電控磁通量壓縮發生器的製作方法
2023-05-22 21:16:16
專利名稱：電控磁通量壓縮發生器的製作方法
技術領域：
電力發電機
背景技術：
1、磁通量壓縮發生器(FCG)磁通量壓縮發生器或稱為爆炸電源或稱為磁聚積發生器(MCG)，是把爆炸能量轉變為電磁能量的裝置，其原理是利用炸藥爆炸驅動導體電樞快速壓縮定子繞組圍成空腔內的磁通量，使之在小體積內聚積形成超強磁場，或者使得與定子、電樞連接的負載中電流 (及電磁能量)得到放大。基本過程是利用炸藥爆炸，以磁通量損失為最低的方式，把初始磁通量壓縮到一個電感較小的區域中，如果過程中沒有磁能量損失，與磁通量有關的磁能將反比於電感，從而得到磁能的放大。2、磁通量壓縮發生器分類(1)高能量密度發生器或磁場發生器，在圓筒形中空導體的徑向坍縮過程中產生超強磁場；(2)電流和能量發生器或能量發生器，其中磁場空間的體積受到壓縮，電感負載是與發生器分離的。3、磁通量壓縮發生器能量轉換過程把高能炸藥的化學能轉換為電磁能。能量變換過程由三個階段構成(1)炸藥能量轉變為動能；(2)動能轉變為磁能；(3)磁能轉變為電能。4、換能器進行能量轉換的器件，是將一種形式的能量轉換成另一種形式能量的器件。5、換能器材料材料是研究換能器的基礎，換能器的工作機製取決於材料的工作特性。換能器材料主要分為兩大類一類是壓電材料；另一類是磁致伸縮材料。6、壓電陶瓷換能器利用壓電陶瓷的正(逆)壓電效應，實現機械能(電能)和電能(機械能)轉換的器件。7、壓電陶瓷換能器分類根據應用方法和領域的不同可分為三大類換能器(1)電能轉換為機械能(逆壓電效應)換能器；(2)機械能轉換為電能(正壓電效應)換能器；(3)電能、機械能相互轉換的換能器。8、電能一機械能轉換換能器
在壓電陶瓷的一對電極上施加交變電場，壓電陶瓷就會發生伸縮變形，同時產生振動。當所施加的交變信號頻率與壓電換能器的機電耦合諧振頻率相等時，即可高效地向外發射聲波。9、機械能一電能轉換換能器利用壓電陶瓷的正壓電效應實現能量轉換的器件。當壓電陶瓷感知到外界機械振動或聲波的作用時，由于波動機械力的作用，在壓電陶瓷相應的表面產生電信號輸出。10、壓電陶瓷變壓器當在左半部分加上交變電場時，瓷片產生機械振動，這一部分稱為驅動部分。右半部分將機械能轉換成電能，稱為發電部分。這種橫——縱向壓電陶瓷變壓器的基本工作原理是利用壓電陶瓷的電能——機械能——電能的機電能量的二次變換，在諧振頻率上獲得最高輸出電壓。11、磁致伸縮效應鐵磁體在外磁場中磁化時，其長度及體積均發生變化，這個現象稱為磁致伸縮效應，它是焦耳1842年發現的，因此也稱為焦耳效應。12、磁致伸縮逆效應1842年焦耳發現磁致伸縮效應之後，維拉裡又發現了磁致伸縮逆效應，即鐵磁體發生變形或受到應力的作用要引起材料的磁化狀態發生變化的現象。磁致伸縮逆效應也稱鐵磁體的壓磁性現象，表明鐵磁體的變形與磁化有密切的關係。13、稀土超磁致伸縮材料三元稀土鐵氧化物，伸縮係數1500 2000 磁彈密度14000 25000 磁
導率9. 3。14、鈉米磁性液體磁性液體是屬於超順磁性的固——液兩相膠體溶液，其中IOnm左右的單疇磁性微粒IL中大約容入10的20次方個，這些磁性微粒在不施加外磁場時做無規則的布朗熱運動，它們的磁矩是混亂無序任意取向的，微粒的磁矩各不相同，磁性相互抵消，微粒在載波中的分布呈隨機均勻狀態，固有密度各向相同。當施加外磁場時，微粒的磁矩便趨向化，磁性液體處於被磁化狀態。20世紀60年代中期磁性液體首先由英國研製成功，以後被美國宇航局(NASA)採納，並將其用於太空衣和宇宙飛船可動部分的真空密封材料以及在失重狀態下液體泵的輸送。直到現在人們還一直認為強磁性是發生在固體而不是液體，但隨著磁性液體的發現，人們才知道情況並非如此，在磁力的作用下，當磁性液體有效集中時，在界面上出現尖峰狀態。15、納米磁性液體的特性容易磁化、磁飽和強度高、無磁滯回現象。16、超級電容器有機體系大容量、高功率超級電容器具有體積小，充電快，壽命長，安全環保等優
點ο
發明內容
1、說明
依據法拉第電磁感應定律電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率正比。依據欏次定律感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。 結合法拉第電磁感應定律和欏次定律綜合分析變化的磁通量可以產生感應電動勢，但是磁通量不能快速變化，感應電動勢不能無窮大。磁通量壓縮發生器，是利用炸藥爆炸驅動導體電樞快速壓縮定子繞組圍成空腔內的磁通量，使之在小體積內聚積形成超強磁場，至今已進行的實驗在負載上已得到300MA 電流、IO13W功率和幾千萬焦至幾億焦能量的電脈衝，其寬度在微秒範圍。但是由於磁通量壓縮發生器使用炸藥驅動，每臺設備只能使用一次。壓電陶瓷換能器利用陶瓷的正(逆)壓電效應，實現機械能(電能)和電能(機械能)轉換的器件。2、原理利用磁通量壓縮發生器的基本結構，使用壓電陶瓷類換能器材料作套筒，空腔內填充納米磁性液體，在交互電源控制下，實現電能、機械能、磁能之間的能量轉換，同時放大，並且以輸出電能切換輸入電能的發電設備。
四
圖1電控磁通量壓縮發生器結構示意圖(縱切面)。圖2電控磁通量壓縮發生器結構示意圖(橫切面)。
五具體實施例方式1、使用壓電陶瓷作套筒。2、使用稀土超磁致伸縮材料作套筒。
權利要求
1.使用電控磁通量壓縮發生器原理製造的所有設備。
全文摘要
磁通量壓縮發生器或稱為爆炸電源或稱為磁聚積發生器(MCG)，是把爆炸能量轉變為電磁能量的裝置。電控磁通量壓縮發生器利用磁通量壓縮發生器的基本結構，使用壓電陶瓷類換能器材料作套筒，空腔內填充納米磁性液體，在交互電源控制下，實現電能、機械能、磁能之間的能量轉換，同時放大，並且以輸出電能切換輸入電能的發電設備。
文檔編號H02N11/00GK102468784SQ20101054090
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者張瑞金 申請人:張瑞金