超导能源输出机制造技术

本发明专利技术属于机电工程领域中的超导技术，尤其是一种超导能源输出机。在一闭合回路铁芯上装有两套独立存在的初级与次级１５兆焦耳理想回路超导储能装置。初级１５兆焦耳理想回路超导能装置感应很多个次级１５兆焦耳理想回路超导储能装置，然后将初级线圈电能输出给外界负载上使用，这时在次级线圈内也感应出２次与初级线圈相等的电能，这时在将次级线圈内电能输出给外界负载上使用。只要给超导能源输出机内超导储能线圈输入１５兆焦耳能量。就可对外界多输出３倍能量４５兆焦耳能量，本发明专利技术只要外界给输入一倍能量，就可对外界输出几十倍乃致几百倍能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超导工程领域，尤其是一种超导能源输出机。
技术介绍
1847年能量守恒定律是按有电阻回路确立的 根驛超导理论实验数据，超导体电阻在10^欧姆,:超导体在超导态时电 阻就是零，可参考任何一本超导理论书，根据《超导电&^其应用》科学出版社，米克秒编，19柳年出版，本专利技术超导能源输出机理论与实验是依据，第1页至第7页，i、理想导 电性(零电阻〉。(—)理想导电性"电阻的消失叫作理想导电性或零电阻"。 (二)持久电流 一由正常导体组成的回路是有电阻的，而电阻意,啦 能的损耗，意味着电能转化为热。这样,辨果没有电源不断向回路补充能量， 回路中的电能在极短时间(例如微秒〉.里全部消耗完，电流衰减到零。"'"由理想导体组成的回路既然没有电阻，自然就没有电能的损耗， 一旦 在回路中激励起电流，不需^何电源向回路补充能量。电流可以持续地存 在下去。形成所谓持久电流，参看图2""记号X代表垂直于纸面而向虽的磁感应线(或叫磁力线)。在磁场中放置超导材料做的环，先使温度高于临界罈度，环处于正常态。然后把温 度降到临羿温度以下，环获得理想导电性。接着撤镩磁场-由于电磁感应， 环中激励起电流。按照电磁感应的楞次定律，感生电流的磁场方向应当跟撤销前的磁场方向相同，所以激励起的电流的方向如图中箭头所示a只要温度,在临界温度以下，环就保持^^、导电性，这个无电源的环中既已激励起的电流也就无衰减地持久维持下去a有人 曾经用这样的办法把环中电流维持了两年半之久而亳无可察觉的衰减。" "电工学和电子学经常运用所谓时间常数表示电皿减或增长的快慢，在无电源的情况下，每经过一个时间常数,电流1^减为37%(确切地说应是！/e, 其中e是无理数2.71828…)。电感为L、电阻为H的回路，其时间常数t应 是(参看附录一〉。"*"(1.3)式是容易理解的，电感L越大，即回路的"惯性"越大"，时间 常数当然越长电阻R越大，即回路损耗越严重，时间常数当然越短，上面 提到，有人曾把电流维持了两年半之久而毫琉减，可见时间常数t远远大 于两年半，只要根据回咱的几何尺寸算出电感L并代入R-L/t,不难估计出 R的上限,既然估计出R的上限，那就很容易估计电阻率的上限了。前述l(T23 欧姆 厘米就是用这种办法行到的。""对一理想导龟路，R=0,接照(1.3)式，时间常数^~，这是说要经 过无限长的时间，电流才衰减为37%,换句话说，回路中的电流保持不变, 永不衰减《"(5)冻结磁通"我们刚刚讨论了图2的磁场既已撒销，回路中既已激励起电流之后的 情况，现在让我们讨论图2的磁场撤销过程，:亦即电流激励过程。""前已说到，按照电磁感应的椤次定律，感生电流的磁场方向跟撤销前 的磁场方向相同。这里再研究下一感生电流的磁场fe磁通a某个回路所围的磁通或磁通量指的是在该回路所围面积上穿过的磁感应线的通量，对于均匀 的磁场来说，这就是磁感应强度B的法向分量与面积的乘积(磁通量的一个 粗糙说法是在某一面积上磁感应线的"WC"〉。""如果把理想导电性理解为欧姆定律S-R1的电阻R为零，则按欧姆定 律，回路的电动势S必为零。可是，磾场撤销过程显然引起电磁感应，出现 感生电动势，怎能说电动势为零呢？原来，只荽外加磁场一开始撤销，回路 中就出现感生电流，感生电流也有磁场，所以我们不仅要考虑撤锖中的外磁场的辯通，还要考虑到感生电流的磁场。上声所说电动势为零，按照法拉第龟磁^f应定律，所映了总磁通不变，即外磁k的减少正好由电流的磁通的增长所补偿，等到外磁场撒销^结束，外磁通不复存在，但回路中激励fe^ 的电流的磁通正好代替了外磁通，不多也不少。而皿电流又是持久的，它 的磁通当然也是持久的。这样说来，理想导电回路的磁通竟好像跟回路"冻 结"在一起，始终保持不变，我们把它叫作冻结磁通。""请法意，冻结了的仅仅是磁通，即穿过理想导电回路所围面积的磁感 应通量("皿")，而不是整个磁场。图3 (a)和3 (b)分别描画了外磁场,撒销前后的情形，穿过理想导电回路的磁通不变，整个磁场的面貌却完全，了 。4作为对比，简单谈谈正常导电,的情况，对于正常回路，撤销磁场Bf 有电磁感应现象。但是既然正常回路的R^O,按照欧姆定律，这是说感生 电动势不为零，这反映了总磁通不是不变的，感生电流的磁通补偿不了外磁 通的减少。再说,正常回路的电流并非持久电流，电流的磁场随着时间而 衰减以至完全消失。因此，正常回路是没有冻结磁通的。"根据《超导电性及其应用》科学出版社，米克秒编,'1卵0年出版， 第147页，"全超导式交流电机既然小而经；它就特别适合于航空和宇宙 空间用，用于航空时可利用机舱空气调节的液氮作预冷却，减轻了电机专用 制冷机的负担。在宇宙空间，温度本来就很低，可以不用制冷机。"111"能量守恒定律，是对整个宇宙而言的，将超导储能^g放在太空3K 温度内，储能与对外释放能量时，总系统转换效率可在外％,可以不用液氮 制冷机o"根据《电工高新技术丛书》中国电工技术协会编，加00年出版，机械工业 出版社，第,三分册。依据，第1S6页，"超导储能的研究与开发迸度，第160页，3、 6徼型 和小型超导储能^g, 3、 6、 130MJ超导储能系统在电网中的运行,"该30MJ超导储能系统的电气接线如图3.3-2所示。该30MJ超导储能系统的电气接线 如图3.3-2所示。该系统的主要部件是超导线圈及其低温容器，具有氦液化器 的低温系统，变流器及变压器，控制与数据M系统。线圈的能量储存在其 磁场中，线圈和交流系统间的能量交换暴由一个线整流的12脉冲变流g制的，两个脉冲桥均由一个纯粹的直流电流。如此，正的变流器电压产生正的 功率输出并给线圈充电，而负的电压产生负的功率输出即使线圈放电。图中 旁路的晶闸管在变流器故障时为直流电流提供一个旁路。当变流器故障时， 直流—路使电能消耗在1Q电fflLh。超导螺线管的电感为6H,电流为5KA, 最高^场为3T，正常时线圈储能为20-20Mf,与之相应的电流为4-4.8KA。 线圈的低温容器为环氧玻璃纤维加强杜瓦，其外径为3.9m,高度为2.7m, 为两个六脉冲,电的两个变压器的容量为^S1VA，变流器的容量为IOMW。 在两桥串联运行时，变流器的空载输出电压可在+2.4—1.9KV间连续变化， 反相点燃角为140030MJ超导线圈的第一次充放电是手动控制的，在5KA时线圈的充放电 功率分别为U.16MW和9.8MWn在线圈电流为1KA时，进行保护性实验，然后由1KA升至5KA，线圈的能啬释放到 电阻中，指IS^减的时间常 数为2.6S,线簡承受的电压是5KV,未观察到误动作和电压的强烈振荡过程u 在正常运行时，系统为电网提供的复数功率由控制来确定。控制器可允许自 由选擇有功和无功功率，从而实现几种调制方式，功率因数的变化可由改变 轿的弓l!燃角实现，但不能在1柳°全点然角工作， 一,制在5-140。间。点 嫵角錄定得大于W(T是可能的，但事故的,险性增大，当然由此将减少无 功和有功功率脉冲，提供了正弦和低频(O, i-l， 2狂z)的有功功率脉冲或窄 频^FP扰功率。结果表明，对(K3Hz正弦输入，在相同延迟角时的极限是土 8.3MW,而在恒定无功功率时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导能源输出机，它是由能量输入部份，能量输出部分组成，输入部份与输出部份由铁芯连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高步，
申请(专利权)人：高步，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]