斯蒂芬·昆德尔永磁电机
第一章:磁能
斯蒂芬·昆德尔永磁电机
斯蒂芬•昆德尔(Stephen Kundel )的电机设计在他的专利里有全部细节,并被收录在附录中的A-968页。他用了一个简单的摆动运动来定位“定子”磁体,以给输出轴提供一个持续的旋转力。

这里,标记为38的黄色臂左右来回摆动,由电磁铁线圈74推动。没有明显理由为什么摆动运动不可以通过机械连杆连接旋转的输出轴10来实现。三个臂20、22和24的支点位于其上方,被34和35弹簧推入中心位置。磁体50、51和52通过这些臂来移动,致使输出轴10的持续旋转。 这些磁体的运动避开了磁体到达均衡点而被锁定在一个单一的位置上。

图2和图3显示了磁体位置,图3位置显示的是输出轴旋转180°(半圆)并进一步旋转到图2位置。
一些其它更强劲的磁体布置设计在附录的专利文本中有完整的说明。
这种设计似乎并不诉诸许多构造函数,尽管事实上必须要有一个最简单的磁动机去设置并令其运行。由于可以增加磁体的附加层,输出功率可以你想要多大就多大。操作非常简单,而如果只考虑一个杆臂,也许能更容易看到。杆臂只有两个工作位置。在一个位置上它一组转子磁体有效,而在第二个位置上则对第二组转子磁体起作用。所以人们将依次看到每一组。如果有两个磁铁靠近对方,其中一个固定在位置上,而另一个自由移动如下:

因南北极互相吸引,磁体彼此间具有强大的吸引力。然而。由于两个南极相斥,磁体接近的运动并不是如图所示那样直接沿着绿箭头,而是在开始时是沿着红箭头的方向的。这种状况伴随着移动磁体靠近固定磁体,它们之间的吸力会越来越强。但是,移动磁体到达其离固定磁体最近处时,情况突然改变。动量本来要把它带过去,但在那个点上,磁体之间的吸力方向开始对抗移动磁体的向前运动:

固定磁体停留在那个位置,于是移动磁体会短暂摆动并径直停在固定磁体对面:

两块磁铁之间的吸力现在完全是水平的,没有可以导致其移动的力。这是一件很简单的事情,只要你用永磁做实验去看看它们会怎样运动,你就能理解的。斯蒂芬•昆德尔深知这一点,所以他在反向拉慢运动磁体之前,迅速移开“固定”磁体。他向一侧移动磁体,并把另一个滑入就位,如下示:

现在新磁体已经更加靠近移动磁体,因此对它具有更大的影响。新磁体的磁极匹配移动磁体的磁极,导致它们极为强烈地互相斥离,驱使移动磁体在它迁进的方向前行。移动磁体移动得非常迅速,因此很快超出固定磁体的范围,在这个点上,定子的“固定”磁体移回到其原始位置,在这里它们对下一个移动磁体以相同的方式去依附转子。
这个非常简单的操作,只需要一个很小的力量移动定子磁体侧向它们的两个位置之间, 而定子磁体和转子磁体之间的力可以很高,对于转子盘所连接的轴产生相当大的旋转动力。
系统的效率得到进一步的提升,因为当定子磁体在所示的第一个位置时,第二个“固定”磁体并非无所作为地闲置,而是作用于下一个转子盘的磁体:

为此,吸附到转子盘2的磁体必须被定位成其磁极与吸附到转子盘1的磁极反向。斯蒂芬使用扬声器来摆动定子磁体安装其上的水平杆,来来回回地,因为扬声器已经内置了这样的机制。唐•凯利的永磁电机也使用这个非常简单的办法——在适当的时机移开定子磁体。
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