专利汇可以提供静态超级电能机及其应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及2种静态超级 电能 机,因为是在 串联 谐振和并联谐振以及 变压器 的 基础 上改造创新而成,所以2种新型的超级电能机都没有旋转运动部件,静态超级电能机主要由高品质电感器和高品质电容器组成串联谐振或并联 谐振 电路 ,只要输入 频率 与电路固有振荡频率相同的交流电就能在各自的电路中产生谐振,并在输出端推送出大功率的电能,使输出功率远大于输入功率;电感量或电容量能够根据输出端感应电动势的变化自动进行调谐,配合可充电 电池 或超级电容、逆变器、智能 控制器 和 整流器 组成独立的静态发电系统,可做到无污染、零排放,能为需要电能的各种用电设备提供用之不竭的电能。,下面是静态超级电能机及其应用专利的具体信息内容。
1.静态超级电能机,其特征是:没有旋转部件,输出的电能远大于输入的电能,至少由交流电源与可变电容器以及输出变压器三大核心部件通过串联或并联谐振的方式组成。
2.根据权利要求1所述的串联谐振静态超级电能机,其特征是:由频率固定电压可调的工频或中频或高频低电压交流电源与高压低感或无感可变电容器以及降压输出变压器串联组成或由频率固定电压可调的工频或中频或高频低电压交流电源、高压可变补偿电感器、降压输出变压器、高压低感或无感固定或可变电容器依次串联组成;交流电源的输出线圈或者还有高压可变补偿电感线圈与降压变压器的初级(高压)线圈串联共同组成联合电感线圈,串联电路中的等效电感量为串联各线圈的电感量之和,电路中的总电阻为各部件的等效串联电阻之和,串联回路以自动调感或自动调容或电感量与电容量自动双调的方式实现串联谐振,电路谐振后能够将输入的低压电流变成电压很高的高压电流,而通过串联电路的电流可保持额定不变;工作时交流电源从输入端输入低压交流电,自动控制电路自动调谐达到同频共振;高压线圈采用绝缘树脂灌封,各连接处绝缘密封,系统各高压防水部件在工作中发热时可用冷气或空气或循环油强制冷却。
3.根据权利要求1或2所述的串联谐振电容两端并联取电型静态超级电能机,其特征是:由高频高压可变电感器与高频高压无感固定或可变电容器组成串联谐振电路,工作时由中高频交流电源从输入端输入低电压交流电,电路经自动调谐发生串联谐振时,电容器开始充电,当一个充电周期结束后,电容器两极板上储存的电荷在电容器两端高电压的作用下,通过并联的降压变压器初级(高压)线圈放电,电容器放完电后又在串联谐振电路的驱动下反向充电,正反向充电与放电以特定的频率交替进行;降压变压器的初级(高压)线圈通过与串联谐振电路中谐振电容器的并联获取高压电,降压变压器次级线圈连接用电负载时,初级线圈的阻抗必须要大于或等于串联谐振电容器的容抗。
4.根据权利要求1或2所述的串联谐振电感两端并联取电型静态超级电能机,其特征是:由高频高压固定电感器与高频高压无感可变电容器串联组成前级串联谐振电路;高频高压可变电感器与输出变压器的初级(高压)线圈串联再与前级串联谐振电路中的固定电感器并联;通过并联分流取电的形式将高压电能通过变压器耦合到低压输出端,工作时由中高频交流电源从输入端输入低压交流电,电路经自动调谐发生串联谐振;可变电容调谐产生串联谐振;调节可变电感控制变压器初级线圈的电流。
5.根据权利要求1或2所述的两级串联谐振型特大功率静态超级电能机,其特征是:
前级变压器的初级线圈串联一个高频高压无感可变电容器,工作时中高频交流电源从输入端输入频率固定的低压小电流,电容器自动调容,使得由前级变压器初级线圈和可变电容器组成的前级串联电路发生谐振产生的超高压小电流,经前级降压变压器降压后变成高压大电流,作为二级串联谐振电路的激励电源,二级串联谐振将产生超高压大电流,再经二级降压变压器降压后从输出端输出特大功率的电能。
6.根据权利要求1所述的并联谐振静态超级电能机,其特征是:由频率固定的高压大功率工频或中频或高频交流电源与高压低感或无感大电流可变电容器以及耦合变压器的初级线圈并联组成或者由频率固定的高压大功率工频或中频或高频交流电源与高压低感或无感大电流固定电容器、可变补偿电感器以及耦合变压器的初级线圈混联组成;工作时交流激励电源从输入端输入固定频率的高压大电流,并联回路以自动调容或自动调感的的方式使电路发生谐振,谐振后电源输入的电流急剧下降到最小值。
7.根据权利要求2或3或4或5或6所述的多级混联谐振特大功率静态超级电能机,其特征是:一个高压大电流高频可变电感器与前级中高频变压器的大电流初级(高压)线圈串联再与一个高频高压大电流无感可变电容器串联组成前级大功率或特大功率串联谐振电路;前级中高频变压器的次级线圈与另一个高压大电流高频可变电感器以及二级中高频变压器的大电流初级(高压)线圈串联后再与另一个高频高压大电流无感可变或固定电容器并联组成二级大功率或特大功率并联谐振电路;在前级串联谐振电路可变电感线圈的首端以及变压器初级(高压)线圈的尾端分别并联一根高压电缆作为大功率或特大功率电能特别输出端,配置一台三级降压变压器将二级并联谐振后前级闲置的特大功率电能经降压后对外输出,三级降压变压器的次级线圈串联一个限流电抗器或限流通断器,以确保初级线圈的阻抗大于前级电感器的感抗或电容器的容抗。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的移动式静态超级电能机组,其特征是:由可充电电池或超级电容器,中高频专用逆变激励电源,整流器以及串联或并联或两级串联或多极混联谐振静态超级电能机组成一套能够独立运行的移动式静态超级电能机组;工作频率在400Hz~400KHz之间选定,工作时首先由可充电电池或超级电容器向特定频率的专用逆变器供电,由逆变器将直流电转变为频率和电压符合静态超级电能机需要的交流电,静态电能机接通交流电进入谐振工作状态,谐振产生的电能绝大部分经过大功率整流器整流后直供或由直流逆变成工频后供给用电负载,小部分直流电能供给电池或超级电容器反馈充电,也可直接供给逆变器进入系统循环,自动控制系统需要的电能由电池或超级电容供电。
9.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8所述的三相静态超级电能机,其特征是:
由3台相同的单相静态超级电能机或由3套相同的谐振装置与一个三相变压器组成三相静态超级电能机或者由单套静态超级电能机组输出后经过变频器或劈相机转换成三相电输出。
10.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高频高压高品质大电流叠片式无感固定电容器:由厚度根据工作电流而定的方形铜板或铝板作为叠片式电容器的电极板,电极板一个边的双面预留一条10~30mm宽的导电接触面,接触面上有若干个冲孔,导电接触面做好保护后其余各表面喷涂特氟龙绝缘涂料或者用特氟龙胶带平整包封,绝缘涂层或胶带的厚度由电容器的工作电压决定,电极板的面积和数量由电容量的大小决定;由宽度和长度以及孔位和孔径与电极板导电接触面相同的条形铜板或铝板作为导电垫条,垫条的厚度等于1个电极板+4个绝缘层的厚度,组装前导电垫条与电极板导电接触面做好去油除污处理,在组装时用厚度适宜的绝缘板做底板,左右电极板交互层叠绝缘装配,导电垫条依次夹装在相邻电极板导电接触面之间,装好后用大小与厚度相同的绝缘板做面板,2根电极高压引线分别牢固焊接在左右电极组合体导电垫条延伸头上,左右电极组合体各自用螺栓穿孔用螺帽压紧,在其导电外侧面喷金,整体烘干用环氧树脂真空灌封,双重绝缘装入配套容器拉出引线、然后注油加盖全密封,可自然风冷或强制风冷或强制水冷或强制油冷。
11.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高频高压高品质大电流空气无感可变电容器:由厚度根据工作电流而定、半径为50~100mm具有装配中心孔的半圆形铝板或铜板作为可动电极板套装在金属转轴上,每相邻两电极板间隔厚度适宜且相等的金属平垫圈,头尾两端用螺帽压紧组成可动电极总成,电极板的数量与面积由电容量决定,电极板的间隔距离或者金属平垫圈的厚度由工作电压决定;由厚度以及半径与可动电极板相同,数量比动板总成少一片、表面光滑平直无毛边无毛刺、中心有半圆弧槽、两边有安装外沿、外沿端面有匚形定位卡槽的半圆形铝板或铜板作为不动电极板依次插装焊接在两根长方铝条或铜条的丨字形卡槽内组成固定电极总成,相邻定位卡槽间距与可动电极板间距相等;将可动电极总成转轴两端的安装接触面用弹性胶帽套紧保护,固定电极总成定位方条上的导电螺孔用螺钉+橡胶垫片压紧保护,然后将定、转电极总成进行绝缘漆或特氟龙涂料的喷涂或浸涂,由高强度绝缘漆膜+空气间隙组成复合电介质;两块金属端盖上有安装可动电极总成的轴孔,两轴孔相对应,其中一轴孔内装有一个翻边轴碗,另一端的轴孔为丝孔,可动电极总成的转轴驱动杆穿出轴碗,轴碗内装有滚珠,转轴上装有挡圈,转轴另一端面的中心有锥孔,锥孔外圆面套装一个折边向外的条形弹力铜垫片,铜垫片的两头折边穿出端盖上的丨字形定位孔,端盖外面用一字槽锥头紧定螺钉旋转顶紧可动电极组转轴端面的中心锥孔,螺钉头上套装可动电极总成的高压引线连接端子并用螺帽上紧;端盖四角有定位孔,四根条形方铝棒,两端面中心各有螺孔,螺孔与端盖四角的定位孔对齐,用螺钉将两端盖与四根支撑铝棒拉紧固定形成整体框架结构;固定电极总成两边定位铝条或铜条的外侧面各有4个螺孔,两块长方形的绝缘板或陶瓷板有上中下三排数个定位孔,中间一条线上有4个,上下两条线上各有2~4个,用螺钉通过中间一排孔将绝缘板安装在固定电极总成的定位条上,通过上下孔将绝缘板连同固定电极总成悬空安装在整体框架上,固定电极组高压引线的连接端子固定在绝缘板中间的铜螺钉上;可动电极总成的转轴驱动杆端部装有塑料齿轮,整体框架上装有一块绝缘板,绝缘板上中间位置固定一片有数个螺孔、厚度≤4mm的金属板,金属板与整体框架高度绝缘,直流减速电机用螺钉固定在金属板上,电机轴上安装的塑料齿轮与可动电极转轴驱动杆上的驱动齿轮相啮合,电机可以朝一个方向连续旋转;电容器绝缘装入容器封闭,两根电极高压引线以及驱动电机的引出线分开穿出壳体,引线出口处绝缘灌封,壳体外表面装有散热片,可自然风冷或强制风冷或强制水冷或强制油冷。
12.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专
用高频高压高品质大电流真空无感可变电容器:由两块厚度与直径适宜的圆形无氧铜板作为固定电极组件与可动电极组件的底座,电极组件用无氧铜制成不同直径的开缝圆管形状或用不同直径的无氧铜管切割开缝制成;动、定电极组件的数量与长度根据电容量的大小而定,但长度至少应达到外壳长度的一半,圆管形电极组件的直径从小到大依次等距递增,电极组底座板上精密等距切割出若干个连筋同心圆插孔,插孔的缝隙宽度或者电极组件的厚度由电容器的额定电流决定,相邻电极组件的间距或者同心圆形插孔的间距由电容器的工作电压决定;高强度高耐压的法兰式圆管形外壳用高频陶瓷或特氟龙塑料制成,外壳有较高的管内圆度及光滑度,壳体上设有抽气阀;直径等距递增的开缝圆管形电极组件分别插装进入动、定底座上对应的连筋同心圆插孔,在底座外底面牢固平整焊接,可动电极组最外圈的管形组件套装在圆形铜底座的外圆面保持垂直平正并与底座牢固焊接;不动电极组件底座内端面的中心处装有一个轴承,底座外端面牢固粘合一个厚度适宜直径较大的圆形绝缘板,使得绝缘板与无氧铜底座形成一个同心不同径的结合整体,绝缘板的直径与外壳的法兰相等,不动电极组件整体装入外壳,电极铜底座的直径与外壳的管内径达到一般精度的配合能够压装到位即可,绝缘板边上有数个等距通孔与外壳法兰之间夹垫密封垫圈用螺栓紧固,绝缘板端面偏离中心位置根据额定电流的大小设有一个或多个孔径适宜的螺丝盲孔,盲孔深度达到铜底座厚度的60~80%,用铜螺丝旋入螺孔固定连接电极高压引线;
可动电极底座的中心处设有驱动丝孔,工程塑料制成的驱动丝杆旋入底座的驱动丝孔,端部轴头插入固定电极底座中心的轴承孔;外观为整体圆柱形的可动电极组与外壳内径间隙配合,间隙的大小能使可动电极组在壳体内轻松轴向移动;外壳内壁设有一条轴向槽,可动电极组外圆面的同一条轴线上靠近口端与底端分别牢固固定一个NS磁极面向外壳内壁的高温强力永磁体,安装可动电极组时永磁体卡入外壳内壁的轴向槽内,可动电极组轴向移动时,永磁体随着可动电极组可以在槽内轻松滑动,当可动电极组远离固定电极组时在壳体外面中段位置正对壳内永磁体处固定双极锁存霍尔开关,壳内永磁体随着可动电极组轴向移动,不同的磁极控制霍尔开关的通断,霍尔开关的引线连接自动控制电路,输出控制信号;外壳另一头从端面向内至少40mm区段的管内径扩大10mm,形成一个内环形凸台,一个大小径同心圆塑料定位端盖的中心装有一个平面轴承和一个径向轴承,端盖大小径同心圆的外圆面与外壳内径适配涂胶固定,塑料定位端盖的外端面到外壳管口还有20mm左右的距离,塑料驱动丝杆的端头同心光轴穿出端盖10mm左右,光轴端面中心有螺孔,一个厚度
8mm左右、直径适宜的圆形导磁铁板,中心有深度5mm左右的沉孔,沉孔中心有小孔,光轴端涂胶插进铁板的沉孔,沉孔背面用涂胶螺钉将导磁铁板与塑料驱动丝杆上紧连接到一起,导磁铁板上粘合固定厚度6mm左右、直径与铁板相等的两个半圆环强力永磁片组成强磁传动头,传动头NS磁极面与外壳封口端盖的间距<1mm,长度22~25mm的硬塑料套圈插装在塑料定位端盖外端面2~5mm深的环形涂胶插槽内粘接固定,用来支撑隔离保护永磁旋转传动头;根据额定电流的大小设置一组或多组电极引线,塑料定位端盖的适当位置有对应的较大圆孔,用以穿行可动电极组的螺旋伸缩电极引线,引线的一端用铜螺钉固定在可动电极组的铜底座上,外壳内壁紧配一个无氧铜圈,外壳体有引线导出孔,无氧铜圈上有螺孔,铜螺钉从外壳旋入铜圈螺孔,电极引线端子套装在铜螺钉上用螺帽上紧固定,用环氧树脂将铜圈以及铜螺钉灌封;壳体封口端盖由厚度为0.5~1mm的非磁性圆形不锈钢薄片与中心有大孔、外径与法兰相同、厚度适宜的塑料板粘接复合而成,复合端盖与法兰夹垫密封垫圈用螺栓螺母紧固封口,复合端盖塑料板的中心孔外沿一周等距分布螺孔,全封闭的直流减速电机转轴上套装固定一个外径相同的圆形导磁铁板,铁板端面粘接固定两个半圆环永磁片组成强磁驱动头,电机端面密封安装一个筒口带有翻边法兰筒底中心有孔的筒式支架,支架的法兰与封口端盖中心的安装螺孔相对夹垫密封垫圈用螺钉将电机紧固在电容器的端盖上,电机端部强磁驱动头的NS磁极面与端盖中心不锈钢底板的间距<1mm;驱动电机由自动电路智能控制,电机的正反转带动永磁驱动头隔离传动进而使可动电极组在塑料丝杆的驱动下进入或离开固定电极组,使两组电极的对应面积发生变化以达到改变电容量的目的;所述真空可变电容器还可以采用金属滑动电刷或金属滚动电刷连接可动电极组,在壳体上对称开设两个以上的窗口,电刷插进窗口前端在机壳内与可动电极组的最外圈组件滑动接触或滚动接触,外端与高压引线紧密连接,电刷壳外部分用环氧树脂灌封;电容器可强制风冷,也可置入油箱利用循环导热油强制油冷。
13.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高压高品质电刷往复转动式可变电感器,其特征在于:环形铁芯改用中高频铁氧体或非晶合金磁芯,电感线圈用高强度耐高压粗径漆包线绕制并用环氧树脂真空灌封;电刷采用金属滑动电刷或金属滚动电刷或金属无油轴承电刷,电刷转动轴与直流减速电机的转轴通过联轴器对接,电机安装在电感器的外壳上,联轴器垂直固定一个托板,托板上粘接两块NS磁极轴向的永磁片,在组合永磁片对应的外壳上固定双极锁存霍尔开关,电刷转动轴的起点和终点位置,霍尔开关面对的磁极正好相反,NS磁极分别控制霍尔开关的通断,进而控制直流电机的正反转,带动电刷移动改变线圈的匝数,外壳与高压组件以及高压引线可靠绝缘;可变电感器与其它适配部件组成静态超级电能机,电感器通过自动控制电路使直流减速电机带动电刷转动,随着电感量的连续变化,当电感量达到谐振点时,电能机的串联电路或并联电路发生谐振,输出端或输入端输出控制信号,电机受控断电停转,电能机处于稳定工作状态。
14.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高压高品质电刷往复移动式可变电感器:采用中间磁芯为圆柱体或方柱体的中高频EE型铁氧体或非晶合金软磁体;电感线圈用高强度耐高压的粗径漆包线单层绕制在配套的骨架上用绝缘树脂真空灌封,固化后在线圈表面沿轴向磨去绝缘层形成一条平直的光滑导电面,导电面朝外将线圈套装在磁芯柱上并用绝缘胶固定;用长螺栓对穿上下夹板左右两边将EE型软磁铁芯用螺帽拉紧固定,用绝缘材料制成的扁凸字形条状长方体电刷支架,其中心凸台轴向位置有驱动丝孔,两边平台处安装直线轴承,两根靠近端部设有定位卡槽的定位光轴各自穿过直线轴承、两端分别穿进中心处装有微型轴承的条形端盖,传动丝杆旋入电刷支架的驱动丝孔,头部插进下端盖轴承孔,尾部穿出上端盖轴承孔,驱动丝杆的上下端盖用卡簧固定在定位光轴上,光轴的两头装进上下夹板上对应的长盲孔内,长盲孔靠外边各有一个垂直的对中螺孔,螺孔内压入弹簧旋紧螺钉,使整个电刷支架保持适当弹性,金属滑动电刷或金属滚动电刷或金属无油轴承电刷安装在电刷底座上,电刷底座固定在电刷绝缘支架的底平面上;上夹板的后边中间位置设有一个适当的圆孔,用来安装直流减速电机,电机轴头的塑料齿轮与电刷驱动丝杆轴头的塑料齿轮相啮合;电刷支架侧面安装一个匚形折边导磁板,折边的内侧面异极相对分别粘合强力永磁片组成上下行程磁控板,磁控板的间距大小由电刷的移动行程决定,在电刷支架上下行程磁控板中间对应的电感器侧面的适当位置安装一个2档6脚扁柄钮子开关,开关的扁柄两面粘合强力永磁片,开关扁柄上的永磁片与电刷上的永磁片同极相对;当电刷从下往上移动到设定的上行程位置时,下行程磁控板与钮子开关低头手柄的下磁极近距离同性相斥,受到向上推斥力矩的磁性手柄向上抬头,开关内的触点变换方向,受到开关控制的直流电机同步换向旋转,电刷从下往上变为从上往下,当移动到设定的下行程位置时,上行程磁控板与抬头手柄的上磁极近距离相斥,受到向下排斥力矩的磁性手柄向下低头,电机又变换旋转方向,进而带动电刷向上移动,电刷移动改变了电感线圈的匝数,也就改变了电感量;高压电感总成双重绝缘装入保护壳体内加盖密封,高压引线可靠绝缘穿出壳体,密闭壳体上设有强制冷却气体进出管口;在串联谐振静态电能机的串联电路中当电感器的可变电感量达到谐振点时电路发生谐振,输出端产生额定感应电动势,电压继电器的控制端与静态电能机的输出端并联,直流减速电机的电源通断由电压继电器的常闭触点控制,当电能机的输出端感应到额定电动势时,电压继电器的常闭触点断开,直流电机停止转动;当电能机输出端电压达不到额定值时,谐振电路处于失谐状态,电压继电器的常闭触点闭合,直流电机接通电源,继续旋转寻找谐振点,找到谐振点后电机断电停转,电能机重新进入串联谐振工作状态,在串联谐振电路中直流电机通过正反转钮子开关以及电压继电器的常闭触点与直流电源相连;并联谐振静态电能机的激励电源与电流继电器串联,可变电感器驱动电机的电源通过电流继电器的常开触点控制通断,当电路没有发生并联谐振时输入的电流很大,通过电流继电器的电流大于整定值,继电器动作,常开触点闭合,驱动电机接通电源,电机旋转带动可变电感器的电刷移动改变电感量搜寻谐振点,当移动的电刷达到谐振点时,产生的电感量引起并联谐振,输入的电流急剧下降到最小值,继电器返回常开触点断开,驱动电机停转,在并联谐振电路中直流电机通过正反转钮子开关以及电流继电器的常开触点与直流电源相连;自动控制系统设置一个三联开关,同时控制电能机激励输入电源与直流电机电源以及直流电机控制电源的通断,电机电源和电机控制电源共用一个低压直流电源。
15.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高压高品质磁芯往复移动式可变电感器:采用圆柱或方柱中高频磁芯,电感线圈用高强度耐高压的粗径漆包线或多股漆包线绕制在配套的骨架上,线圈层间耐高压绝缘,线圈烘干用绝缘树脂真空灌封,磁芯能够在线圈骨架内轴向移动;磁芯两端面用强力胶牢固粘接非磁性的滚动支撑定位轴和直线位移驱动丝杆轴,支撑定位轴由工程塑料制成,粘接头的外径与磁芯相等,同心的支撑轴为直径较细的光轴,穿过安装在轴承座内的直线轴承;直线位移驱动丝杆轴由非磁性的不锈钢制成,粘接头的外径与磁芯相等,同心的支撑驱动轴为直径较细的丝杆轴,丝杆轴通过中心有丝孔的驱动齿轮支撑定位,丝孔齿轮的外端面中心有圆柱形空心凸台,凸台中心为丝孔其外圆处插入径向轴承孔,轴承安装在轴承座内,轴承座固定于非磁性底板;高压线包外围设置一个凵形的中高频外磁路,内外磁路截面积相等,外磁路的两端面与线圈磁芯两头的同一个侧面间隔微小气隙,形成准闭合磁路;磁芯为圆柱体时外磁路端面为圆弧面,磁芯为方柱体时外磁路端面为平直面,凵形外磁路与高压线包绝缘粘接成为一体,外磁路底部粘接固定在非磁性底板上,底板的适当位置安装一个直流减速电机,电机轴上的齿轮与驱动磁芯的丝孔齿轮相啮合,自动电路控制电机正反转带动丝孔齿轮进而带动磁芯直线往复移动,磁芯的移动改变了高压电感器的电感量;高压电感总成加强绝缘整体装入配套的壳体加盖密封,高压引线可靠绝缘引出壳体,密闭壳体设有强制冷却气体进出管口。
16.根据权利要求11或12或13或14或15所述的可变电容器与可变电感器的电子式自动控制系统:由固定在移动部件上的两个永磁体控制一个或处于同一平面并联连接的数个双极锁存霍尔开关,两个永磁体的间距由移动体的移动行程决定,霍尔开关控制一个一常开一常闭或两常开两常闭的直流固态继电器,固态继电器控制4个小功率门极可关断晶闸管,4个可关断晶闸管分成2组,当给门极施加正向触发信号时晶闸管能自行导通,而给门极施加反向触发信号时晶闸管能自行关断,以2通2断此通彼断的方式控制直流电机的正反转,实现整个电路的无触点自动控制。
17.陆路自能电动车,其特征是:以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源,以电动机作为动力源的各种轮式或履带式电动交通运载工具以及工程机械。
18.铁路自能电动车,其特征是:以移动式大功率或超大功率静态超级电能机组作为配套动力电源,以多台大功率电动机作为动力源的各种轨道牵引机车或以多台大功率高速电动机作为动力源的各种高速轨道电动列车或以大功率电能驱动的超导磁悬浮列车。
19.水路自能电动船,其特征是:以移动式大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组作为配套动力电源,单个或多个分布在船体后端以及两侧的螺旋桨或高压水泵或高压风机以单个或多个大功率电动机或特大功率电动机作为动力源,船体以螺旋桨在水中旋转或高压水流或高压气流向船后或船下喷射产生的反冲力作为推进动力以及用超导体或强力永磁体产生强磁场,以电极在水中放电形成强电流,以直线电流与强磁场相互作用产生的电磁力作为推进动力的各种水面电动船只或水下电动潜艇。
20.自能电动飞行器,其特征是:以移动式大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组作为配套动力电源,以大功率高速电动机作为动力源的各种电动螺旋桨直升飞机或以压缩空气经过电加热转变成炽热气体高速喷射产生的反冲力作为推进动力的各种电热喷气式航空飞机以及由特大功率微波推进器或超导强磁等离子体推进器或超强脉冲等离子体推进器或超级霍尔推进器或高能激光推进器或电火箭推进器产生推进动力的各种航天飞机或空天飞机。
21.自动冲压电热喷气式发动机:由大口径高强度耐高温合金管作为发动机的外壳,外壳前端为喇叭口进气道,进气道端口进去适当距离设置一个中心有尖头压气锥、锥底周围密布锥孔的冲压进气孔板,压气锥底的大小与后面的高速高压大功率外转子轴流式强力电动风机中心的电机相当;风机后面是大功率或超大功率或特大功率空气极速电加热器;
采用两种形式的电加热器:(1).涡流极速加热器由数十或上百根长度适宜的无缝小口径高温合金管相互紧靠插装固定在发动机的壳体内、壳体外圆面包裹高强度绝缘隔热材料、在绝缘层外套装固定中高频线圈组成;(2).电阻极速加热器由数十或上百根长度适宜的棒状或管状高温电阻发热材料等距间隔两端插装固定在圆形进气电极孔板上,电极孔板连同大功率电热组件绝缘固定在外壳管体上,电极引线绝缘密封穿出壳体组成或者由高温电热扁带等距间隔折叠制成的圆形电热盘层叠套装固定在中心轴上并与外壳绝缘组成;电加热器后面是高温高压气体喷射尾管;工作时首先给高压风机通电,进气孔板外的空气在高压风机的强力抽吸作用下通过冲压进气锥孔快速进入风机,经锥孔增压后的空气再经风机加压变成高压空气,高压空气快速进入电加热器,经过电加热器的极速加热,高压空气的体积急剧膨胀变成高温高压的炽热气体从尾管喷射,配装自动冲压电热喷气式发动机以及移动式中高频大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组的飞机获得反冲推进力,起飞升空高速飞行,飞行过程中进气道迎面而来的空气自动冲压进入锥孔与高压风机合力产生压力更高的压缩空气以供电加热器极速加热,飞机获得更大的反冲推进力高速飞行;电热空气的温度和压力由电加热器的电功率和转换效率决定;根据飞机的大小,自动冲压电热喷气式发动机可以单发或双发或三发或四发配装在机腹下面或机身的两边或两个机翼上;
在发动机喷射尾管前端通过单向高压喷嘴向发动机内喷水能使电热高压空气的压力瞬间升得更高,实现自动冲压电热喷气式发动机通过以水加力达到高超音速飞行的目的;在喇叭口喷管靠近出口的适当位置的上下左右分布4个高压加水喷嘴,根据需要分别开启一个或两个喷嘴加水,能使喷嘴对面的高温气体的压力更高,可以获得矢量转向喷射高温高压气体的效果,发动机加力所需的水,既可以在飞机上加装水箱自带,也可以用大功率设备从空气中快速提取。
22.自动冲压高超声速电热喷气式发动机:由大口径高强度耐高温合金管作为发动机的外壳,外壳前端为喇叭形圆平口或圆斜口进气道,进气道端口进去适当距离设置一个中心有尖头压气锥、锥底周围密布锥孔的冲压进气孔板,压气锥底部的大小与后面的高速高压大功率异步感应外转子变频调速轴流式强力风机中心的电机相当,风机中心的厚壁管状支撑定位轴通过两端的轴向扁辐条一体式支撑轮固定在外壳体上,定位轴的管壁内外错位等距开有轴向通槽,较浅的外槽用于插装固定内定子的中频铁芯,较深的内槽用来通风散热,定位轴管内插装耐高温高压厚壁陶瓷管,瓷管内插装无氧铜棒,铜棒的前端面中心有螺孔,从进气孔板后面绝缘进入壳体的条形无氧铜板与风机中心铜棒端面的螺孔相对应处有圆孔,用铜螺钉以及平垫弹垫穿孔将条形铜板紧固在铜棒上,铜棒及铜管的外露部分绝缘包封;风机出风口收缩,收缩口的内径与后面的大功率或超大功率等离子体径向火炬的大直径耐超高温合金管外电极的外径大致相当,壁厚<10mm的大圆管外电极前端面内外倒角形成管状刀刃,管内隔空安装壁厚>20mm的小直径耐超高温合金管内电极,内电极内壁上轴向均匀开设多个等距分布的通风散热孔,内电极管一头紧密套装固定在风机中心后端的外露无氧铜棒上,另一头的外圆面等距开设3~6个轴向插槽,耐高电压以及超高温(2000℃以上)的陶瓷刀形支撑定位板刀刃朝前、刀背向后插装在槽内上紧挡圈封堵固定将内电极隔空固定在外电极的大圆管内,内电极中心孔的尾端插装固定一个反冲推气锥;
在发动机外壳管体上对应燃烧室位置的两端等距开设三点式或六点式共6~12个螺孔,两个安装在同一条直线上的是耐高温高电压、管内固定装设无氧铜棒的厚壁外螺纹陶瓷管,其余为耐高温高电压的外螺纹陶瓷棒,瓷棒和瓷管旋进螺孔等距顶紧将大圆管外电极绝缘固定于发动机外壳上,由此构成大功率或超大功率等离子体径向火炬空气极速加热器;壳体外定位瓷管外露的无氧铜芯棒与条形无氧铜板分别通过高压电缆连接大功率或超大功率高压电源的正负极大电流输出端子并将外露高压带电体绝缘灌封,电源的输出回路串联高压大电流高频可变限流电抗器,由移动式静态超级电能机提供的中高频大功率电能通过大功率整流器整流,由大功率可关断晶闸管无触点控制大功率或超大功率等离子体火炬阴阳电极高压电流的通断,管式阴阳电极可利用超高压脉冲点火装置引燃电弧或在内外电极上设置放电刷利用尖端放电引弧并维持稳定燃烧,发动机的压缩进气孔板以及高压风机产生的大流量压缩空气不断快速进入电弧燃烧圈被极速加热到极高的温度(2000℃)左右,变成高温高压的炽热气体通过扩张式喇叭口尾管高速喷射,喷射尾管内衬耐受2000℃以上高温的陶瓷或铜钨合金,配装自动冲压高超声速电热喷气式发动机的飞机或巡航导弹获得巨大反冲推进力,起飞升空高速飞行,飞行过程中进气道迎面而来的空气自动冲压进入锥孔与高压风机合力产生压力更高的压缩空气以供大功率或超大功率电弧空气加热器极速加热,飞机或导弹获得更大的反冲推进力实现高超声速飞行;控制工作电流及电弧的温度可使配装自动冲压高超声速电热喷气式发动机的飞机选择低速或声速或超声速或高超声速的飞行速度。
23.永磁同步外转子变频调速电动车轮及其控制方法:作为电动车轮动力的三相交流永磁同步电机,采用外转子内定子结构,与内定子电磁极数量相等的强力瓦形永磁体异性相邻、等距分布固定在外壳体的内壁上,三相线圈绕制在内定子的低损耗铁芯线槽内,线圈用环氧树脂真空灌封,空心厚壁支撑轴固定在内定子铁芯的中心孔内;圆管形外壳与圆形端盖以及轴承与空心轴及其电源进线槽孔的每一处接触面密封防水;里端盖的外侧面边缘安装一个刹车盘,旁边车体上安装制动卡钳;电机内定子产生的热量通过中心空心支撑轴吹出由车载制冷机产生的冷气或由鼓风机产生的强劲冷空气的方法强制风冷散热;轮胎的形气门嘴对准预留出口槽孔将轮胎直接安装在相当于轮辋的永磁同步电机的外壳上,电机外壳里端盖凸起轮缘相当于轮辋的内挡圈,轮胎装进后用若干个双头螺栓将外挡圈紧固在外端盖上压紧轮胎,载重双车轮配装在加长型电机的外壳上,装配时先套装里面的轮胎并使气门嘴穿出里端盖,再套装两轮中间双向挡圈,然后套装外面的轮胎,最后用螺栓紧固外挡圈压紧内外双轮胎;永磁同步电动车轮可以配装在各种四轮电动车的前轴或后轴或前后轴上,构成前轮驱动或后轮驱动或四轮驱动电动车;配装永磁同步电动车轮的各种电动车都以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源,每个电动车轮的启动、加速、减速、倒转、停止等功能统一由输出频率0~400Hz、输出电压在380~1150V之间的三相变频调速器控制,行驶中通过触摸屏手动加速或自动加速到设定时速稳定运行,高频车速快,低频扭矩大;电动车轮的轻制动适用于下坡滑行,制动时轻踩刹车踏板,踏板连杆上的永磁体向下触发第一组霍尔开关及其控制的继电器以及联动交流接触器,车轮电机由电动状态快速转变成发电状态,交流接触器接通中功率电阻能耗制动电路,制动电阻统一集中设置在绝缘耐热容器内通过强劲风冷或循环油冷强制散热,制动的同时霍尔开关输出信号到变频器的停机端子使变频器输出电路停止输出;中制动适用于强制减速,重踩刹车踏板,踏板连杆上的永磁体再向下触发第二组霍尔开关及其控制的继电器以及联动交流接触器,第二交流接触器断开电动电路接通大功率电阻能耗制动电路;重制动适用于紧急停车,刹车踏板踩到底触发机械刹车(油刹或气刹)紧急制动停车,停车后用手刹或电子手刹驻车,刹车踏板复位,接触器常闭触点闭合接通电动电路,变频器处于待机状态;配装永磁同步电动车轮的前轮独立驱动或后轮独立驱动电动车直线行驶时两轮同步驱动,转向行驶时内侧车轮断电随动转向,整车依靠外侧车轮驱动转弯行驶,方向盘转向轴的适当位置有一个轻型齿轮,齿轮啮合一个可以左右滑动的轻型齿条,齿条上粘接长度适宜的条形永磁片,永磁片处于转向轴正中位置时其左右两端边缘适当位置分别设置霍尔开关,当方向盘向左转向时,转向轴带动条形永磁片向左移动接近左边的霍尔开关,使之导通输出的信号控制左继电器,左继电器控制左接触器,左侧电动车轮通过左接触器与变频器输出端相连,因此方向盘左转时触动左霍尔开关,进而触动继电器使左接触器断开与变频器的连接,左车轮断电随动转弯,当方向盘返回到中间位置时,永磁片离开左霍尔开关使之复位,左接触器闭合,左车轮接通电源进入同步直线行驶状态,当方向盘右转向时工作原理相同;配装永磁同步电动车轮的四轮独立驱动的电动车由机械联动装置实现前后轮转向相反或转向相同的四轮同步转向,转向时内侧前后车轮断电随动转弯;多轴多轮独立驱动重型电动车的全部电动车轮分别由电脑数控的步进电机或交流伺服电机同时驱动车轮转向齿轮实现全轮独立转向,转向时内侧前后车轮同样断电随动,车辆依靠外侧前后电动车轮驱动转弯。
24.海陆空三栖电动车:以移动式大功率静态超级电能机组作为配套动力电源,车前面设置两个筒式大功率高速防水风扇,能够垂直向下或倾斜向下,用于直升起飞或降落或抬升飞行,也能够水平向后强劲吹风用于向前飞行,车后的两个筒式或盘式大功率高速防水风扇的位置高于前面的两个风扇,同样能够垂直向下倾斜向后水平向后强劲吹风,车体后面有一个折叠式尾翼用于稳定飞行,飞行时一侧吹风减弱另一侧吹风增强可以空中转向;水路航行时前面的防水风扇能够下落一定角度浸入水中低速或高速旋转划水,推进车体前行,也可以使风扇倾斜向下或前面风扇向下、后面风扇倾斜向后高速旋转强劲吹气,以达到气垫艇飞速航行的效果;车体装有四个能够联动转向的电动防水车轮,能在陆路以四轮驱动方式越野行驶,陆路行驶时风扇可以向后吹风协助车辆高速行驶。
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