專利名稱：超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)設(shè)計制造技術(shù)方案的制作方法
超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)設(shè)計制造技術(shù)方案所屬高溫超導(dǎo)功能材料應(yīng)用電工技術(shù)領(lǐng)域研究課題，是針對本人在一九七二年研究永磁式二極直流電動機(jī)工作原理的演繹實(shí)驗(yàn)(如

圖1所示)中得出永磁能之所以未能被開發(fā)的根源在于“永磁體外部磁場分布的對稱性”這一結(jié)論(如圖2所示)，根據(jù)“處于超導(dǎo)態(tài)中的超導(dǎo)體具有完全抗磁功能的特性”原理選擇的具有高轉(zhuǎn)變溫度和高臨界磁場強(qiáng)度的高溫超導(dǎo)材料(如圖3所示)和縱向解剖與觀察永磁實(shí)體與外部磁場分布形態(tài)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)得出“永磁體外部磁場磁力線具有從N極發(fā)出，自動選擇最近路線回歸S極的特性”(如圖4-5，4-6所示)，首創(chuàng)提出應(yīng)用超導(dǎo)體完全抗磁性功能材料特制腔體屏蔽于永磁體N極端面一側(cè)，使屏蔽側(cè)外部端面無阻力磁場分布，永磁體N極發(fā)出的磁力線在完全抗磁屏蔽作用下全部由永磁體N極端面另一敞開側(cè)回歸S極，并且增強(qiáng)了敞開側(cè)的磁場強(qiáng)度(如圖5所示)，設(shè)計制作的永磁體N極端面單側(cè)分布外磁場磁極元件技術(shù)(如圖6，圖7所示)，并且，在此基礎(chǔ)上綜合用途需要和完全抗磁性功能材料臨界磁場強(qiáng)度允許選擇的具有相應(yīng)剩磁強(qiáng)度和矯頑力的永磁體經(jīng)合理設(shè)計組合發(fā)明創(chuàng)造的多種構(gòu)造的超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)(如圖12、13、14所示)，只需消耗液氮的致冷量，不需要消耗電力，燃料及其他能源，無污染，無噪音，類似電動機(jī)的完全抗磁動力裝置，是現(xiàn)有車船用化學(xué)熱發(fā)動機(jī)的最佳替代產(chǎn)品，也是就地發(fā)電的最佳動力裝置。
本發(fā)明與日本邁斯納電機(jī)(見附加文件2-1，2-2)對比具有以下共同之處1、都需要消耗維持低溫工作效應(yīng)環(huán)境的致冷劑液氮。
2、都不需要消耗電力、燃料等自然資源，故無污染、無噪音。
3、都是依靠超導(dǎo)態(tài)完全抗磁功能材料與永磁體外部磁場之間感生的完全抗磁性排斥作用力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能作為輸出功率。
日本樣機(jī)雖然輸出功率小，但標(biāo)志著人類開發(fā)利用完全抗磁能的開端，劃清了超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)與永動機(jī)的界限，證明了不用電，不用燃料、無污染、無噪音，就能將完全抗磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的邁斯納電機(jī)已成事實(shí)，為本發(fā)明提供了有力的佐證。
本發(fā)明與日本邁斯納電機(jī)相比具有下列先進(jìn)性1、充分開發(fā)利用了永磁能和完全抗磁能，能量轉(zhuǎn)化效率高，輸出功率大(如圖8-11，圖13-14)。
2、耗用致冷劑量少，裝置內(nèi)無熱能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。
3、結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，能形成標(biāo)準(zhǔn)化批量規(guī)模生產(chǎn)。
4、提高完善，改進(jìn)發(fā)展產(chǎn)品性能，潛力巨大，應(yīng)用范圍廣。
本發(fā)明首創(chuàng)應(yīng)用超導(dǎo)體完全抗磁屏蔽技術(shù)設(shè)計制作的超導(dǎo)態(tài)永磁體N極端面單側(cè)分布外磁場磁極體，標(biāo)志著人類應(yīng)用超導(dǎo)技術(shù)打開了永磁能寶庫的大門；發(fā)明了超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)解決了人類直接利用永磁能、完全抗磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵技術(shù)難題，標(biāo)志著人類利用自然能源技術(shù)由化學(xué)熱能時代躍入了超導(dǎo)抗磁能時代新紀(jì)元。
本發(fā)明主要參考資料見附加文件3。
圖8-11是轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極都是采用了超導(dǎo)態(tài)永磁體N極端面單側(cè)分布外磁場磁極體設(shè)計的完全抗磁動機(jī)。
圖13-14是轉(zhuǎn)子磁極或定子磁極一方采用了超導(dǎo)態(tài)永磁體N極端面單側(cè)分布外磁場磁極體元件，另一方則采用高溫超導(dǎo)體完全抗磁功能材料制成的無永磁極元件設(shè)計的完全抗磁動機(jī)。
其工作原理都是根據(jù)有固定轉(zhuǎn)軸的物體的平衡原則，使轉(zhuǎn)子磁極與定子磁極感生的完全抗磁排斥作用力和發(fā)生的同性相斥作用力都發(fā)生在與轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向一致的轉(zhuǎn)子磁極軸線的后側(cè)，使轉(zhuǎn)子磁極每經(jīng)過定子一次就受到一次加速推力作用。使轉(zhuǎn)子軸線兩側(cè)感受的磁性作用力明顯不相等，轉(zhuǎn)子軸線兩側(cè)不平衡必然引起轉(zhuǎn)動，不平衡程度愈大，轉(zhuǎn)子扭矩愈大，輸出功率就愈大。
在單位時間內(nèi)累計轉(zhuǎn)子磁極經(jīng)過定子磁極的次數(shù)乘以每次所受到的推力加速度就能算出理論輸出功率強(qiáng)度。
本發(fā)明的意義正如愛因斯坦所說提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因?yàn)榻鉀Q問題也許是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已。而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。
選自參考資料19、《產(chǎn)品構(gòu)思暢想曲》扉頁因此，本發(fā)明主要闡述的就是發(fā)動原理，對于其他制造技術(shù)現(xiàn)代都已比較成熟就不一一贅述，若有未盡事宜，來函必復(fù)。
本發(fā)明與能量守恒的關(guān)系有待于實(shí)驗(yàn)證明后再作結(jié)論。
現(xiàn)對附圖加以說明圖1轉(zhuǎn)子永磁體N極端面磁場與定子永磁體N極端面磁場同性相斥作用力分析結(jié)果示意圖結(jié)論轉(zhuǎn)子磁極與定子磁極的相互磁性作用力，左右相等，呈相對抗衡靜止?fàn)顟B(tài)完全符合能量守恒定律。
圖1各部位名稱1、轉(zhuǎn)子軸心；2、轉(zhuǎn)子軸心、轉(zhuǎn)子磁極軸線、定子磁極軸線的公共軸心線；3、轉(zhuǎn)子永磁體；4、轉(zhuǎn)子永磁體N極端面磁極；5、定子永磁體；6、定子永磁體N極端面磁極；圖2轉(zhuǎn)子永磁體N極端面磁極中心與定子永磁極端面磁極中心，在公共軸線上的同性相斥作用力分析結(jié)果示意圖結(jié)論1、永磁能未能被開發(fā)的根源在于“永磁體外部磁場分布的對稱性”。
2、轉(zhuǎn)子N極一側(cè)磁場與定子N極另一側(cè)磁場在公共軸線一側(cè)只能作單向排斥運(yùn)動。
3、當(dāng)設(shè)定轉(zhuǎn)子逆時針運(yùn)轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子磁極左側(cè)與定子磁極右側(cè)，發(fā)生的同性相斥力對轉(zhuǎn)子起推力加速作用力；轉(zhuǎn)子磁極右側(cè)與定子磁極左側(cè)發(fā)生的同性相斥力對轉(zhuǎn)子起阻力減速作用力(逆時針為M+)。
4、當(dāng)設(shè)定轉(zhuǎn)子順時針運(yùn)轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子磁極右側(cè)與定子磁極左側(cè)發(fā)生的同性相斥力對轉(zhuǎn)子起推力加速作用力；轉(zhuǎn)子磁極左側(cè)與定子磁極右側(cè)發(fā)生的同性相斥力起阻力減速作用力(順時針為M-)。
圖2各部位名稱見圖1所示。
圖3處于超導(dǎo)態(tài)中的超導(dǎo)體具有完全抗磁功能特性。
圖3照片摘自《超導(dǎo)電技術(shù)及其應(yīng)用》第244頁，由焦正寬、朱震剛、寧宇宏、張其瑞編繹統(tǒng)一書號15034.1389國防工業(yè)出版社，1975年2月第一版。
根據(jù)現(xiàn)有資料表明現(xiàn)在超導(dǎo)材料轉(zhuǎn)變溫度已超過液氮沸騰溫度77.3K，為超導(dǎo)體完全抗磁功能應(yīng)用創(chuàng)造了良機(jī)。
1987年，吳茂昆、朱經(jīng)武等人和趙忠賢、陳立泉等人各自制出了Tc高于90K的釔鋇銅氧氧化物高溫超導(dǎo)體。
1988年盛正直等人又制出Tc高于120K的鈦鋇鈣銅氧氧化物超導(dǎo)體。
1989年中國科技大學(xué)又發(fā)現(xiàn)了Tc高于132K的摻銻鉍系列材料，這是目前國際上已證實(shí)的臨界溫度的最高記錄。
隨著超導(dǎo)體完全抗磁材料臨界磁場強(qiáng)度和轉(zhuǎn)變溫度的不斷提高，就能不斷提高完善超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)的輸出功率，降低致冷劑的消耗量，擴(kuò)大了完全抗磁動機(jī)的適用范圍，等大有發(fā)展前途，存在著巨大的潛力。
圖4縱向解剖與觀察永磁實(shí)體形狀與外磁場分布形態(tài)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程與情況。為人為控制處于超導(dǎo)態(tài)完全抗磁屏蔽中的永磁體外部磁場分布形態(tài)，提供可靠的事實(shí)依據(jù)。
解剖與觀察本實(shí)驗(yàn)用一塊φ25毫米，高25毫米，重63克，圓柱形鐵氧體永磁鐵，用切割機(jī)帶水沿磁軸縱向切開，為兩個半圓柱形永磁體時，其各自外磁場分布如下圖(示意圖)。
注4-1一塊圓柱形鐵氧體永磁鐵；4-2圓柱形永磁鐵磁極端面磁場分布形態(tài)；呈發(fā)散形自然對稱分布形態(tài)；4-3圓柱形永磁鐵磁軸兩側(cè)及兩極磁場分布、呈磁軸兩側(cè)自然對稱分布形態(tài)；4-4被沿磁軸線縱向切割開的兩個半圓柱形永磁鐵；4-5被切開后的半圓柱形永磁鐵磁極中心內(nèi)移到了半圓端面中心，依然呈發(fā)散形自然對稱分布形態(tài)；4-6被切開后的半圓柱形永磁鐵，以新的磁軸中心兩側(cè)呈自然對稱分布外磁場形態(tài)；4-7被切開后的兩個半圓柱形永磁鐵，因同性相斥磁性作用力不能隨意全攏。在外力的強(qiáng)行作用下，將兩個半圓柱形永磁鐵合攏成一個圓柱體永磁鐵其外部磁場基本能還原成如圖4-2，4-3所示的原有磁場分布形態(tài)。
本實(shí)驗(yàn)證明永磁體外磁場磁力線具有從N極發(fā)出，自動選擇最近路線回歸S極的特性。在外磁場作用力小于永磁體矯頑力的情況下，回歸路線的變化不影響永磁性，為發(fā)明超導(dǎo)態(tài)完全抗磁屏蔽技術(shù)設(shè)計制作超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場永磁體磁極元件提供了可靠的事實(shí)依據(jù)。
圖5首創(chuàng)發(fā)明的超導(dǎo)態(tài)完全抗磁屏蔽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場永磁體實(shí)驗(yàn)用圓柱形鐵氧體永磁鐵N極端面及磁軸兩側(cè)屏蔽前，后外磁場分布對比示意圖。
圖6轉(zhuǎn)軸式超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場同盤多極轉(zhuǎn)子元件設(shè)計原則示意圖。
圖6轉(zhuǎn)軸式超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場同盤多極轉(zhuǎn)子磁極各部位名稱1、轉(zhuǎn)子軸心；2、轉(zhuǎn)子盤體周長；3、轉(zhuǎn)子盤體直徑；4、轉(zhuǎn)子完全抗磁屏蔽敞開側(cè)；5、轉(zhuǎn)子永磁體N極敞開側(cè)端面；6、轉(zhuǎn)子完全抗磁屏蔽前凹??；7、轉(zhuǎn)子完全抗磁屏蔽外側(cè)端面；8、轉(zhuǎn)子完全抗磁屏蔽外最前端；9、轉(zhuǎn)子永磁體；10、轉(zhuǎn)軸式超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場同盤多極轉(zhuǎn)子磁極元件。
一、選材原則1、對完全抗磁性材料的選擇要求1.1轉(zhuǎn)變溫度Tc愈高愈好；1.2臨界磁場強(qiáng)度Hc1愈高愈好；1.3材質(zhì)能按設(shè)計要求加工成型，有一定機(jī)械強(qiáng)度。
2、對永磁體的選擇要求2.1以完全抗磁體Hc1為絕對優(yōu)勢的條件下，選擇相應(yīng)強(qiáng)度的永磁體剩磁強(qiáng)度Br；2.2具有較強(qiáng)的矯頑力BHc；2.3體積、外形能滿足設(shè)計需要，并且能保持最大的磁能積；2.4具有較好的耐寒性二、同盤磁極設(shè)計原則1、在滿足轉(zhuǎn)子磁極與周圍磁極不發(fā)生阻力作用的情況下，等分周長，按排極數(shù)。
2、為保證屏蔽端尖，端面與定子永磁極發(fā)生正向感應(yīng)必須設(shè)計屏蔽前凹弧和鋸齒形端面。
圖7轉(zhuǎn)軸式超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場同環(huán)多極定子元件設(shè)計原則示意圖。
圖7轉(zhuǎn)軸式超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場同環(huán)多極定子磁極各部位名稱1、轉(zhuǎn)子軸心、轉(zhuǎn)子磁極、定子磁極的公共軸心線；2、定子環(huán)體內(nèi)圓周長；3、定子完全抗磁屏蔽外側(cè)端面；4、定子完全抗磁屏蔽外最前端；5、定子完全抗磁屏蔽前凹??；6、定子永磁體敞開側(cè)N極端面；7、定子永磁體；8、轉(zhuǎn)軸式超導(dǎo)態(tài)N極端面單側(cè)分布外磁場同環(huán)多極定子磁極元件；9、定子完全抗磁屏蔽敞開側(cè)。
一、選材原則與轉(zhuǎn)子磁極元件相同。
二、同環(huán)磁極設(shè)計原則1、在滿足定子磁極與周圍磁極和轉(zhuǎn)子磁極不發(fā)生阻力磁性作用情況下，等分環(huán)內(nèi)周長，安排極數(shù)，定子極數(shù)不一定要與轉(zhuǎn)子極數(shù)對應(yīng)相等。
2、為保證屏蔽最前端最先與轉(zhuǎn)子永磁極發(fā)生正向感應(yīng)必須設(shè)計屏蔽前凹弧，但不必設(shè)計屏蔽外側(cè)鋸齒形端面。
3、為加強(qiáng)轉(zhuǎn)子屏蔽最前端進(jìn)入定子永磁極能力，定子屏蔽外側(cè)端面長度應(yīng)等于轉(zhuǎn)子屏蔽外側(cè)端面長度加轉(zhuǎn)子永磁極端面長度之和，使定子屏蔽端面與轉(zhuǎn)子永磁極比轉(zhuǎn)子屏蔽端面與定子永磁極先發(fā)生完全抗磁感應(yīng)排斥力作用。
4、考慮本發(fā)明完全抗磁屏蔽敞開側(cè)呈有底腔體與超導(dǎo)體的中空圓筒狀軸向凍結(jié)磁通效應(yīng)的利用或完善有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
5、本設(shè)計成熟后轉(zhuǎn)子磁極元件是一個中空超導(dǎo)圓盤體，定子磁極元件是一個中空超導(dǎo)圓環(huán)體，各自都可注入液氮，轉(zhuǎn)子永磁極、定子永磁極、從側(cè)面能脫卸更換，可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模大批量流水生產(chǎn)。
圖8超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-1轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極與定子抗磁屏蔽極。
圖8超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-1轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極與定子抗磁屏蔽極相互接近行程角度和兩極之間磁性作用力分析與結(jié)論1、行程角度108°至169°，行程夾角61°。
2、兩極之間磁性作用力分析轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極與定子抗磁屏蔽極在這一行程范圍內(nèi)，因雙方抗磁屏蔽外側(cè)無磁場分布，所以，相互之間無磁性作用力發(fā)生，原轉(zhuǎn)子磁極是靜態(tài)的，仍保持靜態(tài)，原轉(zhuǎn)子是動態(tài)的，仍保持動態(tài)，轉(zhuǎn)子磁極能輕松地到達(dá)定子磁極附近。
3、結(jié)論轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極與定子抗磁屏蔽極，在這一行程范圍內(nèi)的運(yùn)作情況與牛頓第一定律相符。
4、效果轉(zhuǎn)子磁極能輕松地到達(dá)屏蔽前不能到達(dá)的距離公共軸線的最近點(diǎn)，接近了定子磁極。
圖9超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-2轉(zhuǎn)子永磁極與定子抗磁屏蔽極。
圖9超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-2轉(zhuǎn)子永磁極與定子抗磁屏蔽極相互接近行程角度和兩極之間磁性作用力分析與結(jié)論1、行程角度169°至198°，行程夾角29°。
2、兩極之間磁性作用力分析2.1根據(jù)永磁體外部磁力線發(fā)源于N根的特點(diǎn)，本機(jī)全部采用N極同性相斥磁性作用力為開發(fā)目標(biāo)，使定子抗磁屏蔽極端面進(jìn)入轉(zhuǎn)子永磁極端面磁場時，感生的完全抗磁作用力，絕對大于定子抗磁屏蔽前凹弧側(cè)面，所以不會產(chǎn)生阻礙轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向的磁性作用力。
2.2由于轉(zhuǎn)子永磁極與定子抗磁屏蔽極之間感生的完全抗磁排斥作用力都是在公共軸線后側(cè)發(fā)生的，使轉(zhuǎn)子磁極受到的都是與轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向一致的加速度。
3.結(jié)論在這一行程中轉(zhuǎn)子永磁極與定子抗磁屏蔽極感生的完全抗磁排斥作用力方向與轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向一致，作用力強(qiáng)度與永磁體磁場強(qiáng)度相等符合超導(dǎo)抗磁理論。
圖10超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-3轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極與定子永磁極。
圖10超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-3，轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽與定子永磁極相互接近行程角度和兩極之間磁性作用力分析與結(jié)論1、行程角度180°至198°，行程夾角18°。
2、兩極之間磁性作用力分析2.1根據(jù)永磁體外部磁力線發(fā)源于N極的特點(diǎn)，本機(jī)全部采用N極同性相斥磁性作用力為開發(fā)目標(biāo)，使轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極端面進(jìn)入定子永磁極端面磁場時感生的完全抗磁作用力，絕對大于轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽前凹弧側(cè)面感生的抗磁作用力，所以不會產(chǎn)生阻礙轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向的磁性作用力。
2.2由于定子永磁極與轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極之間感生的完全抗磁排斥作用力都是在公共軸線后側(cè)發(fā)生的，使轉(zhuǎn)子磁極受到的都是與轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向一致的加速度。
3、結(jié)論在這一行程中轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽極與定子永磁極感生的完全抗磁排斥作用力方向與轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向一致，作用力強(qiáng)度與永磁體磁場強(qiáng)度相等，符合超導(dǎo)抗磁理論。
圖11超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-4轉(zhuǎn)子永磁極與定子永磁極圖11超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理分解圖4-4，轉(zhuǎn)子永磁極與定子永磁極相互排斥行程角度和兩極之間磁性作用力分析與結(jié)論1、行程角度198°至233°，行程夾角35°。
2、兩極之間磁性作用力分析2.1由于超導(dǎo)態(tài)完全抗磁屏蔽腔體內(nèi)側(cè)的抗磁作用迫使轉(zhuǎn)子永磁極和定子永磁極被屏蔽一側(cè)的磁場改變回歸路線從另一敞開側(cè)回歸S極，增強(qiáng)了有利于轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向的推力磁場，所以屏蔽后兩極的同性相斥力大于未屏蔽時的相同磁極的同性相斥力。
2.2根據(jù)圖2中結(jié)論2分析推斷轉(zhuǎn)子永磁極在定子永磁極中只要構(gòu)成兩極磁力線相對就能發(fā)生同性相斥作用，磁力線方向一致就能相互發(fā)生相吸作用，轉(zhuǎn)子永磁極敞開側(cè)與定子永磁極敞開側(cè)相互N極磁力線相對必然相互排斥。
3、結(jié)論兩極在這一行程中發(fā)生的同性相斥作用都是與轉(zhuǎn)子運(yùn)行方向一致的加速度圖12超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式大功率完全抗磁動機(jī)基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)軸式大功率完全抗磁動機(jī)基本結(jié)構(gòu)示意圖各部位名稱1、中空轉(zhuǎn)子軸；2、軸承；3、軸承支撐；4、超導(dǎo)體多極圓盤形轉(zhuǎn)子磁極元件集體合體；5、超導(dǎo)體多極圓環(huán)定子磁極元件集合體；6、定子環(huán)體液氮出入通道；7、整機(jī)定子內(nèi)支承；8、多層絕熱保溫設(shè)施。
圖13超導(dǎo)體同盤多極體轉(zhuǎn)子元件與超導(dǎo)體中空圓環(huán)形定子元件組合設(shè)計的轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)超導(dǎo)態(tài)工作原理示意圖。
圖13超導(dǎo)體同盤多極體轉(zhuǎn)子元件與超導(dǎo)體中空圓環(huán)形定子元件組合設(shè)計的轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)超導(dǎo)態(tài)工作原理示意圖各部位名稱1、轉(zhuǎn)子軸心；2、轉(zhuǎn)子磁極軸線；3、轉(zhuǎn)子永磁體；4、轉(zhuǎn)子屏蔽敞開側(cè)；5、轉(zhuǎn)子抗磁屏蔽腔體；6、轉(zhuǎn)子永磁極敞開側(cè)端面；7、轉(zhuǎn)子屏蔽極外側(cè)端面；8、超導(dǎo)體中空圓環(huán)形定子元件。
分析1、由于轉(zhuǎn)子磁極元件敞開側(cè)永磁場與定子環(huán)體內(nèi)側(cè)表面感生的完全抗磁排斥作用力明顯大于屏蔽側(cè)，轉(zhuǎn)子軸兩側(cè)受力明顯不平衡轉(zhuǎn)子必然要轉(zhuǎn)動。
2、轉(zhuǎn)子永磁體N極敞開側(cè)發(fā)出的磁力線方向與轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反與定子環(huán)體內(nèi)側(cè)表面感生的完全抗磁排斥力對轉(zhuǎn)子起正推力加速作用。
3、由于定子環(huán)體表面呈現(xiàn)凹弧形有利于與轉(zhuǎn)子永磁體N極敞開側(cè)發(fā)生抗磁感應(yīng)作用力。
圖14超導(dǎo)體同環(huán)多極體定子元件與超導(dǎo)體中空圓體柱形螺旋鋸齒狀表面轉(zhuǎn)子元件組合設(shè)計的轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)工作原理示意圖。
圖14超導(dǎo)體同環(huán)多極體定子元件與超導(dǎo)體中空圓柱形螺旋鋸齒狀表面轉(zhuǎn)子元件組合設(shè)計的轉(zhuǎn)軸式完全抗磁動機(jī)各部位名稱1、轉(zhuǎn)子軸心；2、轉(zhuǎn)子軸心與定子軸線的公共軸線；3、超導(dǎo)體中空圓柱形螺旋鋸齒狀轉(zhuǎn)子表面；4、定子屏蔽極外側(cè)端面；5、定子永磁體敞開側(cè)端面；6、定子永磁體；7、定子抗磁屏蔽腔體；8、定子抗磁屏蔽敞開側(cè)磁力線S極入口。
分析轉(zhuǎn)子完全抗磁體表面在定子磁極軸線兩側(cè)，永磁體N極敞開側(cè)與轉(zhuǎn)子表面感生的完全抗磁排斥力大于屏蔽側(cè)，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)動。
圖15實(shí)驗(yàn)用永磁體N極端面磁場分布展示15實(shí)驗(yàn)用永磁體N極端面各部位磁場分布展示1、φ25毫米鐵氧體永磁鐵N極端面面積
2、永磁體N極端面磁極中心磁場強(qiáng)度600-700高斯。
3、永磁體N極端面實(shí)體邊緣磁場強(qiáng)度400-450高斯。
4、永磁體N極端面最邊緣有力感磁場范圍(有感作用力±0.5克)。
5、實(shí)際測量N極與S極端面磁場強(qiáng)度對比，N極場強(qiáng)大于S極。兩塊總重量為118克的上述規(guī)格永磁體，在公共軸線上作N極同性相斥力強(qiáng)度試驗(yàn)，N極端面相距1毫米時，垂直相斥力為240克，橫向排斥為95克。
6、永磁體N極端面呈發(fā)散形自然對稱分布形態(tài)。
圖16實(shí)驗(yàn)用永磁體磁軸兩側(cè)和兩極磁場分布展示圖。
圖16實(shí)驗(yàn)用永磁體磁軸兩側(cè)和兩側(cè)磁場分布展示1、永磁體磁軸中心線。
2、φ25毫米，高25毫米，重63克圓柱形鐵氧體永磁鐵。
3、永磁體磁軸左、右兩側(cè)有力感磁場范圍(±0.5克)。
4、永磁體N、S兩磁極有力感磁場范圍(±0.5克)。
5、永磁體外部磁場呈磁軸兩側(cè)自然對稱分布形態(tài)。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用現(xiàn)代高溫超導(dǎo)體的完全抗磁性功能材料作為控制永磁體、超導(dǎo)磁體等其他磁體外部磁場分布形態(tài)的屏蔽技術(shù)用于能源開發(fā)。
2.利用完全抗磁能和永磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的高效率轉(zhuǎn)化技術(shù)。
3.本發(fā)明就是首創(chuàng)應(yīng)用處于超導(dǎo)態(tài)的現(xiàn)代高溫超導(dǎo)體完全抗磁性功能材料屏蔽使永磁體N極被屏蔽一側(cè)外部無阻力磁場分布，N極發(fā)出的磁力線在完全抗磁屏蔽作用下全部由另一敞開側(cè)回歸于S極，并且增強(qiáng)了敞開側(cè)的推力磁場強(qiáng)度的原理設(shè)計制作的超導(dǎo)態(tài)完全抗磁屏蔽永磁體N極端面單側(cè)分布外磁場磁極元件技術(shù)就是本發(fā)明的第一關(guān)鍵特征。
4.應(yīng)用上述技術(shù)根據(jù)不同用途和超導(dǎo)功能材料特性的許可選用相應(yīng)磁強(qiáng)度的永磁體，經(jīng)特別設(shè)計制作的定子磁極元件和轉(zhuǎn)子磁極元件合理組合設(shè)計的各種用途的超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)。
全文摘要
超導(dǎo)態(tài)完全抗磁動機(jī)設(shè)計制造技術(shù)方案,所屬高溫超導(dǎo)功能材料應(yīng)用電工技術(shù)領(lǐng)域研究課題,是在首創(chuàng)應(yīng)用完全抗磁屏蔽設(shè)計制作永磁體N極端面單側(cè)分布外磁場技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)明的抗磁能動力裝置,可代替熱力發(fā)動機(jī)功能,只需耗用液氮,不需其他能源,無污染,無噪音,與日本邁斯納電機(jī)相比具有能量轉(zhuǎn)化效率高,輸出功率大,結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),徹底解決了人類直接利用完全抗磁能,永磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵技術(shù),標(biāo)志著人類利用自然能技術(shù)進(jìn)入了超導(dǎo)抗磁能時代新紀(jì)元。
文檔編號H02K55/00GK1245363SQ97118188
公開日2000年2月23日 申請日期1997年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月12日
發(fā)明者俞惠東, 俞柳海 申請人:俞惠東, 俞柳海