[发明专利]超导磁阻式磁力机

说明书

技术领域

本发明涉及一种自由能源动力机械，特别是一种超导磁阻式磁力机。

技术背景

超导体是一种具有完全抗磁性和零电阻特性的材料，众多自由能源研究者试图利用超导体的完全抗磁特性制造磁能动力机，但都不成功。

本发明根据磁感线总是沿着最小磁阻路线闭合的原理，利用超导体将磁感线的闭合曲线拉长、扭曲，在磁感线“试图”沿着最小磁阻路线闭合的过程中获得转矩。

发明内容

本发明的目的是提供一种能将磁能转换成机械能的超导磁阻式磁力机。

本发明是这样实现的：一种超导磁阻式磁力机，主要包括定子导磁体、高温超导屏蔽体(2)、支承构件、转子磁铁、极靴(5)、隔热层(6)、力矩管(7)、转轴(13)和制冷器(14)，其特征是：转子为一对极或一对极以上的转子，转子磁铁的两极或其中一个磁极设有极靴；转子磁铁的两极或其中一个磁极的1/3至2/3部份和/或相邻的两个转子磁铁之间用高温超导屏蔽体屏蔽磁感线，极靴将高温超导屏蔽体与被其磁屏蔽的磁极隔开；隔热层设在磁力机的外部，定子与转子之间没有隔热层，或者，定子与转子之间及磁力机的外部都设有隔热层，其中，定子与转子之间的隔热层采用厚度小于10mm的隔热材料制成，或者，隔热层设在定子与转子之间，磁力机的外部没有隔热层；转子磁铁为永磁体(4)和/或高温超导电磁铁(15)；转子磁铁的支承构件为铁磁性支承构件(3)或非铁磁性支承构件(16)，或者是以上两类材料结合的支承构件；定子导磁体为圆环型导磁体(1)或盘型导磁体(17)或圆柱型导磁体。

所述磁力机为内转子磁力机或外转子磁力机或盘式磁力机。内转子磁力机的转子在内，定子在外，转子磁铁的磁极方向为径向，定子导磁体为圆环型导磁体，转子磁铁的外磁极设有极靴；外转子磁力机的转子在外，定子在内，转子磁铁的磁极方向为径向，定子导磁体为圆柱型导磁体，转子磁铁的内磁极设有极靴；盘式磁力机的定子和转子轴向设置，转子磁铁的磁极方向为轴向，转子设在中间，两个定子盘型导磁体设在两侧，转子磁铁的两极都设有极靴。

所述力矩管由内环、外环及连接内环和外环的支撑件组成，力矩管用隔热材料和/或金属材料制成。力矩管的作用有两方面，一是向转子输送冷媒，二是隔热。力矩管所采用的隔热材料为硬度高、韧性好、导热系数低的玻璃纤维玻璃钢或碳纤维玻璃钢或硬质树脂或合成纤维。力矩管还可以用隔热材料与金属材料相结合的方式制造。

所述永磁体为钕铁硼永磁体或镨铁硼永磁体或钐钴永磁体或铁氧体永磁体或铝镍钴永磁体。

所述高温超导电磁铁由高温超导绕组与非铁磁性支承构件组成，或者，高温超导电磁铁由高温超导绕组、非铁磁性支承构件和铁芯组成。非铁磁性支承构件用非铁磁性材料制成，如不锈钢。高温超导绕组由高温超导线材或带材绕制而成。若在支承构件内加入铁芯，可减少高温超导材料的用量，可以降低材料成本，但会增加制冷成本，然而两者相较，在支承构件中加入铁芯，仍有其可取之处。铁芯与极靴做成一个整体，或两者分别设置。

所述定子导磁体、极靴、铁芯和铁磁性支承构件用铁磁性材料制成。当转子磁铁为永磁体时，一般采用铁磁性支承构件作为磁轭。所述铁磁性材料为电工纯铁或铁氧体或硅钢或坡莫合金或非晶合金或波明德合金。波明德合金具有比电工纯铁大10倍的导磁率，采用波明德合金可以减少铁磁性材料的使用量。

所述制冷器采用的冷媒为氮或氦或氖或氢。

所述隔热层用真空隔热材料制成。真空隔热材料主要包括纤维芯材和外覆层。纤维芯材为玻璃纤维或陶瓷纤维或纸纤维或多种纤维的集合体。外覆层的材料的一个面上，在最外层优选设置聚酰胺层，作为表面保护层，其内层材料优选为聚对笨二甲酸乙二脂层，中间层为铝箔。根据需要真空隔热材料中可包含有吸着剂。

所述高温超导屏蔽体、高温超导线材或带材(HTS)由MgB2或镧钡铜氧体或钇钡钙铜氧体或铋锶钙铜氧体或钇钡铜氧体或铊钡钙铜氧体或铅锶钇铜氧体或钡钾铋氧体或钕铈铜氧体或铁基超导体或Bi2212或Bi2223或ReOTPn体等高温超导材料制成。MgB2由镁和硼组成，是一种成本较低的高温超导体。所述铁基超导体为铁硒(FeSe)、LaFeAsO1-xFx或镧铁砷氧(LaOFeAs)或钡铁砷或氟掺杂的钐氧铁砷化合物等。Bi2223是铋系超导材料BiB2BSrB2BCAB2BCuB3B0BxB，Bi2212是铋系超导材料YBaB2BCuB3B0BxB。ReOTPn体系由稀土元素、过渡金属Fe和Ni、V族元素As和P等合成。