要
  该装置具有一个旋转轴向的主动轴5支承,以便它在定子2内旋转,定子2被外层定子3包围。转子牢固地连接到主动轴。外层定子有偶极磁体6,是放在圆筒9的内表面的位置。这些外层磁体均等间隔围绕在圆筒表面。

  阐述
  本发明是一台产生交变磁场,与恒定磁场相互作用的设备。对恒定磁场与交变磁场的交互作用的应用已经有一段时间了,例如,在无刷直流电机和磁悬浮方面。
  本发明的目的之一是提供一个改进后的装置用于产生一个交变磁场,可以与恒定磁场相互作用。按声明1 所述,是通过对内层定子的磁体偶极的特殊安排实现的,转子和外层定子产生的磁效应保持转子在内层定子和外层定子间自由浮动,而这起到了磁悬浮轴承的作用。
  令人惊讶的是它已经表明,内层定子的偶极磁体的特殊布局、转子和外层定子在转子旋转时,产生了一个交变磁场,是它允许转子在内层定子和外层定子间旋转时很大程度上的无损耗运动。这是十分有用的效应,可用于各种技术的应用,例如,首选以一个特别低摩擦的轴承作为支持一个轴在高速下旋转。
  在下面的陈述中,使用了数学术语,尤其是几何术语——如“平行”、“垂直”、“平面”、“圆柱体”、“角度”等,作为是典型的生产技术图纸时使用,但必须认识到,由于零件的制造公差,这些东西是永远不会在实践中达到高度完美的。因此是必须认识到这种描述是指最理想的情况,但永远达不到。因此,读者需要理解,实践中将涉及普遍接受的公差。
  输出轴绕着一条中心线旋转,称为“轴心线”。轴本身最好做成圆截面的直立圆柱体。
  本发明的优选实施中,磁体从内层定子上略微突起。转子和外层定子也同样如此。当平面垂直于轴心线,穿过两块磁体时,两个磁体实现部分重叠。如果出现这种情况,两块磁体被认为是重叠的。
  当平面垂直于轴心线贯穿于每三块磁体时,三块磁体发生部分重叠。重叠的程度并不影响描述,而三块磁体中的任意两个的重叠量可以是从0%到100%的任意数,在这里磁体完全重叠。
  本发明的最佳实施中,内层定子和转子的磁体是能够完全对齐的。此外,外层定子要做得它可以绕轴心线旋转,以使转子磁体和外层定子的啮合系数可调,而给出从0%到100%的任意重叠度。
  假想做成三个圆柱体。一个是内层定子磁体,第二个是转子磁体并使之绕轴心线旋转,而第三个为外层定子磁体。这三个圆柱体的轴与轴心线一致。
  理想的情况是,转子是鼓形或杯形,就是说,一个有着圆截面的中空圆柱体或一节管子,其一个端面被圆盘复盖。在圆盘中央,转子有个孔洞,转轴由此穿过。圆盘还有一个套圈,用来通过螺栓穿过驱动轴把转子夹紧在轴上;或用平头螺钉钻入套圈。不管用什么方法,转子磁体组合体都将牢固连接到驱动轴。使用紧固螺丝的优点是允许拆开转子维护或修理。转子部分的中空圆柱体,布置成在其间有微小空隙,而且内层和外层定子也如此。
  有两块、或更多的永磁体安装在空心转子圆筒上。它们等距环绕着转子筒的圆周,并布置成与驱动轴心线平行。外层定子为圆柱体,并包围着转子,其间留有微小空隙,而其轴线与驱动轴心线对齐。理想情况下,磁体安装在外层定子圆筒内,而其极面与轴心线成直角。即,画一直线穿过磁体南极面和北极面,这条直线将指向驱动轴,而一个极面将面向转子。
  也可能外层定子磁体是杆状的,并围绕外层定子筒的内表面形成一个完整的环形。如果这样,那么磁环需要用无磁性分隔物互相分开,而外层定子的总长度将被这些磁环和分隔物复盖。这种情况下,内层和外层定子用托架或其它方法安装,使之彼此之间具有固定的联系。
  理想情况下,转子被两个定子的磁场固定住,并在其间自由浮动。这是首选方式。然而,也可以由驱动轴运行设备的整个长度,而以滚柱轴承支撑。
  一个可能的结构是要有两个各自独立制做的定子。这需要与驱动轴心线精确对称。外层定子片也可安排成能够相对于总在一个固定位置上的内层定子作旋转调整。对这种特别配置的另一个选择是:外层定子组件的距离可以调节,以便外层定子磁体和转子间的空隙能够人工调整。
  一个“alpha”角是确定这个角在内层定子磁体的磁轴与内层定子圆周之间相切的那个点。一个“beta”角是确定这个角在转子磁体的磁轴与转子圆周之间相切的那个点。一个 “gamma”角是确定这个角在外层定子磁体的磁轴与外层定子圆周之间相切的那个点。在本发明的优选实施中,每个角在14°和90°之间。
  如果内层和外层定子磁体任何一个有矩形或梯形截面,看来是作为由一平面垂直于轴的轴切,这是一个特别的优势。如果转子磁体有一个圆形截面,看来是作为由一平面垂直于轴的轴切,这也是特别有利的。另外,非对称磁体截面是可能的,如梯形、 三角形,或不规则形状截面。
  所有内层定子磁体有着相同的形状也是可以的。同样地,所有外层定子磁体有着相同的形状也是可以的。也可所有转子磁体有着相同的形状。然而,不同磁体的北极和南极的定位将不会同等定位,这点将会从下面的详细的描述中看到。
  内层定子、转子和外层定子的磁体有一个磁性取向,这会导致它们在转子的每一个角座标上互相排斥。例如,内层定子磁体可以有一个北极面朝外,这样,转子上的磁体北极面朝内朝向内层定子。同样地,外层定子磁体会把南极面向里,以排斥转子磁体的南极。
  本发明进一步的特征、细节和优势将会在下面发明实施的说明的和相关的图示中展示,如下所示:

  图.1是装置的图示:

 

   图.2a是不带磁体的内层定子斜视图,而图.2b是内层定子与轴心线成直角的视图。

  图.3显示了内层定子布局:

  图.4是在图.12b里标示的沿着线A--A穿过内层定子的一个断面。

  图.5a是一个紧固装置垂直于轴心线的视图,而图.5b是紧固装置在轴心线方向的视图。

 

  图.6是转子透视图。

  图.7a是内层定子和转子的概略图。图.7b是磁体在转子中的磁轴的可能角度图解。

  图.8a显示了转子磁体布局,在图.16中标示为沿X-Y方向。图.8b图.8a中显示的转子详图。

  图.9a9h显示了安装在转子里的磁体组的角度的侧视图。下面还会有更详细的描述。

  图.10显示了磁体条嵌入转子的位置。稍后将进一步详述。

  图.11显示了磁体在转子和定子上的配置,显示作为沿着轴心线的一个断面。

  图.12a显示了筒的布局和转子磁体安装前肋条的间距。

  图.12b显示的是转子磁体的布局,图中所示视角与转子的纵轴成直角。

  图.13显示了转子磁体的阶梯定位。这个视图显示了转子的表面和它的轴,伸展和放平。既这里显示的矩形实际上是转子的整个柱面。 在这个视图中,为了强调阶梯磁体彼此间的关系,没有显示出磁体间的鳍片。
  详述

  图.1显示的是一个有着内层定子2、一个转子1和一个外层定子3的装置的示图,它们都定位成同轴地围绕着枢杆轴5的轴心线50。筒形定子2在两端各有一盖子13,盖子为带滚珠轴承11的圆盘形。轴承11,维持着内层定子2相对于轴5的定位。驱动轴5通常由一个非磁性材料,如塑料做成(不是钢材),而典型的直径在10mm到40mm,长度在100mm到400mm。
 
  内层定子2有一个外表面安装了磁体8的芯12。夹具4使内层定子2静止锁定在一个机械外壳里(未显示),并以这种方式牢牢固定。
 
  转子1由两个镜像转子筒组成,每个都有圆管部分和圆盘部分,被用平头螺钉10牢牢固定住驱动轴5上。每个转子筒有磁体7安装其上。这些磁体7,定位在五个不同的地方,有一个磁极面向轴,另一极呈放射状朝外。
  转子筒的定位使它们与内层定子2间有一个柱面空隙。此空隙通常大约为3mm至50mm。虽然转子的两个部分被防止内层定子跟随旋转的机械夹具4分隔,转子两个部分的定位是要使其间的磁体平衡,这样在轴5高速旋转时就不会有不规则力产生。在转子筒两端,有磁体700,作为本设计的目的是使转子磁悬浮。
  外层定子3由分开的两个半个的缸9组成。每个缸9的内表面有磁体6。虽然外层定子的每个部分由中空的圆缸组成,定子外壳的外端形成一个完整的圆盘包围着驱动轴5,并形成了完整的封装,而不是让该设备在两端呈开放状态。安装在柱面框架9的内表面上的磁体面之间有空隙,而磁体面安装在转子上。这些磁体组互相面对面,而且它们之间的空隙也是典型的3mm到50mm。每个定子的磁体平行于轴心线50。外层定子的构造使之能相对于内层定子移动,从而改变其磁性的重叠。可以在电机实际运行时通过移动外层定子做出更改。
  磁体678是偶极磁体,首选是永磁体,例如由钐钴磁或钕铁硼组成。也可以把这些磁体中的一个或多个做成电磁铁。磁体678的磁通量密度在0.6到1.4特斯拉为佳。
  框架最好是由非磁性材料如铝来制做,壁厚从2mm至10mm。

  图.12a显示了用非导磁材料(如铝或铜)做的内层定子框架。框架12有一个圆形套筒120,连接在其外表面的是放射肋121。每条肋各自沿套筒120的中心轴线伸展至套筒的完整长度,即从其底部到顶部表面。肋条均匀分布在套筒的圆周上,形成沟槽122。套筒120有一中心孔,轴5沿轴心穿过它而运转。套筒120两端表面均凹陷以配置滚珠轴承11
  定子芯12的直径通常是50毫米至100毫米,长度为300毫米至500毫米。肋条121的宽一般不超过100毫米,而通常是肋条121长度的约20%。

  图.12b是内层定子2的示意图。内层定子2由内层定子框架12、磁体8和端盖13组成。磁体8的长度相同,但比定子芯12短。这些磁体形成定子的外表面。它们固定在沟槽122中,并以肋条121进行定位。第一块磁体8--1与端盖13齐平嵌入。其它的磁体8每一个都沿着轴心线50偏移V配置,以使磁体的阶梯是个偶数,而最后一个磁体8--10与另一端的盘13顶头。轴偏移V是全部间隙W除以(n-1),这里n是磁体数,因此V则因使用磁体数的不同而不同。典型的配置中,V是磁体8长度的5%。
  端盖13的直径是50mm到500mm,而厚度是5mm到20mm。磁体8的典型长度为100 mm。磁体尺寸配置以使其可以安装在沟槽122中,内层定子2有一个大体上均匀的外表面。

  图.13显示了内层定子2外表面的展开视图。这里,十块磁体8以偶数间距排列。在下侧的磁体依轴心线50的方向逐渐阶梯形递进,因而它们在靠近定子中心的宽度要比其外表面窄。第一块磁体8--1安装时以其端面与内层定子芯12的基础125对齐。其余九块磁体(8--28--10)每一个均按偏移量V偏移,以其最后一块磁体8-10到达内层定子芯126表面顶部。

  图.14显示穿过内层定子2沿着图.12b的平面A-A的剖面。内层定子2有一个中空圆柱体120,轴5的中心线由此穿过。贯穿圆柱体外表面的是肋条121。中空圆柱体120典型直径是100mm和长度170mm。肋条121之间的空隙安装磁体8。当以平面A--A看时,这些磁体有一个梯形截面。这些磁体有两个磁极,而磁体的定位要使磁轴80贯穿通过两极在平面A--A部分里是径向的。一个磁体8的磁偶极子磁轴80和对肋条121切线81的交叉点上形成的一个角度α[alpha]可以在14°到90°间取值。在图.14的情况下角度alpha是90°。

  图.15a显示垂直于轴心线50的紧固装置4的视图。紧固装置4有一个内部空心筒40,有着较小的半径,而外部固定环板41则有着较大半径。内层空心筒40与外层环固定板41连在一起。空心筒40用于接收和使用螺钉10的方法固定内层定子2。紧固环41是机械外壳的一部分(未显示),用于使设备牢固。

  图.15b显示的是紧固装置4朝着轴心线50方向的视图。安装环形板41在其外缘有四个螺钉10用于连接空心筒40在其圆周上的机械外壳,大量的螺钉10用于固定内层定子在适当位置。

  图.16是转子1的视图,用螺钉10的方式把它锁紧在轴5上。转子1由连接到中央空心轴的两个单独筒组成。安装在其外表面的是一系列嵌入圆孔的磁体7。转子本身的构造是用铝或铜等非磁性材料做成。两个转子筒之间的距离是15mm,外径165mm,70mm高和壁厚26mm。每个转子筒有一个顶部表面环形盘102,有两个或更多个磁体700嵌入其中。这些都被均匀地安装在圆盘周边,如图所示。磁体700的磁偶极子平行于轴心线50

  图.17a是当平行于轴线50的视角来看转子磁体7的可能取向的图示。转子磁体7的磁偶极子的磁轴70是在一个径向于轴心线50的平面中的。β [beta] 角在磁偶极子磁轴70和切线71之间,而切线71切破转子1的空心圆筒101的外圆,这个角度的值在14到90°之间。

  
  图.17b是一个转子筒和内层定子2的一部分的视图,这里的视角垂直于轴心线50。转子1以螺钉10牢牢地锁紧在轴5上。轴5穿过一个滚珠轴承插入内层定子2,因而能够相对于内层定子自由旋转。转子有两个筒形、或钟形部分围绕着内层定子。转子1有一个中空圆柱段101,从102的顶表面伸出来。由于内层定子是固定的并通过锚具防止它旋转(部件4图.1),转子旋转带动空心柱101绕着它转动。转子1的空心筒101与内层定子2分隔的环形间隙是G1。转子1的空心筒101有磁体7嵌入其上的孔中。转子1的顶表面102也有孔洞在其中,这是用于安装磁体700的。

  图.18a显示的是转子鼓1的两个部分的外表面的X--Y平面的平面布局,而不是弯曲成圆,如图.16所示。该表面垂直于轴心线50,磁体7的排列从701行到708行。每一行均与邻行略有偏移,致使磁体7有一个曲折的布局。 

  图.18b显示大样详图,磁体7的定位如图.18a所示。在705行和706行里的磁体7中心有一个分隔常量f在它们的边缘之间。相邻任意两行之间的距离,如705706,选择使其排列成如图.18b所示,以在相邻列的磁体边缘之间以长度d为常量磁分离。例如,磁体70517052的分隔距离与相邻行706的磁体70617062完全一样。同样,705170527061磁体中心形成一个等边三角形。在701708的七列磁体都是这种关系。虽然磁体7在图中显示是圆形,但也可以是其它形状,如方形或六角形。
  长度d的范围从约3mm到50mm。首选距离是5mm。距离f的范围从约10mm到70mm。

  图.19a显示该装置有一条纵骨部分穿过机械外壳,既与轴心线50平行。机械外壳包括支承片4,作为固紧内层定子2,防止它旋转,安装导向装置19是为了给外层定子3的可移动部分作调整,而旋转螺杆14可使外层定子3的部分相对于转子和/或内层定子2移动。螺杆14有两个部分的螺纹,方向相反(左手和右手螺纹)。这个轴的旋转导致外层定子壳的的两个部分对称地向相反方向移动,向里或向外。导向装置19安在齿轮轴14上,因而它们在一个平面里移动。外层圆柱段9罩着外层定子3,牢固地连接着端盖19。典型的机械外壳尺寸高为400到600mm,宽400mm和深530mm。

  图.19b是穿过外层定子3的断面,该断面平面垂直于轴心线50。 外层定子3安装在其中,一圈非磁性的紧固件18,在它们之间是被锁牢的磁体6。为了清楚起见,只有部分磁体6显示,虽然在外层定子3的整个周长上都安装了这些磁体。磁铁6和非磁性紧固件18大小的选择,使它们形成一个中空的圆柱体,它的中轴线在轴心线50的方向上。磁体6的磁偶极子磁轴60垂直于轴心线50。在磁偶极子磁轴60和外层定子3的空心圆柱体外缘切线60之间的γ[gamma]角,在14到90°之间。外层定子3连接到安装座4,其中包括安装支柱20

  图.20是装置的机械外壳透视图。外壳两端都有端板21a21b,与四个支柱20连接。在端板的中央区段安装了板4以固定内层定子2。两端中间均有一孔,允许驱动轴5从中穿过。在四个安装支柱20上,可移动的端板19是支承外层定子3的部分的外壳。它们靠旋转螺杆14(图中未显示)移动。

  图.21显示外层定子3的磁体6、转子的磁体7和内层定子2的磁体8之一在优选实施中的相对位置。该次序是指外层定子3的两个部分尽量接近对方的情形。这种情况导致的三个磁层的完全重叠。双极子磁体678的北极用字母N、南极用字母S标示。
  在内层定子2外缘和转子1内缘之间的是空隙G1,而在转子1外缘和外层定子3的内圈之间是空隙G2,可以由3mm到50mm取任意值。

  图.22显示的是三个磁层678在横截面B--B垂直于轴心线50看上去的配置,作为首圈的优选实施是坐落在内层定子2上,按十点钟均匀地分布在内层定子磁体8的外边缘。外层定子3的每一半均有18块磁体6环绕着两个圆柱体的每一个的圆周均匀分布。磁体6有一个梯形断面。图.22显示的是偶极磁体678的择优取向。磁体678的北极用字母N、南极用字母S标示。
  在内层定子2上的磁体8的数目的优先比,转子1的两个转子筒上的磁体数目和外层定子3的两部分上的磁体6数目在下表中给出:

  图.23显示的是所用磁体的最佳尺寸。

  图.23a 显示了外层定子3的磁体6的最佳尺寸。在轴心线50的方向上,磁体6的长度是75mm,梯形截面高50mm,上宽为25mm,下宽为20mm。

  图.23b显示了内层定子2的磁体8的最佳尺寸。在轴心线50的方向上,磁体8的长度是100mm,梯形截面高25mm。上宽为25mm,下宽为10mm。

  
  图.23c显示了转子1的磁体7的尺寸。磁体7是一圆柱体,圆柱体的纵轴与磁偶极轴70相吻合。圆柱体高20mm,直径20mm。
  必须理解的是,这里或那里提到的磁体尺寸可能会有50%的不同,事实上,其他的变化可使用磁体的大小超出该范围。

大卫•坎宁安磁动机
    大卫•坎宁安的一个有趣的设计获得了专利(美国4,443,776),该 设计使用了一圈的三角磁体。作为非标形状,这种类型的磁体好象很难得到,所以请记住这一点。这项专利可以帮助您了解一台磁动机可能是如何运作的,而不是告诉你一个容易在家里自制的设计。

斯蒂尔•布莱登磁道


    斯蒂尔•布莱登(Steele Braden)已经对永磁体的边角布局做了非常广泛的实验,而他的经验是,每一个磁铁在这种集合里,都会对下一个磁体的场产生影响。 这种影响是渐进的,并且在经过第五块磁体时,磁推力不再接近水平而充分有效。 解决办法就是用一块木隔离物放置在五块一组的磁体之间,如图所示:
 
    这使铁辊子的传送无需任何输入功率。磁条的长度没有限制,金属辊沿着它滚动,但辊重325克对辊子滚动中保持惯性效应至关重要。仅用一个铁辊子,效果不理想。斯蒂尔用作轨道的磁体是标准的铁氧体磁,75 mm长。这个长度在上面的侧视图中没有显示,是因为它跑的距离与金属辊的长度一样。圆辊至少需要三个重叠的磁铁,而滚动效应导致辊子似乎只有一个磁极。磁体北极在一面而南极在另一个面,而当它们象下图堆叠时,它们被磁效应拉到一起。认真的实验者可以联系斯蒂尔的邮址:[url=]stebra@value.net.nz[/url],以共享结果或讨论所观察到的效应。
  
  斯蒂尔也用做过一个磁力辊实验。这个辊是由二十块48 mm长的楔形磁体建造的,它们堆叠在一条不锈钢管内。这就产生了高性能滚子,但楔形磁体既不容易得到,也不便宜。这里是一段斯蒂尔的辊子沿磁轨转动的视频:



  辊子结构如下示:
 
  永磁电机具有一个无穷的性能系数(“COP”),因为它们产生输出功率而用户不必提供任何输入功率使它们运转。记住,COP的界定是输出功率除以用户提供的使设备运转的输入功率。在下面章节,我们将考虑脉冲系统,这里用户需要输入脉冲以使设备运转。这就阻止了这一类设备有一个无穷大的COP,取而代之,我们要寻求的是COP大于1的设备。然而,任何COP>1的装置都有着转变成自供电装置的潜力,而如果能够这样,那么COP事实上就根据定义变成无穷大了,因为用户不再需要供给任何输入功率。
    上面提到的永磁电机和电动机发电机的例子,一般都有固定的“定子”和旋转的“转子”。要知道,“定子”上的磁体的排列不一定必须是固定的。有些电机设计没有定子,而是有两个或多个转子。这让定子上的磁铁就位于提供推力给输出转子,然后然后移出而不阻碍转子运动。鲍曼(Bowman)磁动机是这种类型的一种,但不可否认的是,它用一个定子磁铁来使它启动,而它有两个辅助小转子,它携带的磁铁通常是在定子上的。搜索网络将得到永磁电机的许多设计细节。
    斯蒂尔•布莱登系统的下一步是安排磁道,使其形成一个连续的循环路径,并有多个滚筒。需要强调的是,这到目前为止还不成功,还在研发。为了做一个紧凑型的电机,用了锥形陶瓷磁体。这使磁铁紧密配合在一起,如下所示:


 

    这种配置用了直径为37毫米的十二个圆柱滚筒,每个都有二十个锥形磁铁,如上图所示。上面的照片显示了转子板与其中一个滚筒的连接。电机外壳如下所示:

 
   

电机被布置为使得十二个磁滚筒被螺栓连接到一个焊接到转子轴的金属盘上。滚筒围绕驱动输出轴的磁路运行。固定滚筒就位的螺栓宽松配合在由具有低旋转摩擦系数的材料制成的套筒上。启动时,滚筒直接与外部的不锈钢套筒接触滚动,但是随着转速的增加,由此产生的向外的压力使得滚筒在其轴承上向外压,产生图中所示的1mm的间隙。在上图中所示的版本中,固定滚筒就位的螺栓通过螺母固定,但更好的配置是在转子盘中的孔攻丝,以便于直接取下滚筒螺栓。

 

伊米尔•哈特曼磁道
  伊米尔•哈特曼(Emil Hartman)和霍华德约翰逊(Howard Johnson)两人都在一种沿直线轨迹方向产生推力的永磁体配置上获得美国专利。生成一个运作上的磁路要比弯曲磁路成圆形令磁动机持续旋转要容易得多。伊米尔在1980年6月获得专利(专利4,215,330),而霍华德于1989年10月获得专利(专利4,877,983)。每份专利都显示了产生磁推力的非常不同的方法,而且每种方法都经过了发明人的原型机的验证。
  简要概述,伊米尔的设计促使一个铁磁球,例如钢珠轴承,在一个坡度抵抗重力作用上行。配置如下:

 

  这里,金属球沿着两条导向条(上图显示为蓝色)之间的路径滚动。磁体在球上施加的拉力在俯视图中不可见,是因为箝夹机构(在图.1里标注为5图.2里标注为6)档住了视线。它们可在右边的图.2里看到,标注为数字8。有趣的是,该设计提出来只是作为一台自动化传输设备或玩具,但由于金属球被提升到空中以及沿轨道移动,该装置立刻适用于以上射式水车风格的重力轮结构的伺服装置。此外,极其糟糕而恐怖,这看起来象一台令人憎恨的“永动机”,吓得那些沉浸在传统物理学里的人不敢接受。
  
  这项安排的一个主要特点是间距和永久磁铁的方向,如下所示:

 

  请注意,在右边的磁体与那些间隙对面的左边的磁体交错排列。伊米尔选择使用两极在圆形端面的圆形条状磁体。夹具的配置可以非常精确地调整磁体位置,而这用于寻找最佳性能。如果你要验证完整的专利,可在这个网址免费下载:http://www.freepatentsonline.com 。

 

霍华德•约翰逊磁道
  较晚些的霍华德•约翰逊(Howard Johnson)线性磁迹专利(美国专利5,402,021)显示了磁体的复杂的布局。粗略看去这些象是对称的,但情况并非如此,以突出的“旋转加速器”磁体装配是错列的,对边上两极交换,而且在此图中的蓝色箭头标记出不寻常的划分组:

 

  在两组磁体的间隔中间,有一条让轨道车在上面沿着跑的轨道,而车上装有弧形的“铝镍钴8磁钢”,那些磁体的间距与干线磁体间距一样,而它们 的磁极方向与那些“短间距”磁体的方向匹配。弧形磁体末端与磁墙之间的间距是12 mm到32 mm,而原型车在轨道上被加速至每秒600 mm。
  
  上图中,所有磁北极为红色,南极为绿色,而那些空间狭窄无法写上“N”或“S”的依此类推。霍华德说永磁体组定位如此紧密,其实是加强了磁场的效应,是非常有用的。较小的磁体安置在干道磁体之间,不超过那些干道磁体的长度的一半,因而干道磁体之间有一个缩进的缺口,而那个间距至少要比干道磁体长度一半还要少,如图所示。
  
    所有做这一类直线轨迹工作装置的发明人,在修改设计以产生一个连续的循环运动时都遇到很大的困难。完全不清楚为什么霍华德约翰逊在上述的设计中不应该把磁墙弯成一个大圆,而弧形磁体安在非磁性的龙门臂或圆盘上,而不是在车上。然而,由于这还没完成,大概有一些很好的理由,说明为什么转换成圆周运动不奏效。

詹姆士•罗内屏蔽定子磁体
  詹姆士•罗内对他的磁性的实验张贴了多个视频。其中一个在这里:


    这里显示了他的磁屏蔽方法就是所产生永磁体似乎只有一个磁极。这就有效地克服了当转子磁体经过定子磁体时的后拖力。詹姆士演示了他目前正在使用的结构,就是被其它材料围绕着的一块钕磁。他说:
  
  外屏蔽是“闪光材料”,在美国通常是在硬件商店有卖的。我也不知道它的确切组成。这个简单的演示,我第一次上传是在2008年1月21日,只是说明了在产生净增益里单向屏蔽如何有效。这里,你看到两个特殊的屏蔽磁体被移动靠拢。当两个屏蔽的面都挤到一起时,没有磁效应;而当它们反转以另一极面被 推向对方时,相当大的磁斥力使静止的磁体分开。正是这种斥力是制做非燃料永磁电机使用的各种可能设计之一。我的期待已久的视频显示了我使用的磁屏蔽方法。   
  然而,屏蔽只是一半,另一半是定子的确切位置和磁体侵入的角度。所有时候,只象两极被作为主极使用。这意味着磁体逼近定子将是两个同名极,必须能够互相紧密通过。这种靠近我称之为我的定子的“后门”,这里同名极之一被大大地屏蔽了。然而,如果你给予定子磁体太多屏蔽,那么转子磁体就会被那个屏蔽的重金属吸住,而这将导致制动效应,转子的旋转反向。为了中和这种效应,我们可以让一些“同名极”经过屏蔽。当经过屏蔽的磁力量恰当时,就能正确平衡转子磁体对定子磁体的金属屏蔽的吸力,让转子经过定子磁体时作无阻运动。
  
  一旦转子磁体 通过了定子磁体的“后门”,并移入下一个无阻区域,定子磁体的同名极与转子磁体又互相排斥,给予转子在其旋转方向上一个强大的推力。这,当然,立刻又被下一个转子磁体所重复,为电机提供旋转驱动。即使在这个小尺度,旋转力也是巨大的,如果尺寸放大,会有足够的能量驱动汽车或为家族提供能源。
  
  当您采取这种二维布局并把它转成三维布局(在同一轴上安装多个转子),你将得到巨大的推力,能够处理重负荷的同时仍然以最大的易用性保持工作。最重要的是,它只有一个运动部件,而且99%是无摩擦的。
  
  不象典型的桶形磁体,在这种情况下是不行的,而是用细长的定子,在转子磁体收到定子磁体的强大推力之前,这里留出75 mm长以越过定子,转动转子并驱使下一个转子磁体掠过定子磁体的屏蔽部分,让该过程无限重复,产生了一台非燃料的永磁电机。
  
    我们非常感谢象詹姆士这样免费分享他的设计信息。他邀请每个人都复制并重新张贴他的视频到网上,如YuoTube,多次拿下他的视频。由于詹姆斯一再反对这些信息,很可能在你读到这里的时候,上面的链接所指向的视频将不再在该地址。视频的细节如下:

 

  磁体用的是52级强钕磁,50 mm x 25 mm x 6 mm,而为了修改磁特性,它有材料的五种不同类型的封装。已完成的一套材料是包装在用于管道施工的银铝胶带中的。如下图所示:

 

  在照片中,一棵钢钉被剩余磁场在一个面上吸住,但在另一个面上,因为没有足够的磁力,钢钉会落下。
  
  在底下的带子是用任何薄的金属磁性材料做的两层外壳。詹姆士用的是闪光金属,因为它容易获取而且容易弯曲成形。由于目的是要把磁体封装在三个面上,金属要裁剪并弯曲如下所示:

 

  生成的形状像一本书。有两个金属包皮,一个在另一个的里边。每个包皮里容纳了一块碱性电池。詹姆士碱性电池需要完全耗尽的,以防包皮内发生短路。
   
  内层包皮容纳了磁体和6 mm塑料间隔物,制成的整体厚度为12 mm,装在碱性电池上端,碱性电池直径是14 mm,这就意味着内包皮的下表面与上表面不完全平行。在图中,金属包皮显示为红色。  
    金属包皮外面,有第二块碱性电池在其上,包皮中还有一个直径为50 mm的浅形金属帽:

 

    在金属帽和上部金属盒之间是6 mm的纸张层如图示:

 

    詹姆士强调塑料和纸张做的间隔物可以用任何非磁性材料来取代,除了铝,因为铝有着不寻常的磁性能。屏蔽了的磁体可以用于两种不同的方式:吸引或排斥。斥力模式比吸力模式稍强,但有些永磁电机造出来使用时发现那些磁体在持续运行约三个月后会损失磁化强度。使用吸力模式(转子磁体极与定子磁体极相反)差不多一样强大,但从不引起丢磁。詹姆士在视频之一中演示的吸力模式:

 

    这个视图是垂直向下看一个水平安装的自行车轮,其边缘安放了6块磁体。头两块磁体是52级钕磁,25 mm x 25 mm x 6 mm,用塑料间隔物粘接。这种磁性的吸引力设置演示了滚轮从一个固定的位置进行加速。
  
    然而,依我看,这段视频并不令人满意。因为那个视角可以想象并不是垂直的但是水平,发生旋转是因为轮子重力的不平衡,当轮子停下来后立刻受到控制,而不是让它有时间展示没有产生反向运动。同样,没有给出为什么6块磁体不同一的信息,也不知为什么整个边缘没有安上磁体,演示持续旋转。 
 
    你可能注意到这样的一个轮子对转子来说似乎有点轻,因为转子有足够的重量,就有相当大的优势产生需携带转子冲过磁卡点的势头。还能注意到,轮缘的另一边真的需要安上6块磁体的等效组以平衡轮子,而围绕轮子以一个奇数安装另外的定子磁体屏蔽,将给转子一个稳定的动能,即便在转子上只用了两组六圈磁体。

双转子建议 
  当你考虑用铁村或钢材做磁体屏蔽时,你要记得贴冰箱的冰箱磁贴,因为冰箱是钢材做的。这说明的事实是磁体与铁村和钢材之间是有吸力的。所以,如果用钢来屏蔽磁体以阻隔磁体的整个磁场,第二块磁体将会被那件金属屏蔽材料吸住。一个网名为“磁性面纱”的在下面的视频里建议,在磁动机的结构中可利用这种简单屏蔽的特性。

  他建议用两个转子连接起来。转子上有磁体,但为了容易解释,下图只显示了一对磁体:

 

  每个磁体都被吸往转子之间的金属屏蔽材料。这引起转子向红色箭头方向转动。磁体被拖到离屏蔽的最近处,如图所示:

 

  在该点上,你会预料转子停止运动并锁定在静止状态。然而,有趣的想法是把屏蔽的形状调整成这样:

 

  在屏蔽的一端,其宽度缩减成锥形,这样,被遮档的磁体的磁场完全与屏蔽近端上的磁体吸力匹配。这使得屏蔽的尖端有了一个完全的中立区,该区域中既不吸引也无排斥。锥度基于磁体的强度,而厚度、屏蔽所使用的材料和屏蔽与磁体间的距离,则需要通过实验找出。
  
  中立区停止之处,在磁体和屏蔽之间存在一个较大的拉力,因此势头带着转子继续冲过屏蔽的末端。所造成的情形如下:

 

  
  这里,磁体移过了屏蔽并强烈互相排斥。它们超出转子轴,所以斥力对每个转子产生转动效应。这只是一对磁体的情形,而每个转子有很多磁体安装其上。这产生了转动效应。再想想另一对磁体在第一张图中的位置上:

 

  在磁体“A”和屏蔽之间的拉力,以及未屏蔽的磁体之间的推力加强了旋转。这种屏蔽和磁体布局应该可以让两个转子持续旋转,而移开屏蔽可以使电机停下来。
    
  应该注意到这种磁体的安排用的是斥力模式。既两个转子上的磁体的面向外磁极是相同的。有报告称,当永磁动机的磁体为斥力模式时,而尽管这类电机运行良好,但发现运行三个月后,磁体会损失磁强。如果可能,应使用磁铁的吸力模式。在上述的双转子安排中则是不可能的,所以如果有人正在建造一台,在安排物理结构中采用这样一种办法:可以轻松地移除转子磁体,则不失为一个好主意。如果用的是非常便宜的型号,这可以使得重新磁化、选择、更换方便很多。

 

唐纳德•凯利永磁动机

唐纳德•凯利永磁动机(DonaldKelly'sPermanentMagnetMotor)

在1979年,唐纳德•凯利(Donald Kelly)先生在永磁动机设计上获得一项专利。他评论,除了非常难以产生充足的能量给机械装置,稍微移动定子磁体,以达到持续旋转外,作为结果的旋转速率也非常低。出于这些理由,他选择用小型直流电机稍微移动定子磁体。他的设计被纳入到这里,是因为它是一种相对容易理解的理念。整体理念并不象斯蒂芬•昆德尔(Stephen Kundel)那样用螺线管来摆动定子磁体(在本章节前面有述)。这里的目的是用少量电流生成强大的旋转动能,要大大超过用到的电流本身,因而,生产实际上是凭借永磁体的应用来使能量叠加的。在附件中他的专利副本略有修改:

  该操作是一种简单的策略。八组磁体安装在摇摆臂上。这里有两个重要的位置。第一个位置,摇摆磁体吸引安在转子上的磁体。当转子由于这个吸力移动并到达某个点——在这个点上转子要被向回拖时,摇摆臂的位置改变以使第一组摇摆磁体移开,因为它们与转子磁体距离的增加使它们已经几乎没有影响了。这种摇摆运动同样移动推动转子磁体继续前行的反向极性的磁体。该设计中,吸力和推力施加于不同的磁体组。如果吸力在磁体1、3、5上,那么推力就在2、4、6磁体上,等等。但尽管如此,在转子磁体经过时,拉力和推力都施加于每一个转子磁体上。

迈克•布雷迪的Perendev磁动机

迈克•布雷迪的Perendev磁动机(MikeBrady'sPerendevMagnetMotor)

最广为人知的永磁电动机之一就是“Perendev”电机,它俘获了大多数人的想象力。据说很多这种电机已经制做出来,并以输出功率不少于100千瓦的电动机或发电机销售。据我所知,这还没有得到证实,除了斯特林•亚伦的简单测试,也没有对电机进行过独立的测试。如果你想看这种电机的原型机,有一段质量低劣的老视频在这里:




  然而,让我再次强调,仅仅用永磁体的电机是非常难运转的,如果用在第二章里的亚当斯电机方法来启动就容易得多,或者用本章前面提到的查尔斯•佛林的办法。也请注意,在该设计中使用的磁体是非标磁体,所以很难找到而且可能很贵,因此,用了专门的磁屏蔽。

迈克的专利申请WO2006/045333A1,日期是2006年5月4日,在附件中可以找到。在2010年中,迈克在他的设计进入商业化时遇到很多困难,这是他的财务支持者们最不满的情况,而如果迈克难以复制它(象霍华德•约翰逊和他的磁动机一样),那么一个新手初涉这个领域,最好奉劝他用定子磁体的运动来坚持使用磁动机,例如唐•凯利,斯蒂芬•昆德尔和其他人等,又或者磁动机使用机械或电子屏蔽,如查尔斯•佛林电机,罗伯特•特莱西电机或京斯电机。

帕西•马奇勒的磁屏蔽
  用简单材料阻隔磁场的方法来自芬兰的帕西•马奇勒(Pasi Makila)。他的视频说明了这一:


  他集中绕着一个圆柱形磁铁安排屏蔽:

  然而,用作一般性的屏蔽时,可以用一系列的扁钢和铝层,而帕西用1.5毫米厚的铝板和1毫米厚的镀锌钢板,他建议采用更薄的板。他建议用四层钢板,钢板中间带有一片铝板,或许有一层或多层铝板在外面。帕西的主要目的是分享这一配置,让人们做出永磁电机。一个很可能值得尝试的配置是用屏蔽来阻隔转子磁体经过定子磁体时的拉力,或许就像这样:

  用这种配置,转子磁体南极被吸引到定子磁体露出的北极,使转子旋转。一旦转子南部经过定子北极,定子屏蔽阻隔通常会使转子慢下来的反向拉力。
  我们于是有了定子磁铁北极和转子磁铁北极的斥力。要阻隔它,一小截屏蔽被告放在转子磁铁的北极端的一旁。它很可能对于使用定子北极屏蔽在转子磁体的顶部和底面去产生重大的磁阻隔是一种优势。
  这种磁电机的设计仅仅是一个建议,尚未建造和经过测试。

 

维克多•迪都克(Victor Diduck)的永磁电机
    2007年12月27日的美国专利申请号US2007/0296284中,展示了一个强大的永磁电机的有说服力设计。这里是该专利的实施例之一—看起来相当容易建造。
磁动机
    概要:
    磁动机有一个磁驱动组件,通过磁耦合与一个磁的受控件连接。驱动件至少有一个驱动磁铁。在一个实施例中,驱动磁铁安装在机罩上。在另一个实施例中,驱动磁铁安装在主动轮上。受控件至少有一个安装在从动轴的从动轮上。至少有一个安装在从动轮上的受控磁铁。在一个实施例中,受控磁铁成对角线地安装在从动轮表面的沟槽内。在另一个实施方案中,受控磁铁安装在从动轮切割出来的槽口里。驱动磁体用一种同极相向定位的磁极配置与受控磁体进行磁耦合。驱动磁体和受控磁体之间的间隙是可调的,以优化它们之间的磁耦合。从动轮及其从动轴通过驱动磁体和从动磁体之间的磁耦合引起旋转。从动轴可以被连接到诸如电动发电机的输出装置上。
   发明背景
    已经做过许多改善磁动机的尝试;例如,授予霍华德•约翰逊的美国专利4,151,431号。不过,在大多数这样的设备中,没有已经实现的工作模式。为了使永磁电机运转,必须要实现一个切换功能,等效于通过电刷、换向器、交变电流、或其它手段在电动电机中所实现的。在永磁电机里,必须屏蔽磁泄漏,以减少能量损失,如涡流能量。需要有材料的适当组合、几何、和磁选,以能够构建一个可以持续运行的磁电机。
  发明摘要
  提供一种耦合到磁受控件的磁驱动件组成构件的磁动机。磁性受控件包括一个可转动的从动轴,其上至少安装了一个可旋转的从动轮。在从动轮上至少安装了一个受控磁体。磁驱动组件包括至少一个磁耦合到同极相向定位的受控磁体的驱动磁体。由于驱动磁体和受控磁体之间的磁耦合的结果,耦合驱动磁体和受控磁体之间所产生的磁力驱动可旋转的从动轮,使其旋转,并因此使从动轴旋转。从动轴联接到诸如电动发电机的电枢输出装置。
  从动组件联接到一个框架。从动轮固定在轴上,使轮一起旋转。每个从动轮有多组受控磁体嵌入到从动轮表面切割出来的凹口里。每个受控磁体的一个磁极被裸露并由从动轮表面朝外,而另一磁极面向从动轮。无论是从动轮的北极还是南极均可以朝外,只要是每个磁体是同极朝外。
  在一个实施例中,用于接收磁体的从动轮的凹槽形成间隔,平行槽从动轮表面的一侧到另一侧,以容纳受控磁体。贯穿从动轮表面的每个槽的角度最好约为相对于水平的35°。从动轮的其它槽的定向方向也是约距水平约35°,但与第一个轮的方向相反。
  另一个实施例中,容纳受控磁铁的从动轮凹槽切割成规则的、沿轮缘等距的口子,最好为45°的间隔。
  本发明的这个“机罩”实施例中,磁驱动组件包括:一对无磁性机罩围着或大致围着每个从动轮。每对机罩形成半圆形表面,其直径略大于其相应的从动轮的直径。机罩的凹曲度朝向从动轮。安装在机罩背弧面的是多个驱动永磁。安装驱动磁体以使它们对着受控磁体同极,就像受控磁体对着驱动磁体,即同极相向:北对北或南对南。无论是机罩和驱动磁体都不是旋转的。 
  在各种实施例中,驱动磁体和受控磁体之间的间隙是可调的。
  图纸的简要说明
  本发明的其它特征和优点将在下面结合附图详细描述而变得显而易见,其中:

 

  图.1是带连接飞轮的磁动机的机罩实施例的透视图。

 

  图.2是磁动机机罩实施例的部分分解透视图。

 


  图.3是磁铁在机罩上的位置的图。

 

    图.4是机罩实施例的一个从动轮的示意图,说明永磁体的位置。

 

  图.5是机罩实施例的另一个从动轮的示意图,说明永磁体的位置。
    本发明的详细的说明
    本发明的各种实施例中,通常都提供一种磁驱动组件和一种磁性从动件,用磁场偶合驱动组件到从动件,如当驱动组件转动时,它会使从动件旋转。耦合完全是磁性的,无需链条、齿轮、皮带轮、蜗杆传动或其它的物理的连接器。

 

    图.1图.2展示了本发明的第一种实施例,参考此中作为“机罩”的实施例。在本实施例中,磁动机101的磁从动件包括两个实心的非磁性从动轮102202,在图.2中看得最清楚。从动轮安装在从动轴201上。图.1显示一个实施例,其中可选项飞轮301401被安装在从动轴201上。飞轮可以恰当地安装在——或靠近从动轴的端部。用于产生电流的装置1301提供直接耦合到从动轴,或通过一个飞轮间接偶合,如图.1所示,或通过一些其它的磁性从动件的元件。
    除了此中所提到的元素,本发明是用非磁性材料构成的。酚醛塑料或陶瓷材料是目前从动轮和驱动轮的首选,但各种各样的非磁材料都是可以接受的,只要该材料不会产生或加剧涡流。从动轮的直径在当前的运行模式下大约为10英寸(250毫米),而宽度大约为5英寸(125毫米)。从动轮的最佳尺寸将通过本发明的具体应用来确定。
  如图.2中所见,每个从动轮都有多个从一侧开到另一侧的槽。这样的一个槽被标明为701。一个轮中的槽定向为与从动轮轮缘约成35°角,而第二个轮的槽定向为与对面缘约成35°角,正如图.2中可清楚地看到的。

 

    图.4图.5展示了槽的取向和受控磁体的位置。矩形104105表示从动轮的表面就像它们被摊平一样。从动轮104中的槽从左到右向下倾斜,与水平约成35°角。从动轮501中的槽从左到右向上倾斜,与水平约成35°角。图.4中,槽204404604804是一个从动轮中的槽的典型。图.5中表示的从动轮的槽205405605805是其它从动轮中的槽的典型。
    受控磁体装到凹槽中。在图.4中,表示受控磁体的是30450470490410041104。受控磁体的最佳定位是两个相邻的槽,磁体置于其端部,所示如槽204404里的304504704。下一个槽604有一个单个的受控磁体904居中放置。重复这种两个槽的磁体在端部而第三个是磁体居中的模式。最佳的实施方案中每个从动轮共有9个槽和15个受控磁体。图.5显示的是相同的模式被用于第二个从动轮,例如以这样的方式:受控磁体30550570690510051105被定位在槽205405605805中。
    在优选的实施例中,每个凹槽里的受控磁体是北极的面朝外;不过,南极面向外产生同样令人满意的结果。磁铁可以粘贴就位,或以其它方式牢固固定,勿使其移位。如果让相反极接触,这些磁体产生的吸力大约需要1200呎磅来克服。受控和驱动磁体均为永磁,且同极面朝外,测得产生的斥力约为38高斯。
  “机罩”实施的磁驱动件包括配对的蛤壳式机罩601a601b501a501b,最好参见图.2,其显示的机罩处于打开的位置,露出从动轮。图1显示的机罩处于关闭的位置,此时本发明处于运行中。曲柄10011101运行蜗杆传动以使得机罩打开和关闭,调节机罩和从动轮之间的间隙,以及,由此,驱动磁体和受控磁体之间的间隙。
    图.1还展示了驱动磁体701801各自放置在机罩501a601a的外表面上。多个铁磁体螺栓901穿透蛤壳式机罩通过螺纹孔。这些螺栓修改磁场并清除死点。驱动磁体和螺栓的摆放在下面讨论。
    从图.1中可以看出,配对的蛤壳式机罩的复合弯曲部分使其在关闭的位置时几乎包围着它们各自的从动轮。即,一个机罩对中的每一组件围绕从动轮的轮周略小于180°,以便处于闭合位置时并置,它们共同约360°包围从动轮的轮周。

 

    图.3A图.3B表示的模式是用于安装外侧的、或凸面的、一对机罩的表面的受控磁体的。数字代表的半边机罩103703似乎是是平放的。图中的引导线表示在纵向等分线403和水平线503,把每个机罩分成八分。
    至于在图.3A所示的半个机罩,两个永磁驱动磁体203303是粘在机罩外表面——在纵向等分机罩的403线上。一个驱动磁体203被放置在距离一端的约八分之一处。第二个驱动磁体303被放置在距离另一端的八分之三处。铁磁体螺栓603通过螺纹孔中插入机罩中。螺栓的作用是修改磁场,以消除死点。
    至于在图.3B所示的半个机罩,驱动磁体803被放置在距离一端八分之三处,而驱动磁体903被置于距离另一端的八分之一(十六分之一?)处,再次,铁磁螺栓603用于消除磁场中的死点。
    跨过每个从动轮的直径约为10英寸(250毫米)。从槽404的底部量得直径是9英寸(225毫米)。因此,从一个槽的底部到相邻槽的底部的弧长为π英寸(即3.14英寸或80毫米)。
    驱动磁体被粘在——或以其它方式牢牢地固定在——机罩的外表面或凹面。假定受控磁体已安装在从动轮的凹槽内,以北极朝外,每个驱动磁体的北极被固定对着机罩面,使得同极彼此面对。当机罩通过转动曲柄11011001移向从动轮时,驱动磁体排斥受控磁体,使从动轮转动。
    用曲柄11011001调整驱动磁体和受控磁体的场的相互作用的强度来调整机罩和从动轮之间的间距,以及由此在从动轮上的转矩。
    如图.1所示,飞轮301401可选地安装在从动轴上。最佳位置是在——或靠近轴的端部。
    由于机罩的磁力施加给从动轮的结果,从动轴201从而转动。这个轴可以连接到输出,诸如发电机1301的电枢——即可以直接地,或通过一个飞轮——如图所示。或者,磁动机可以自己驱动传动装置的液压泵,从而降低传动部件数量和传动部件的整体复杂性。一旦理解了通过利用非常强的永磁驱动磁体可以产生有用功,这种马达的许多不同的应用就变得显而易见。
    可以改变从动轮的尺寸。目前,最优直径约为10英寸和5英寸的宽度。马达可以与从动轴201垂直地或水平地运行。而铝是一种用于马达的合适材料,采用硬塑或陶瓷材料也已被成功地使用。 目前首选是酚醛塑料。
    通过使用两个从动轮而不是只有一个,一个车轮中的任何死点都会被另一个轮补偿。上限或从动轮的数量尚未可知。下限是一个。

哈罗德·米勒和安德鲁·科尔森的永磁电机
    在这个地点可以看到一台运行着的、非常巨大而又笨重、并且相当昂贵的永磁电机:

 

 

    https://patents.google.com/patent/US8487484B1/en

    这是一台强大的、自启动的电机,而且它在这里还有一个开发论坛:http://www.energeticforum.com/renewable-energy/20583-miller-colson-magnetic-motor.html

    这是一个往复式运行设计,理论上讲,往复运动远不如纯粹的旋转系统有效——如查尔斯·弗林或罗伯特·亚当斯的设计。不过,这里是这个专利的摘录:

美国专利 8,487,484   2013年7月16日  发明人:小哈罗德·米勒和小安德鲁·科尔森
永磁驱动的装置及其运行方法

    摘要
    一种磁驱动装置,包括第一和第二磁载体携带第一和第二永磁配置。一种位于第一和第二磁载体之间的中间磁载体携带一个第三永磁配置。磁载体配置为彼此相对旋转,使得磁配置产生磁的相互作用导致动力冲程力使磁载体在第一和第二冲程方向在相对旋转的力区部分期间经历相对往复运动。在相对旋转的死区部分期间,磁相互作用实质上没有赋予动力冲程力。死区包括磁载体相对旋转位置,它与磁极相对,相互同轴对齐,但产生一个推力和拉力大致相等平衡的磁力。装置可以同步,使死区与上死点和下死点相对往复运动位置一致。
    描述
    发明背景
    1本发明领域
    本发明涉及的机械驱动将输入力或扭矩(应用于驱动输入)转化为输出力或扭矩(传递驱动输出)。更具体地说,本发明是关于往复运动驱动系统的,其执行力或扭矩是通过永磁体之间的磁场相互作用来转换的。
    2现有技术的描述
    通过背景的方式,有许多专利、发布的专利申请和其它文献提出使用永磁去激励往复运动驱动装置——如运动转换器、动力传送器、电机和其它装置。在许多情况下,所提出的设备表达的理念可能从未被实施过,而如果它们曾经被制做过,则不像是产生过实际用处。这并不是说,这种披露是无效的。实际上,许多永磁驱动系统已做成,你只需查询流行的YouTube网站,去看看各种视频,就描绘了这样的设备。
    然而,似乎,没有人从心存往复式发动机运行的基本原理的发动机设计师的角度走近永磁驱动结构。一个明显未被认可的要求是需要定期松弛驱动组件,以利于持续的往复运动。就我所知,这个问题至今没有得到解决,而原因之一可能是为什么永磁往复驱动在很大程度上仍然停留在爱好者和空忙的及修补匠的范畴。
    概要
    技能中的进步是由具有一个新颖的、特别适于往复运动运行的磁配置的磁驱动装置提供的。在一个实施中,磁力驱动装置包括第一和第二磁载体,携带第一和第二永磁配置。中间磁载体置于第一和第二磁载体之间,并携带第三永磁配置。中间磁载体和第一和第二磁载体被配置成彼此相对旋转(相对旋转)。在这样的相对旋转期间,磁配置产生磁相互作用,导致动力冲程力。相对旋转的力区部分期间,在第一和第二冲程方向中,动力冲程导致中间磁载体和第一和第二磁载体携带去承受彼此相对的往复动作(相对往复运动)。相对旋转的死区部分期间,磁相互作用实质上没有传达动力冲程力。死区包围磁载体的相对旋转位置,在这里与第一、第二和第三永磁配置的磁极相对,互为同轴对齐,但实质上产生相等的、平衡的、推和拉的磁力。中间磁载体和第一和第二磁载体之间的相对旋转和相对往复运动可以同步,使得死区发生在接近磁载体相对往复运动位置上死点和下死点处(这是动力冲程要求松弛的地方),所以动力冲程力量发生在上死点和下死点相对往复运动位置之间(这是需要最大磁力的地方)。
    在磁驱动装置的一个实施例中,一个死区和一个力区之间每一个过渡都存在一个过渡区。每个过渡区代表磁载体之间的过渡周期,实质上没有承受动力冲程力和实质上的最大动力冲程力。 
    在磁驱动装置的一个实施例中,第一永磁铁配置、第二永磁配置和第三永磁配置,每个都包含一套一种磁体模式的磁配置。磁体以其各自的磁载体对存在于第一磁载体边上的第一磁极和第二磁载体边上的第二磁极为导向。每个磁模式可以有偶数个磁体。在任意给定的磁载体侧上,可以有同等数量的N极和S极配置——至少在第一个n-磁体编组具有第一极性的n个相邻磁极,以及至少在一个第二个n-磁体编组具有第二极性的n个相邻磁极,以“n”为一个偶数。
    在磁驱动装置的一个实施例中,第一磁载体有一个内侧面,面向中间磁载体的第一个侧边,形成第一个磁相互作用区,而第二磁载体有一个内侧面,面向中间磁载体的第二个侧边,构成第二个磁相互作用区。在这个设置中,动力冲程力将被传达,当第一和第二磁相互作用区里的所有相反的磁极,在既相互排斥又相互吸引的相对磁载体旋转的力区部分中同轴对齐。尤其是,在第一个的磁相互作用区的相反磁极全部同轴对齐为相互排斥、同时在第二磁相互作用区的相反磁极全部同轴对齐为相互吸引的时候,动力冲程力将在第一方向产生相对往复运动。相反,在第一个的磁相互作用区的相反磁极全部同轴对齐为相互吸引、同时在第二磁相互作用区的相反磁极全部同轴对齐为相互排斥的时候,动力冲程力将在第二方向产生相对往复运动。力区也可在同轴对齐的位置的两边延续一定的旋转距离。
    在磁驱动装置的一个实施例中,每个死区包括一个磁载体的相对旋转位置,其中在第一和第二磁相互作用区的相反磁极的一半全部同轴对齐为相互排斥、而在第一和第二磁相互作用区的相反磁极的另一半全部同轴对齐为相互吸引。死区也可在同轴对齐的位置的两边延续一定的旋转距离。
    在磁驱动装置的一个实施例中,主轴可以通过每个磁载体延展。主轴可以有一个中央纵轴,并可游移旋转、以及能够沿纵轴往复运动。主轴的第一端部可适配于运行连接到一个旋转主轴的输入部件上。主轴的第二端部可以适配于运行连接到一个输出部件,它由主轴的往复运动驱动。主轴能可旋转连接到中间磁载体或第一和第二磁载体,这样主轴的旋转由于其纵轴在中间磁载体和第一和第二磁载体之间产生相对旋转。主轴可轴向连接到中间磁载体或第一和第二磁载体,使得主轴的往复运动沿其纵向轴在中间磁载体和第一和第二磁载体之间、以第一和第二冲程方向产生相对往复运动。例如,中间磁载体可以固定到主轴,既可以为了往复运动,又可以随其旋转,而第一和第二磁载体不一定非要运行连接到主轴。
    在磁驱动装置的一个实施例中,第一和第二磁载体可以配置为朝向和远离中间磁载体的可调定位,以调节磁相互作用的强度。第一和第二磁载体的位置可通过动力驱动磁载体定位系统调整向着或远离中间磁载体。 
    在披露主题的另一方面,通过结合一种磁驱动装置作为在这里的披露,提供了一种磁驱动转矩转换装置,具有一个输入组件和一个输出组件。输入组件可以连接到中间磁载体或第一和第二磁载体,以在中间磁载体和第一和第二磁载体之间产生相对旋转。输出组件可连接到中间磁载体或第一和第二磁载体,使中间磁载体和第一和第二磁载体之间以第一和第二冲程方向的相对往复运动激励输出组件。 
    在磁驱动转扭变换器装置的一个实施例中,磁驱动装置可以包括一个主轴,它通过每个磁载体延伸。主轴可以如前所述,有一个中央纵轴,并可游移旋转,以及能沿纵轴往复运动。主轴的第一端部连接到输入组件,转动主轴。主轴的二端部连接到输出组件,它由主轴的往复运动驱动。如上所述,主轴可旋转地连接到中间磁载体或第一和第二磁载体,使得主轴旋转由于其纵轴在中间磁载体和第一和第二磁载体之间产生相对旋转。同样,主轴可轴向连接到中间磁载体或第一和第二磁载体,使得主轴的往复运动沿其纵轴在中间磁载体和第一和第二磁载体之间以第一和第二冲程方向产生相对往复运动。   
    在磁驱动转扭变换器装置的一个实施例中,同步装置用于主轴与其相关的旋转和往复运动的位置同步,其得死区与主轴一致,靠近上死点和下死点位置。例如,可使同步主轴,使死区集中在上死点和下死点位置。或者,可同步主轴,使死区位置或大小得到动态调整。 
    在磁驱动转扭变换器装置的一个实施例中,同步装置可通过输入组件、输出组件和一个传感器/反馈系统提供,作为基于输出组件定位的输入组件控制。 
    在磁驱动转扭变换器装置的一个实施例中,输入组件可包括一个旋转驱动电机,而输出组件可包括一个通过连接杆连接到主轴的曲轴。在这种情况下,传感器/反馈系统可包括一个配置的传感器去辨识曲轴的旋转,而一个可操作的控制器去控制旋转驱动电机,以响应传感器的曲轴位置信号。
    在披露标的物的另一个方面,磁驱动装置体现为一个二磁载体的装置,而不是一个三磁载体的装置。二磁载体装置包括相反的第一和第二磁载体,而不是三磁载体装置中提供的第一、第二和中间磁载体。两个相对的磁载体各自携带相对的磁体配置,它们被设置成当相对磁载体经历相对旋转时产生磁相互作用。磁相互作用产生动力冲程力导致相对的磁载体在在相对旋转的力区部分以第一和第二冲程方向经历相对往复运动。在相对旋转的死区部分过程中,磁相互作用基本上没有产生动力冲程力。死区由磁载体的相对旋转位置构成,其中相反的磁配置的相反磁极相互同轴对齐,但产生一个大致相等平衡的推和拉的磁力。磁载体之间的相对旋转和相对往复运动同步,使得死区存在于靠近上死点和下死点,磁载体的相对往复运动位置,所以力区存在于上死点和下死点之间——相对于往复运动的位置。 
    在披露标的物的另一个方面,一组多个的磁驱动装置可以由一个或多个输入组件供电,去驱动一个单个的输出组件。每组多个的磁驱动装置可包括两个或更多的三磁载体驱动装置、两个或更多的二磁载体驱动装置、或任何所需的一个或多个三磁载体装置的组合和一个或多个二磁载体装置。
    在披露标的物的另一个方面,提供了一种磁驱动的方法。在这个方法的一个示范性实施中,提供了相反的磁载体,各自携带相反的磁配置。相对旋转在相反的磁载体之间感应,产生磁相互作用。磁相互作用产生动力冲程力,使得相反的磁载体在相对旋转力区部分的期间以第一和第二冲程方向经历相对往复运动。在相对旋转的死区部分期间,磁相互作用实质上不产生动力冲程力。死区包含磁载体的相对旋转位置,其中相反磁配置的相反磁极相互同轴对齐,但产生一个实质上相等平衡的推和拉的磁力。磁载体的相对旋转和相对往复运动可以同步,以达到所需效应。例如,同步可包括定时磁载体的相对旋转和相对往复运动,使死区集中在上死点和下死点相对于往复运动位置,以便力区发生在上死点和下死点相对往复运动位置之间。另外,同步可包括定时磁载体的相对旋转和相对往复运动,使死区动态调整位置或大小。
    在披露标的物的另一个方面,磁驱动装置以相反磁载体分别携带相反的磁配置。相反的磁配置具有相反磁极并设置相反磁载体经历相对旋转时产生磁相互作用。磁相互作用产生动力冲程力导致相反的磁载体在相对旋转的力区部分期间以第一和第二冲程方向经历相对往复运动。相对旋转还包括旋转死区,其中相反磁配置的相反磁极相互同轴对齐,以界定同极性的相同数目和相反极性的相对极对。
    图示简要说明 
    前述的和其它的特点以及优势将由于下面的范例实施的更具体的说明而显现出来,如附图中所示,其中: 

    图.1是一幅透视示意图,显示出一个在第一运行位置的范例三磁载体磁驱动装置;

    图.2是一幅透视示意图,显示出图.1的一个在第二运行位置的磁驱动装置;

    图.3是一幅透视示意图,显示出图.1的一个在第三运行位置的磁驱动装置;

    图.4是一幅透视示意图,显示出图.1的一个在第四运行位置的磁驱动装置;

    图.5是一个定时图示,显示了图.1的磁驱动装置的范例定时;

 

 

 

 

 

 

 

    图.6A图.6H是进一步的定时图示,显示了图.1的磁驱动装置的范例定时;


    图.7是一幅透视图,显示了图.1的磁驱动装置的一个范例结构与一个输入组件和一个输出组件结合,以提供一个磁驱动转矩变换器的装置;

    图.8是一幅透视图,显示了图.1的磁驱动装置的另一个范例结构与一个输入组件和一个输出组件结合,以提供一个磁驱动转矩变换器的装置;

    图.9是一幅俯视图,显示了图.8的磁驱动装置的结构;

    图.10A是一幅图.9中沿10A线至10A线所取的截面图;

    图.10B是一幅图.9中沿10B线至10B线所取的截面图;

    图.10C是一幅图.9中沿10C线至10C线所取的截面图;

    图.10D是一幅图.9中沿10D线至10D线所取的截面图;

    图.10E是一幅图.9中沿10E线至10E线所取的截面图;

    图.10F是一幅图.9中沿10F线至10F线所取的截面图;

    图.11图.8的范例磁驱动装置结构的部分侧视图/局部剖视图,是以图.9中沿线11至线11所取的截面视图;

    图.12A图.12B是放大的透视图,显示了图.8的范例磁驱动装置结构的一个输出耦合组件;

 

 

 

 

 

 

 

    图.13A图.13H是透视视图,显示了图.8的范例磁驱动装置结构的第一、第二和中间磁载体,以被固定第一和第二磁载体对旋转和往复运动,而中间磁载体在不同的各种旋转和往复运动位置中显示;

    图.14是一幅透视图,显示了图.8的范例磁驱动装置结构的改型,其第一和第二磁载体的位置是可调的;

 图.15是一幅透视示意图,显示了一个在第一运行位置的范例二磁载体磁驱动装置结构;

    图.16是一幅透视示意图,显示了在第二运行位置的图.15的磁驱动装置结构;

    图.17是一幅透视示意图,显示了在第三运行位置的图.15的磁驱动装置结构;

    图.18是一幅透视示意图,显示了在第四运行位置的图.15的磁驱动装置结构;


    图.19是一幅透视示意图,显示了一个范例磁驱动装置结构,拥有多组套磁载体,驱动一个公有的输出组件;而

    图.20是一幅透视示意图,显示了另一个范例磁驱动装置结构,拥有多组套磁载体,驱动一个公有的输出组件。
    范例实施详述
    现在转到图示,不必按比例——如涉及的数字,将用于表示所有的各个视图中的元素。如将在下面连同各种可供替代的实施方式所描述的,于此所披露的磁驱动装置可用于转换一个从输入电源收到的旋转输入为一个往复运动输出,它可用于驱动负载。旋转输入可连续或间歇、单向或双向。往复运动输出可由往复冲程的重复周期组成。磁驱动装置使用永磁配置,它们在每个选定的磁模式里设置成在磁配置通过输入功率源而彼此之间相对旋转时产生磁相互作用。这些磁相互作用在每个往复冲程方向(动力冲程)传递往复运动功率。有利的是,磁相互作用也产生清晰可辨的、基本上没有净磁力的死区,这可以使它发生在靠近每一次往复运动冲程的末尾。在每个死区期间,由永磁配置传递的净磁力实质上是“关闭”的。这使得动力冲程力立刻松弛,并在动力冲程之间静止,从而确保平滑连续的往复运动运行。

    现在谈到图.1图.4,范例三磁载体磁驱动装置2的图解视图显示,是为了说明于此披露的标的物的一般原理。在图解的实施方案中,磁驱动装置2的左侧端有一个第一磁载体4,携带具有一组永磁6A的第一永磁配置6。磁驱动装置2的右端有一个第二磁载体,携带具有一组永磁10A的第二永磁配置10。中间磁载体12被置于第一和第二磁载体之间,并携带具有一组永磁14A的第三永磁配置14
    磁载体4812各自具有第一和第二侧边4A/4B8A/8B12A/12B,界定磁载体的厚度尺寸。虽然磁载体4812都显示为圆盘形,其它形状的磁载体也是可以用的(如多边形、星形,等)。磁载体4812可用任何适用的金属或有足够强度和刚度的非金属材料焊接,以处理磁力,包括——但不限于铝、钛、不锈钢、高分子材料、纤维增强复合材料等。用金属时,材料最好大体上是无磁性的(如铝或钛),或只有轻度磁性(如不锈钢)。更多磁性的材料(如低碳钢)也可以用——假如你明白这些材料可能会影响磁体6A10A14A的磁场。
    磁体6A10A14A图示为圆盘磁体,为轴向磁化,使得在一个磁面上是北磁极而相对的磁面上是南磁极。每个6A10A14A磁体都有一个中央纵轴线,在其南北两极之间延伸。这个轴表示磁体6A10A14A的主磁场。任何合适的永磁材料均可用于构造磁体6A10A14A。最好,将被使用的是具有强磁性质的磁体,例如稀土磁体包括钕铁硼(NeFeB)或钐钴(SmCo)。虽然由于它们较低的磁场强度而不太理想,但也可使用其它类型的磁体,包括铝镍钴磁铁,包括铝,镍和钴中除铁,或陶瓷磁体包括铁氧体材料。虽然由于其较低的磁场强度而不太可取,还可以用其它类型的磁体,包括由除铁外还有铝、镍和钴组成的铝镍钴磁体,或由铁氧体材料组成的陶瓷磁体。也可以用不同形状的磁体。例如,替换磁体6A10A14A的圆盘形,磁体可以是球形、肾形、香蕉形的,等等。此外,而不是每一个6A10A14A磁体作为一个单个的磁体,部分或全部的磁体均可实现为两个或多个磁体与其对齐的磁极同轴堆叠而相互吸引。
    磁载体4812可以任何适当的方式携带其各自的6A10A14A磁体。例如,每个4812磁载体可用合适的大小和形状的磁体携带裁切构成。如果磁体如图.1图.4中所示是圆盘形的,磁载体4可用四个圆形裁切的4C构成,接收四个磁体6A。同样,磁载体8可用四个圆形裁切的8C构成,接收四个磁体10A;而磁载体12可用四个圆形裁切的12C构成,接收四个磁体14A。如果需要,磁体6A10A14A的厚度从一个磁面到另一个是可选的,以匹配磁载体4812的厚度。另外,磁体6A10A14A可以比其各自的磁载体4812的厚度尺寸更厚或更薄。任何合适的磁体固位技术均可用于固定磁体6A10A和14A就位。例如,图.8图.12B的实施(下面有更详尽的说明)显示了一个范例技术——在磁载体4812上用磁体护圈板上固定磁体6A10A14A
    第一永磁配置6、第二永磁配置10和第三永磁配置14被设置成中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间的一个旋转输入(在图.1图.4中没显示),赋予相对旋转时产生变化的磁相互作用。图.1图.4中,中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间的相对旋转用箭头“A”、“B”和“C”表示。图.1中,中间磁载体12和第一和第二磁载体48显示在第一相对旋转位置。图.2中,中间磁载体12和第一和第二磁载体48显示在第二相对旋转位置,在中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间接着的180°的相对旋转。图.3图.4显示相对的旋转位置,是图.1图.2的相对旋转位置之间的中途。
    把磁驱动装置2做成便于在中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间相对旋转有很多方法。例如,中间磁载体12可以连接到输入组件并通过其自身旋转,同时第一和第二磁载体48对旋转保持固定。相反,第一和第二磁载体48可连接到输入组件并一起旋转,同时中间磁载体12保持固定,防止旋转。第一和第二磁载体48可以同向旋转,也可以反向旋转。另一种选择是在一个方向上旋转中间磁载体12,同时在相反方向旋转第一和第二磁铁载体48。第一种途径的一个例子在下面图.7图.812B中连同所示的结构有更详细的描述。这些结构中,中间磁载体12安装到主轴,独立于第一和第二磁载体48自由旋转。第一和第二磁载体48通过支架组件固定,防止旋转。 
    还有各种方法把磁驱动装置2建造成便于中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间的相对往复运动。例如,中间磁载体12可以耦合到输出组件,产生往复运动,而第一和第二磁载体48保持防止往复运动的固定。相反,第一和第二磁载体48均可连接到输出组件产生往复运动,而中间磁载体12保持对往复运动的固定。
    第一种途径的范例的更详细的说明连同建构显示在图.7图.8图.12B中。这些结构中,中间磁载体12安装在一个主轴上,可以自由地、不依赖于第一和第二磁载体48地往复运动。第一和第二磁载体48由支架组件固定,防止往复运动。
    应该指出的是,任何适于往复运动的磁载体要在中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间产生相对往复运动,也适合于旋转,以在中间磁载体和第一和第二磁载体之间产生相对旋转。同样,任何防止往复运动固定的磁载体也可以对旋转固定。例如,如下面更详细描述连同构造显示在图.7图.8图.12B中,中间磁载体12即可适用于旋转,也可适用于往复运动,而第一和第二磁载体48保持对旋转和往复运动的固定。相反,第一和第二磁载体48即可适用于旋转,也可适用于往复运动,而中间磁载体12保持对旋转和往复运动的固定。作为另一种选择,任何适用于往复运动的磁载体可以对旋转固定,反之亦然。例如,中间磁载体12可适用于往复运动而不适用于旋转,而第一和第二磁载体4和8适用于旋转而不适用于往复运动。相反,第一和第二磁载体4和8可适用于往复运动而不适用于旋转,而中间磁载体12适用于旋转而不适用于往复运动。
    在图.1图.4的实施中,磁体6A10A14A在每个相应的永磁配置61014的数目是四。磁体6A10A14A彼此间距相等,并对称地围绕配置在各个磁载体4812的中心,以四面多边形模式(对应于磁体数),是方形的和平衡的。在任何特定的磁载体边4A/4B8A/8B12A/12B上的每一种磁模式均包括一个第一极性(例如,北极)的相邻磁极的第一对,和一个第二极性(例如,南极)的相邻磁极的第二对。图.1图.4所示的方形四磁模式中,每个磁模式的第一个两个对边具有第一极性的磁极,而磁模式的第二个两个对边具有第二极性的磁极。每个方形磁模式中的磁极互为对角为相反极。如下面更详细的讨论,还可以建造多于四个磁体的磁配置。 
    在图.1图.4的每张图里,第一磁载体4的第二边4B面向中间磁载体12的第一边12A,去构成一个第一磁相互作用区15A。第二磁载体8的第一边8A面向中间磁载体12的第二边12B,构成一个第二磁相互作用区15B。以此磁设置,由磁载体相对旋转产生的变化的磁相互作用把动力冲程力赋予给磁载体4812,产生上面提到的往复输出。尤其,当每个第一和第二磁相互作用区15A15B里的相反磁极对齐为即互相排斥又互相吸引时,动力冲程力将被赋予。
    当相反磁极在第一磁相互作用区15A里全部互为相互排斥、而相反磁极在第二磁相互作用区15B里全部互为相互吸引时,动力冲程力在磁载体4812之间以第一方向产生相对往复运动。相反,当相反磁极在第一磁相互作用区15A里全部互为相互吸引、而相反磁极在第二磁相互作用区15B里全部互为相互排斥时,动力冲程力在磁载体4812之间以第二方向产生相对往复运动。
    当磁相互作用产生上述动力冲程力时,磁载体4812可以说成是在其相对旋转的“力区”部分。每个动力冲程方向都有一个力区。磁驱动装置2的力区位置由图.1图.2例示。图.1说明了在第一力区中央的磁驱动装置2,于此,磁相互作用以第一方向产生动力冲程力。中间磁载体12和第一磁载体4被推离——由于中间磁载体的边12A上的每个磁极与第一磁体的边4B上的同极性的相反磁极互为同轴对齐。这个推力用箭头“D”表示。如可以看到的,磁载体412为可转动定位,使得磁相互作用区15A里有两个N-N相互作用和两个S-S相互作用。同时,中间磁载体12和第二磁载体8被拉到一起——由于中间磁载体的边12B上的每个磁极与第二磁载体的边8A上相反极性的相反磁极互为同轴对齐。这个拉力用箭头“E”表示。如可以看到的,磁载体8和12为可转动定位,使得磁相互作用区15B里有两个N-S相互作用和两个S-N相互作用。  
    图.2说明了在第二力区中央的磁驱动装置2,于此,磁相互作用以第二方向产生动力冲程力。如上文所指出的,这种状态接着中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间的相对旋转的180°(从图.1中所示的位置看)。中间磁载体12和第一磁载体4被拉到一起——由于中间磁载体的边12A上的每个磁极与第一磁载体的边4B上相反极性的相反磁极互为同轴对齐。这个拉力用箭头“E”表示。如可以看到的,磁载体412为可转动定位,使得磁相互作用区15A里有两个N-S相互作用和两个S-N相互作用。同时,中间磁载体12和第二磁载体8被推离开来——由于中间磁载体的边12B上的每个磁极与第二磁载体的边8A上同极性的相反磁极互为同轴对齐。这个推力用箭头“D”表示。如可以看到的,磁载体812为可转动定位,使得磁相互作用区15B里有两个N-N相互作用和两个S-S相互作用。
    应该指出的是,力区延伸到图.1图.2中所示的磁极的同轴对齐位置的另一头,使每个力区都有一个旋转范围或“宽度”,转动磁载体相对旋转的一个旋转部分。每个力区将由此在磁配置61014的相反磁极旋转进入互为同轴对齐之前启动,并继互为同轴对齐的位置之后结束。动力冲程力将在每个力区内的磁载体4812的所有特定的相对旋转位置产生。
    当磁载体4812上基本没有动力冲程力起作用时,磁配置61014可以说成是在其相对旋转的“死区”部分里。图.1图.4的四磁配置61014中,每个清晰可辨的力区之间有一个清晰可辨的死区,而每个相对往复运动周期由两个独立的力区通过两个死区组成。当第一磁载体4、第二磁载体8和中间磁载体12的相反极互为同轴对齐时,死区存在,但产生一个实质上相等平衡的磁推力和磁拉力。死区里,第一和第二磁相互作用区15A15B中的一半的相反磁极互为排斥对齐,而第一和第二磁相互作用区的另一半的相反磁极互为吸引对齐。当中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间相对旋转到旋转位置之间——那在每个力区内产生动力冲程——的半途时,死区生效。死区在图.3图.4里所示的相对旋转位置被减速。
    图.3所示的死区中央对应于磁载体从图.1的力区旋转位置相对旋转90°。图.4所示的死区中央对应于磁载体从图.2的力区旋转位置相对旋转90°。在这些死区位置里,每个磁相互作用区15A15B里的相反磁极互为同轴对齐,但其极性就像产生实质上为零的净磁力——由于两个相反磁极成为同极性而另外两个相反磁极成为相对极性。特别是,在图.3图.4的每一张图里,磁载体4812可旋转定位,使得每个磁相互作用区15A15B里有一个N-N相互作用、一个S-S相互作用、一个N-S相互作用和一个S-N相互作用。像力区,死区延伸到磁极的同轴对齐位置的另一边, 这样每个死区都有一个旋转范围或“宽度”,转动相对磁载体旋转的一个周期的一部。每个死区从而将在磁配置61014的相反磁极旋转进入同轴对齐之前开始,并在同轴对齐的位置之后结束。
    磁驱动装置2的一个原型实施中,是依照图.8图.12B建造的(下面有更详细的讨论),分别每个磁载体4812上的四个磁体6A10A14A是用K&J磁材公司的3英寸直径、1英寸厚(1英寸=25.4毫米)、N52级的圆盘钕磁做的。每个磁体6A10A14A均为同轴极化,并由生产商额定为产生一个近似于30磅的最大推/拉力。磁体6A10A14A各自配置在其磁载体4812上,使得磁体中心离载体中心为2.75英寸。磁载体相对往复运动的冲程长度是5.5英寸。在冲程末端,最靠在一起的磁载体之间的分隔在1.125英寸的相对磁体(极面对极面)之间产生了一个最小的间距。在冲程中段,磁载体之间的分隔相等,并在3.875英寸的相对磁体(极面对极面)之间产生一个最大间距。在这台原型机的测试中,力区和死区每个转动近似磁载体相对旋转的90°——在整个相对往复运动的位置上。其它的磁驱动装置的实施理应得到相同的结果,其中每种磁配置都有四个磁体以一个平衡方形磁体模式的布置。
    中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间的相对旋转和相对往复运动可以同步,使得死区和力区出现在磁载体相对往复运动的所选部分。图.1显示了第一方向位于最接近第一动力冲程中点的力区中心。图.2显示了另一个相反方向位于最接近第二动力冲程中点的力区中心。图.3显示一个死区,以图.1的动力冲程末端和图.2的动力冲程开始处之间为中心。这可以称为下死点位置相对往复运动的磁载体的4812。这可以称为磁载体4812的下死点相对往复运动位置。图.4显示另一个死区,它以图.2的动力冲程末端和图.1的动力冲程开始处之间为中心。这可以称为磁载体4812的上死点相对旋转位置。

    图.5显示了一个定时盘,表示另一种方式观看显示在图.1图.4的同步。在这个图示里,磁载体相对旋转和磁载体相对往复运动均用带角的术语表示。同步就是相对磁载体旋转的每一度,有一个相对磁载体往复运动的度。死区在0°的上死点和180°的下死点相对往复运动位置慢跑,而力区在死区之间慢跑。允许用带角的术语表示磁载体相对往复运动是值得赞赏的——因为相对往复运动表现为周期性运动。用相对往复运动的带角表达比用实际磁载体相对位移合适,因为后者是具体实施。例如,如果磁载体4812的相对往复运动表现为简谐运动,标准方程为:d=A cos(θ),得磁载体相对位移“d”。在这个方程中,角θ是带角术语的磁载体相对往复运动,而值“A”是发生在θ=0°和θ=180°的中间冲程位置的磁载体相对位移最大值。其它方程规定不同类型的周期运动。例如,如果磁载体4、8和12的相对往复运动行为像一个经过连杆连接到曲轴的活塞(因为它确实在下面的图.8到图.12B的实施中),磁载体相对位移将通过标准方程式得出:d=r cos(θ)+(l2−r2 sin(θ)2)1/2。在这个方程中,角θ是磁载体相对往复运动的角的术语,值“d”是磁载体对于曲轴轴心的相对位移,“r”是曲轴臂长,而“l”连杆长。
    照规定,图.5显示了一个同步方案,这里,对于相对磁载体的每一度,都有一度相对磁载体往复运动。在0°的位置标记了“上死点”,磁载体4812是在上死点相对往复运动位置里,并且是在第一死区中央旋转定位的。在磁载体4812的相对旋转/往复运动的大约45°处,到达了第一死区的末端,磁载体过渡到第一力区,以第一方向产生动力冲程力。力区中央在大约90°相对旋转/往复运动位置处。在磁载体4812的相对旋转/往复运动的大约135°处,到达了第一力区的末端,磁载体过渡到第二死区。在180°的位置标记了“下死点”,磁载体4812是在下死点相对往复运动位置里,并且是在第二死区中央旋转定位的。在磁载体4812的相对旋转/往复运动的大约225°处,到达了第二死区的末端,磁载体过渡到第二力区。以第二方向产生动力冲程力。这个力区的中央在大约270°相对旋转/往复运动位置上。在磁载体4812的相对旋转/往复运动的大约315°处,到达了第二力区的末端,磁载体过渡回到第一死区。磁载体4812的相对旋转/往复运动的另一个45°后,再次到达0°上死点位置。
    如上面所指出的,力区和死区的开始和结束是近似的。这是因为从力区到死区和从死区到力区的转变不是突然发生的。然而,有利的是,这些过渡区(在图.3中命名为“翻转”区)确定为是相当短的,而在上述的磁驱动装置2的原型实施中,不超过约5°的相对旋转/往复运动。每个过渡区表现为磁载体4812经历实质上无动力冲程力和实质上最大动力冲程力之间的一个过渡周期。值得注意的是,描述死区的特性以“实质上没有动力冲程力”产生,并不一定意味着死区内完全是零净力。然而,超过数磅的死区力一直没有被观察到,而且在磁驱动装置2的原型实施中,数量级低于动力冲程力。此外,很少的这些死区力远离死区中心,对磁驱动装置2的往复运行没有影响。
    如下有关图.8图.12B所示的范例结构所述,可以建立图.1图.5所示的同步,并通过反馈系统维持,监测磁载体4812之间的相对往复运动,并用这个信息控制磁载体的相对旋转。或者,可以提供一个机械定时系统,其中磁载体4812之间的相对旋转和相对往复运动同步——用一个机械轴节配置。如果需要,可调整同步,以便磁载体相对旋转前移或迟滞相关磁载体相对往复运动。例如,可转移死区相对旋转位置,使得死区在上死点和下死点相对往复运动位置之前或之后居中。如汽车发动机中,根据磁载体相对往复运动速度,磁载体相对旋转可动态提前和滞后调节死区位置。还可以在相对旋转的每个旋转周期期间在选定的时间点上动态地提前和延迟磁载体相对旋转的相关磁载体相对往复运动。这将对调整死区相对力区的大小有影响。例如,如果希望减小死区宽度的同时增加力区宽度,磁载体相对旋转可以在力区内动态延迟(减速),而在死区内动态提前(加速)。同样,如果希望增加死区宽度的同时减小力区宽度,磁载体相对旋转可以在力区内动态提前(加速),而在死区内动态延迟(减速)。 

 

 

 

 

 

 

 

    图.6A图.6H显示了图.1图.5所示的磁载体4812使用的同步方案的相对旋转/往复运动周期的附加视图。图.6A图.6H中的每一幅图显示了一个磁载体4812的相对旋转和往复运动位置的45°增量。每个图的中央部分显示磁载体相对往复运动的位置(带角的术语)。每张图的左边描绘了第一磁载体4和中间磁载体12的相对旋转位置。还显示了第一磁相互作用区15A(见图.1图.4)中相反磁体的对齐,作为每一对相对的磁体的极性(即中间载体12的第一边12A上的磁体14A的极性,和第一磁载体4的第二边4B上的磁体6A的极性)。每张图的右边描绘了第二磁载体8和中间磁载体12的相对旋转位置。还显示了第二磁相互作用区15B(见图.1图.4)中相反磁体的对齐,作为每一对相对的磁体的极性(即中间载体12的第二边12B上的磁体14A的极性,和第二磁载体8的第一边8A上的磁体10A的极性)。
    作为一个解释性的指引,图.6A图.6H的左边部分是从第一磁载体4的第二边4B看向中间磁载体12的第一边12A的视图。图.6A到图.6H的右边部分是从中间磁载体12的第二边12B看向第二磁载体8的第一边8A的视图。在相反磁体重叠的位置(即图.6A图.6C图.6E图.6G)中,每个所描绘的磁体对的中心处的字母(SN)是中间磁载体12上的磁体14A的极性,而偏移字母(SN)是其在第一或第二磁载体48上的相反磁体6A10A的极性。而在相反磁体重叠的位置(即图.6B图.6D图.6F图.6H)中,中间磁载体12的磁体14A显示为上面第一或第二磁载体48的相反磁体6A10A。同理,下面讨论相反磁体对的极性时,第一极性将是中间磁载体12的一个磁体14A,而第二极性将是第一磁载体4的一个磁体6A、或第二磁载体8的一个磁体10A(取决于正在讨论的是第一还是第二磁相互作用区15A15B)。当下面枚举磁体对的极性时,它们将在每个磁体配置的左上象限中开始,并以顺时针顺序继续。

    图.6A显示了处于0°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置,第一磁相互作用区15A中的磁相互作用是S-NS-SN-SN-N。 第二磁相互作用区15B中的磁相互作用是N-NN-SS-SS-N。在每个磁相互作用区15A15B中,一半的相反磁体对被同轴对齐以相互吸引,而另一半被同轴对齐以相互排斥。因此,图.6A描绘了一个死区,在磁载体4812的0°上死点相对往复运动位置处慢跑。正如可以看到的,这个死区大约为90°宽。

    图.6B显示处于45°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置中,磁载体4812的相对旋转是死区的中点和力区旋转位置之间的半途。磁载体4812从而处于一个过渡区域中,其中的磁力是从死区的实质上的净零状态转变为力区的全磁力状态。

    图.6C显示了处于90°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置,第一磁相互作用区15A中的磁相互作用是N-NS-SS-SN-N。这个磁相互作用区中的所有相反磁体对以同极性同轴对齐,使得第一磁载体4和中间磁载体12以最大推力彼此排斥。第二磁相互作用区15B里的磁相互作用是S-NN-SN-SS-N。这个磁相互作用区中的所有相反磁体对以相反极性同轴对齐,使得第二磁载体8和中间磁载体12以最大拉力彼此吸引。图.6C因此描绘了一个力区,在磁载体4812的90°相对往复运动位置慢跑。如可以看出的,这个力区约为90°宽。  

   

    图.6D显示处于135°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置中,磁载体4812的相对旋转是死区的中点和力区旋转位置之间的半途。磁载体4812从而处于一个过渡区域中,其中的磁力是从力区的全磁力状态转变为死区的实质上的净零状态。

    图.6E显示了处于180°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置,第一磁相互作用区15A中的磁相互作用是N-NN-SS-SS-N。第二磁相互作用区15B里的磁相互作用是S-NS-SN-SN-N。在每个磁相互作用区15A15B中,一半的相反磁体对被同轴对齐以相互吸引,而另一半被同轴对齐以相互排斥。因此,图.6E描绘了一个死区,在磁载体4812的180°上死点相对往复运动位置处慢跑。正如可以看到的,这个死区大约为90°宽。

    图.6F显示处于225°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置中,磁载体4812的相对旋转是死区的中点和力区旋转位置之间的半途。磁载体4812从而处于一个过渡区域中,其中的磁力是从死区的实质上的净零状态转变为力区的全磁力状态。

    图.6G显示了处于270°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置,第一磁相互作用区15A中的磁相互作用是S-NN-SN-SS-N。这个磁相互作用区中的所有相反磁体对以相反极性同轴对齐,使得第一磁载体4和中间磁载体12以最大拉力彼此吸引。第二磁相互作用区15B里的磁相互作用是N-NS-SS-SN-N。这个磁相互作用区中的所有相反磁体对以同极性同轴对齐,使得第二磁载体8和中间磁载体12以最大推力彼此排斥。图.6G因此描绘了一个力区,在磁载体4812的270°相对往复运动位置慢跑。如可以看到的,这个力区约为90°宽。 

    图.6H显示处于315°相对旋转/往复运动位置的磁载体4812。在这个位置中,磁载体4812的相对旋转是死区的中点和力区旋转位置之间的半途。磁载体4812从而处于一个过渡区域中,其中的磁力是从力区的全磁力状态转变为死区的实质上的净零状态。

    现在谈到图.7,磁驱动装置2显示为范例结构2A,其中间磁载体12适配睛旋转和往复运动,而第一和第二磁载体46适配于对旋转和往复运动保持固定。磁驱动装置结构2A中,主轴16配置成延伸穿过中央孔4D8D12D,分别构成于磁载体4812。主轴16实质上是笔直的,而中央纵轴18实质上平行于磁体6A10A14A的纵轴线(和磁场轴)。
    主轴16是为同时旋转和往复运动配置的。主轴16的第一端部20适配于运行连接到输出组件21图.7中概略所示,可旋转驱动主轴。例如,如下面图.8图.12B的更详尽的描述,输入组件21可由一个旋转驱动电机提供。主轴16的第二端部22适配于运行连接到一个输出组件,它由主轴18的往复运动驱动。图.7中,范例旋转输出组件23可以实施为一个机轴,如概略图中所示。或者,一个往复输出组件,如一个风动的或液压的活塞,可配置为由主轴18的往复运动所驱动。增加输入和输出组件2123到磁驱动装置结构2A,构成一个磁驱动转矩变换器,转换由输入组件施加的输入扭矩为由输出组件23传递的输出扭矩。
    主轴16可旋转连接到中间磁载体12的中心开口12D,但可以在第一和第二磁载体48的中心开口4D8D内自由旋转。可旋转连接的中间磁载体12与主轴16一起旋转,但非可旋转连接的第一和第二磁载体48将不旋转,并最好被固定以防止旋转。以这种方式,主轴16的旋转由输入组件21围绕其纵轴18上,将在中间磁载体12和第一和第二磁载体48之间产生相对旋转。主轴16还轴向连接到中间磁载体12的中心开口12D,但自由地往复运动通过第一和第二磁载体48的中心开口4D8D。轴向连接的中间磁体载体12与主轴16往复运动,但非轴向连接的第一和第二磁载体48将不会有往复运动,并最好被固定而不能往复运动。这样,主轴16的往复运动沿其纵轴18将在中间磁载体12与第一和第二磁载体48之间以第一和第二冲程方向产生相对往复运动。

    现在转到图.8图.12B,磁驱动装置2显示为在另一示例结构2B中,用撰述的旋转/往复运动主轴配置与图.7的示例结构2A结合。正如在图.7的情况下,图.8图.12B描绘了一个磁驱动转矩变换器装置因为磁驱动装置结构2B连接到输入和输出的组件,即,输入电机36和曲轴装配40(两者在下面都有详细描述)。磁驱动装置结构2B中,中间磁载体12还是可旋转和轴向地连接到主轴16,而第一和第二磁载体48不以任何方式连接到主轴。如图.10A图.10C所示,第一和第二磁载体48比中间磁载体12的直径更大。这使得磁载体48便于固定到一个支架总成24上(见图.8),以所需间距固定和定位第一和第二磁载体。支架总成24还承载主轴16
    支架总成24与一组四个的纵向线筒总成26构建在一起,互相连接第一和第二磁载体48,但不连中间磁载体12。线筒总成26还安装了一组稳定盘283032,大致导向平行于磁载体48。如图.10A图.10C图.10E中所示,每个线筒总成26可包括一根细长杆26A,延伸穿过磁载体48中和稳定盘283032中形成的相应孔。每个线筒总成26还可包括一套间隔装置26B,安装在每对的磁载体和/或稳定盘之间的细长杆26A上,以适当间隔这些组件。如在图.8图.9中所能看到的,每个线筒总成26显示为有四个间隔装置26B,一个在稳定盘28和第一磁载体4之间,第二个在第一磁载体4和第二磁载体8之间,第三个在第二磁载体8和稳定盘30之间,而第四个在稳定盘30和稳定盘32之间。细长杆26A的端部攻有螺纹,接收锁紧件26C,把支架24固定在一起。要知道,用其它配置间隔各种磁载体和稳定盘也是可以的,例如连接在每对间隔部件之间的单独的间隔杆。

    如图.11中最佳的示意,稳定盘28位于第一磁载体4的相邻处,并用于支撑主轴16接近结束其第一端部20。尤其是,稳定盘28在中心开口28A的一侧上携带了容纳主轴16的输入耦合组件34。输入耦合组件34内部配置为支承主轴16低摩擦往复运动,同时赋予其旋转力。电机36连接到输入耦合组件34,去起一个旋转输入组件的作用,它在磁力驱动装置2的运行过程中旋转主轴16。稳定盘30位于毗邻第二磁载体8处,并被用于支承主轴16靠近其第二端部22。特别是,稳定盘30有一个中央开口30A,支承滚珠球轴承组件38可旋转地支承主轴16。稳定盘32置于毗邻稳定盘30处。它有一个大型中央开口32A,可容纳主轴16以及曲轴组件40的元件,它安装在稳定盘32的外面。曲轴组件40起着旋转输出组件的作用,它是由磁驱动装置结构2B的运行期间的主轴16的往复运动驱动的。
    如图.8图.9图.11中最佳的示意,每个磁载体4812都包括相应的一对磁体固定盘424446,以便将它们各自的磁体6A10A14A固定在就位。磁体固定盘424446可以由不会在磁体6A10A14A之间的磁相互作用有不利影响的任何材料构成。可以用任何适当的安装技术把它们分别固定到磁载体4812,例如用埋头螺钉48,如图.10A10B10C所示。
    如图.11所能看到的,中间磁载体12的中心孔12D固定在主轴16上,用于与其一起旋转和往复运动,例如,用栓槽轴联器配置(未显示)。同样如图.11中所示,第一和第二磁载体48的中心孔4D8D与主轴16隔开,使得主轴相对于第一和第二磁载体自由旋转和往复运动。
    如图.8图.9图.11中所能看到的,支承盘2832可包括用于固定支架24支承表面(未显示)的安装构件50。输入电机36也可包括固定电机的一个支承面(未显示)的安装构件52。输入电机36可以以任何合适的方式运行连接到输入联接组件34——如通过使用法兰联轴节连接54。输入连接组件34包括基座壳体56,可用螺栓或用其它方式固定到支撑盘28的外侧。如图.11所示,输入连接组件34还包括一个滚珠花键装置58,其外径经由滚珠轴承组件60可旋转地连接到基座壳体56。滚珠花键装置58的内径包括多个纵列的滚珠轴承元件62,滚珠轴承元件62配置成关联相应的纵向花键64,使构成紧邻主轴16的第一端部20。滚珠轴承元件62赋予旋转力到主轴16,并使得轴以最小的摩擦来回往复运动。法兰盖管66安装到滚珠花键装置58的端面,并且用于承载法兰联轴节连接54的一个边。法兰联轴节连接的另一边连接到电机36的输出轴。盖管66的长度足以适配主轴16的第一端部20于其中的往复运动。
    参见图.8图.9图.11,曲轴总成40可用由稳定盘32携带的一对曲轴支承盘68来设置。曲轴支承盘68拥有可旋转携带曲轴70的主轴承。曲轴70包括一对衡重/曲臂组件72。如图.9中所示,每个衡重/曲臂组件72的中部有一个向外延伸的主轴颈73,可转动地安装到曲轴支承盘68的其中一个主轴承上。如图.9中以及图.11中又示,每个衡重/曲臂组件72的曲臂端支承连杆曲颈74的一端。连杆曲颈74通过一个合适的轴承配置连接到连杆76的一端。
    连杆76的另一端通过一个U形夹连接物可转动连接到主轴连接组件78。如图.12A图.12B中又示,连接组件78可转动安装到主轴16的第二端部22,以使得主轴相对于连接组件自由旋转。连接组件78可用一个管状外壳80设置,里面嵌入一个合适的轴承82 (即,法兰多孔轴承),接纳主轴16的第二端部22。拧上螺栓84图.11),减小主轴第二端部22直径,可用来在主轴往复运动过程中保持连接组件78在主轴16上。连接组件78包括U形夹86,它用瓦式U形夹螺栓装置88(用针)固定到连接杆76。从图.11图.12A图.12B可以看出,连接组件78使得主轴16在其第二端部22由于有轴承82而自由旋转。同时,连接组件78将以其第一和第二冲程方向通过连杆76将主轴16的往复运动传递到曲轴70,从而导致曲轴旋转。如在图.9中可以看到的,曲轴70的输出端82可连接到一个所需的输出负载(未显示)。
    如先前指出的,在图.8图.12B中的磁驱动转矩变换器装置的原型实施里,在每个各自的磁载体4812上的四个磁体6A10A14A是用K&J磁材公司的3英寸直径、1英寸厚的N52级的盘形钕磁实现的。每个磁体6A10A14A为轴向磁化,并被厂家额定为产生约360磅的最大推/拉力。磁体6A10A14A配置在其各自的磁载体4812上,以便磁体中心距离磁载体中心为2.75英寸。磁载体相对往复运动的冲程长度为5.5英寸。曲轴臂长由衡重/曲臂组件72的曲臂部分得出,为2.75英寸。连杆76的长度为10英寸。磁载体4812为1英寸厚,而磁体承盘424446为0.25英寸厚。每个冲程结束,最靠近在一起的相反磁体承盘(即,42/4446/44)组之间分隔间隙为0.625英寸,使得相反磁体(极面对极面)之间的最小间隔为0.625+(2×0.25)= 1.125英寸。在中间冲程,每组相反磁体承盘(即,42/4446/44)之间的分隔间距为3.375英寸,使得相反磁体(极面对极面)之间的最大间隔为3.375+(2×0.25)=3.875英寸。
    在图.8图.12B中所示的磁驱动转矩变换器装置可用任何适当的方式同步,以使主轴16的旋转与相关的曲轴70的旋转正时(如由主轴的往复运动所驱动)。如图.8图.9所示,范例同步装置90可包括传感器92,它监测曲轴位置(即,旋转编码器),而载信号反馈电路94提供曲轴位置信号给可编程伺服控制器96(即,实施为一个可编程数字装置),根据位置信号控制输入电机36(通过控制电路97)。目前所有的各种机器人伺服控制系统均可用于此目的。其它类型的同步装置也可用于所示的磁驱动转矩变换器装置的同步运行,包括——并不仅限于——机械定时系统,机械偶合输入驱动电机的旋转输入到曲轴的旋转输出。
    同步磁驱动装置的理念如这里披露的,已经在上面讨论过。图.8图.12B的磁驱动转矩变换器装置中,伺服控制器96编程控制主轴的旋转位置——基于曲轴70的角坐标,它通过定义数学关系对应主轴的往复运动位置(参见上面图.5的讨论)。如前面指出的,磁死区可以建得主轴16一致,在靠近其上死点和下死点往复运动位置,因此磁力区出现在这些位置之间。如还指出的,伺服控制器96还可编程同步主轴16的旋转,使得死区动态提前或延迟相关上死点和下死点往复运动位置——或者改变位置、或死区的大小。
    图.13A图.13H描绘了中间磁载体12相对于第一和第二磁载体48在所示的磁驱动转矩变换器装置的两个往复冲程期间的旋转和往复运动位置。这些图中,主轴16通过伺服控制器96同步,使得两个死区以主轴在0°和180°和往复运动位置为中心,并使力区以往复运动位置在90°和270°为中心。图.13A图.13H从而分别对应于图.6A图.6H所示的定时配置。每个死区和每个力区约为90°宽。
    图.13A显示了中间磁载体12在0°上死点往复运动位置和在第一死区的中间。图.13B显示了中间磁载体12的45°往复运动位置,这里中间磁载体是脱离第一死区过渡进入第一力区之处。图.13C显示了中间磁载体12的90°往复运动位置,这里中间磁载体在第一力区的中间。图.13D显示了中间磁载体12的135°往复运动位置,这里中间磁载体是脱离第一力区并过渡进入第二死区之处。图.13E显示了中间磁载体12的180°往复运动位置,这里中间磁载体在第二死区的中间。图.13F显示了中间磁载体12的225°往复运动位置,这里中间磁载体是脱离第二死区并过渡进入第二力区之处。图.13G显示了中间磁载体12的270°往复运动位置,这里中间磁载体在第二力区的中间。图.13H显示了中间磁载体12的315°往复运动位置,这里中间磁载体是脱离第二力区并过渡进入第一死区之处。

    图.14描绘了另一个磁驱动装置结构2C,这里提供磁载体间距调整功能。这种结构大致与图.8图.12B的结构2B类似,除了第一和第二磁载体48的位置在运行中动态可调之外,要改变其相对于中间磁载体12的间距,而由此调节磁相互作用的强度。要达到这样的效果,线筒组件26的修改可通过移动在第一和第二磁载体48的每一侧上的间距组件26B,去裸露螺杆26A。第一和第二磁载体48于是可以被修改,以使它们接收螺杆26A。螺杆26A的转动将从而重定位第一和第二磁载体48靠近或离开中间磁载体12(取决于螺杆的旋转方向)。如果需要,可以增加补充的间隔组件去维持稳定盘283032互为相对的定位。杆旋转组件——如皮带轮98,可安装到每个螺杆26A的一端。杆旋转组件可由适当的驱动机制驱动。例如,如果用了皮带轮98,驱动机制可包括连接到皮带轮98的驱动电机100,例如通过驱动皮带102的方式。驱动电机100可连接到一个适当的控制系统(未显示),调节第一和第二磁载体48的定位——每当需要磁相互作用力松驰时——如在启动时间。
    虽然每个磁驱动装置实施上面讨论的是基于每个为四个磁体的永磁休配置,但其它的磁体配置也是可以的。例如包括——但并不限于:由八个磁体、十二个磁体、十六个磁体、二十个磁体、十二四个磁体,等等组成的磁体配置。像图示的四磁配置,这些间隔磁体配置可设置成对称磁体图案,在每种配置中界定多边形对应于磁体数。磁配置具有两个(或更多个)以一种嵌套关系的多边形磁体图案也是可以的。在磁载体的每一边上,磁体图案可由n个磁体编组构成,每组中有n个同极的相邻磁极。这样,磁载体相对旋转将在每次相反磁极转动前进进入互为同轴对齐时产生改变的磁相互作用。正如在前述的四磁配置的情况下,将有磁载体相对旋转位置——其中所有在磁相互作用区里任意两个相反磁载体之间的相反磁极以NNNS的关系同轴对齐。在其它磁载体相对旋转位置中,磁相互作用区中任意两个相反磁载体之间的相反磁极将以NN和NS的关系同轴对齐,并以NN和NS的关系的数目相等。一般情况下,预计这些特性将出现于任何具有偶数磁体——在任何给定的磁载体边上有一个同等数目的NS极,而其中NS极配置成有着偶数个同极性的相邻磁体的磁体编组的磁体配置。
    虽然迄今披露的磁驱动装置结构有三个磁载体4812的配置去形成双磁相互作用区15A15B,而其它结构也是可以的。例如,根据目前披露的,磁驱动装置可用两个相反磁载体配置构建,形成一个单一的磁相互作用区。如先前的结构,相反磁体配置设置成在相反磁载体经历相对时产生磁相互作用。
    图.15图.18描绘了范例磁驱动装置结构2D,表现了一个用两个磁载体的单磁相互作用区的实施。在磁驱动装置结构2D中,只有第一磁载体4和中间磁载体12提供了单磁相互作用区15A。没有出现第二磁载体8和第二磁相互作用区15B。磁相互作用区15A中的磁相互作用在相反磁载体412(参见箭头“A”和“B”)的相对旋转期间,产生动力冲程力,使磁载体在相对旋转的力区部分以第一和第二冲程方向经历相对往复运动。旋转的功率区部分期间。
    图.15图.16中描绘的力区以及特性在于相反磁配置614的相反磁极互为同轴对齐,并产生最大的推或拉的磁力。特别是,图.15显示了第一力区的磁载体412彼此排斥分离(见箭头“D”),而图.16显示了第二力区的磁载体彼此吸引拉近(见箭头“E”)。在相对旋转的死区部分期间,磁相互作用基本上不产生动力冲程力。死区位置在图.17图.18中示出,而其特性在于相反磁配置614的相反磁极互为同轴对齐,但产生一个基本相等平衡的推和拉的磁力。如前面实施的,相对旋转和往复运动可以同步,使得死区与磁载体412的上死点和下死点相对往复运动位置重合,而使得当磁驱动装置处于上死点和下死点相对往复运动位置之间时,力区出现。同样,相对旋转和往复运动可以同步,使得所述死区在位置或大小上是动态可调的。

    要注意的是,用多组磁载体可以实施附加的磁驱动装置结构。一个示例设置由图.19的磁驱动装置结构2E所展示。磁驱动装置结构2E基于图.7的磁驱动装置结构2A,除了两组磁载体,每组包括第一、第二和中间磁载体4812,安装在主轴16上。如在磁驱动装置结构2A中,输入驱动部件21连接到主轴16的第一端部20。主轴16的第二端部22可运行作地连接到单个旋转输出23,例如曲轴。

    图.20显示了另一种磁驱动装置结构2F,它也是基于图.7的磁驱动装置结构2A,除了有两个主轴16,每个都有着其自己的一组第一、第二和中间磁载体4812。每个主轴16以其自己的输入驱动部件21连接到第一轴端部20。然而,每个主轴16的第二端部22连接到一个单个的旋转输出23,例如曲轴。
    要注意的是,图.19图.20的实施可用任意数量的磁载体组。如示,每个磁载体组可有三个磁载体,构成两个磁相互作用区。或者,一些或全部磁体组可基于图.15图.18的实施,以两个磁载体构成一个磁相互作用区。

贝迪尼磁动机
    将永久磁铁布置成能够在单一方向上提供连续力的模式并不容易,因为往往有一个吸力和斥力平衡的点而出现一个转子停下和粘附的位置。有各种方法可以回避这种情况的发生。 由转移它通过一个软铁部件来改变磁场是可能的。约翰 ·贝迪尼(John Bedini)的一个简单设计就是这样的一个例子:


    在约翰的设计中,定子磁体的磁场被铁轭改变,这样就消除了通常在定子磁体的北极和每个转子磁体的北极之间发生的斥力——当它接近定子磁体时。这种配置让它们经过定子磁体时,转子磁体接收推力,产生重复推力以保持转子旋转。为了增加功率,似乎没有任何理由为什么不应该有两个定子如下所示:

    似乎没有任何理由为什么数个这些转子/定子组件不应该被连接到单一的转轴上去增加应用功率给转轴,而让设备执行增加的有用功,但是这种类型 磁动机旋转速度很慢,应该被认为是“概念验证”装置,而不是一个真正的驱动电机。但这种风格的磁电机旋转缓慢,应被视为“概念证明”装置,而不是一个认真的驱动马达。

Φ”形转换器 
“Φ”(希腊字母Φ,读“phi”,磁学中代表磁通量)形转换器看起来和静态电磁发电机有点类似,但它的运作方式却完全不同: 

    这里,从永磁体出来的磁通线穿过层叠磁轭渠道,这实际上是一个圆形的电源变压器铁芯。事实上所不同的是,不是通过电驱动线圈来改变永磁体的磁通量,而是在这个系统中磁体由一个小电机旋转。
  
  这台设备的性能令人印象深刻。旋转磁体所需的功率不会受到线圈电流的不当影响。磁通通过层压铁芯引导,并在测试中,已经实现了140瓦输入的1200瓦的输出,特别是对于这样一个简单的设备,这是非常可敬的。
    在http://jnaudin.free.fr/html/dsqromg2.htm,展示了1999年戴夫·斯基雷斯的发电机设计。所有联系戴夫·斯基雷斯的尝试都不成功,所以不知道这些信息是否来自实际上已经建好的设备的测试,或者是否它只是一个理论设计——虽然当时它可能并没有建成。这个设计几乎和“Φ”形转换器一样。中间的芯用非晶铁粉/环氧树脂混合铸成如下所示的形状。 但由于工频只有50赫兹或60赫兹,似乎没有任何理由不应该用普通的变压器叠片,这样,六组薄垫片的形状如下:

    这将使得线圈的缠绕变得非常容易,因为在组装磁芯轭时,标准线轴可以开槽到位。
    不过,完整的磁芯形状是这样的,线圈放在槽里:

    这种配置背后的思想是,“反电动势”磁通量通常导致楞次定律定律对抗绕着在环形磁体上的磁体的自由旋转,被转移到线圈后面并且转动,这样就不会妨碍旋转,反而能帮助旋转:从而不是阻碍旋转,而是实际上给它助力:

    引述的旋转速度为50赫兹1000转和60赫兹1200转。线圈绕组建议为美国线规14号(标准线规16号),交流电压为120伏,假定电流为100安培,这似乎是不切实际的,因为引述的这种规格的导线的最大电流为5.9安培。磁铁为2英寸长、1英寸深的钕磁置入一个直径为12英寸的圆形转子。当然,一个轴上可以有一个以上的转子,而240伏交流电输出的匝数会增加一倍。
    线圈所缠绕的磁轭实际上是一系列的环形——尽管无可否认是不完全的圆形。可以考虑的另一种形状如下所示,其承载任何一个线圈的磁通的部分与其它环形更加隔离。不清楚是否使通过线圈的部分做成直线还是曲线,所以我把这个细节留给那些磁学专家。

    这个设计理念经过了一两个人的测试,虽然磁阻减小了,但还没有达到零。
  
  革雷·斯坦利(Garry Stanley)和斯特凡·哈特曼(Stefan Hartman)在2003年10月建议的一个配置如下:

    这里,两个相同的线圈并联接线,并以脉冲直流电压驱动。当它们上电时会在固定线圈之间产生强大的吸力,而永磁体固定在线圈之间的一个旋转圆盘的位置上。这个吸力使转子旋转,把磁体移动到线圈之间的间隔上。如果不发生变化,则磁体会越过线圈中心,然后又受到线圈的向后的拉力。为避免这种情况,当磁体通过线圈的中心,电源被立刻切断。这将在线圈内产生相反极性的巨大电压,而这有两个有利的影响。第一个影响是线圈两极被反转,不再向后拖拽磁体,而是推动磁体继续前行。第二个影响是电压脉冲可以被定向穿过二极管去传递“反电动势”动力脉冲返回给电池充电,重拾部分用于驱动转子的电功率。

发明智能(印度)
    下面设计的永磁电机在印度1977年4月号的《发明智能》杂志上发表:

    这种设计依赖于磁铁的磁场通过磁极面45度角被扭曲。图中,磁铁显示为蓝色,它们安装在非磁性的定子和转子材料里,显示为灰色。转子安装在两个滚珠座圈上,显示为黄色。理论上是,四个北-北外磁对的斥连同四个南-南内磁对的斥力应不断大于南-北吸力,从而得到持续的旋转。
    似乎这种设计很可能只是一种理论,而从来没有建立起工作模式。不过,有可能的是,这种系统可能运行良好,所以这里呈现的信息是给感兴趣的人和可能的实验的。应该指出的是,使磁铁面具有45度角不一定能充分扭曲磁场得到一个足够大的失衡而提供显著的驱动功率。 增加效应的一种方法可能是沿着每个磁体的背面使用一个高导磁率合金条。高导磁率合金是一种昂贵的材料,它以异常的方式传导磁力线,从而吸收其附近的任何磁性:

    概括一下:磁体功率的基本原理是这里提到的每个永磁体都有两个磁极(“北极”和“南极”),这两个磁极是相反的和彼此靠近的,构成一个“偶极子”。 这个偶极子使磁铁周围的量子环境失衡,导致连续的能量流从磁铁向各个方向流出。这些能量流并不是我们所看到的磁力线,迄今为止,没人设法设计出能够响应这种能量的设备,并且可以用来测量它。 在这个时候,我们所能做的是估算能量流,将其转移到一个电池中,然后通过测量时长评定电池电荷——电池从其接收到的能量为负载供电。这是一个非常粗糙的方法,但它确实有效。

格雷厄姆·克拉克磁条
    虽然上面显示的磁条看起来相当复杂,但有一些更简单的方法可以做到这一点。其中一个很好的例子是格雷厄姆·克拉克(Graham Clarke),他用了一对由磁铁和钢珠轴承制成的三角形:

    这里你可以看到一个运转中的视频:


         你会注意到两边滚动磁铁约一半长有一个间隙。如果间隙太小,则那么磁力线不能完全支持这个作用,在下面视频中可以看到一定程度的制动。滚珠轴承的直径要比三角形中磁体宽度大50%左右。

    您会注意到第二个视频中的滚动动作非常成功,而乐高转子配置存在拖拽问题。 您还会注意到,滚动测试中三角形与磁铁之间的间隙大约是乐高转子测试的三倍。看到转子的作用,表明至少应该有六个三角形,间隔更远,转子本身应该有更大的重量。

 

 

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