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水 力 采 煤 与 管 道 运 输 幕 1期 永 磁 动 力 探 讨 王原昕林建 大庆 油 田 有 限责 任 公 司储 运 销售 分 公 司 ， 黑 龙 江 大 庆 l 6 3 4 5 3 [ 摘要] 永磁劝力是一种 巨大的潜在 能源， 且具有稳 定、 安全、 洁净、 方便奇 特 点， 开 发 利用永 磁 劝力 资源需要 转 变观念 、 开拓 思路 ， 大胆 创新 ， 才可 能有所“ 突破 ” 。 [ 关键词] 永磁 动力 探讨 [ 中图分类号] TM2 O 1 ． 4 5 [ 文献标识码] A[ 文章编号] 1 o o 6 0 8 9 8 2 0 0 4 0 1 0 0 4 1 - 0 3 1 前言 伴 随 着 文 明的 发 展 和社 会 进 步 ． 对 能量 的需求 越来 越大 人 类 出于对 资源枯 竭的焦 虑 和对 环境 恶化 的担 忧 ， 正 在努 力寻 找干净 、 高效 的能 源 。而 认识 到 了永磁能 是 可 以做 功 的能 ， 便 可 以充分 发挥 永磁 体 的作用 ， 制作 出 多种 多 样 适合 于 生产 和人 民生活 的产 品 ， 甚 至是 永磁 动力 机器 。 这样 ， 第 一它可 节约 许多 珍贵的矿产资源 。第二是干净， 对环境无污 染 。 第 三是 安全 ， 不 会失 火 ， 不会 电击 伤 人 ， 没 有 放 射 性 ， 不会 对 人体 造 成 伤 害 。第 四是 方 便 ， 以永 磁作 动力 不必 背着 油箱 ， 不用拖 着 电 线 ， 能适 应空 中 、 地 上 、 地 下 、 水下 的多 种工作 环 境 。 以永磁 作动 力可 以节 省大 量的 石油 、 煤 炭等矿 产 资源 ， 有 着 巨大 的经济效 益 ； 它不 排 放 废气 、 废 料 ， 有 巨大 的生 态效 益 。 2 永 磁能 可以做 功 永磁 能不 能做功 长 期 以来 困绕着 许多 人 的头 脑 ， 有些 人 甚至将 永磁 发 电机 、 永 磁 电 动机 、 永磁 扬声 器 、 永磁磁 选 机等一 切永 磁能 做功 的形 式都 以各 种解释 否 定 了。 其实 ， 永磁 能是 可 以做功 的 。 比如一 个永 磁 电动机 ， 它的 转 子或 者 定 子是 用永 磁体 制 作 的 ， 另 一半是 用 电磁 体 制 作 的 ， 这 就 在 结 构上 体 现 了 它是 电磁能 与永磁 能共 同做 功 。当 永磁体磁 力很 弱 时 电动 机 的输 出转矩 就 很 小 ， 更 换 成 磁 力 强 的 永磁 体 后 ， 输 入 同样 的 电流 它 的 输 出转 矩 就会 增大 。 同样 的转 数 ， 不 同的 转矩 使得 输 出的功 率 不同 。 对于 一 个 电磁 体 ， 输入 同样 多 的 电能 只会转 换 成 同 样 多 的磁 能 ， 而 电动 机 以 同样 的 电能得 到 不 同 的功 率 ， 显然 这 里 有 永磁 能参 与做 功 。 但坚 持静 能观 点 的人说 ， 输 出不 同 的转矩 是 因为 电磁能 在不 同强度 的永 磁场 中发 挥 的效率 不 同 。可是 电磁 体磁 力变 化 时 永磁 体 磁 力 不变 化 ， 永 磁 体 磁 力 变化 时 电磁 体 磁 力不 变 化 ， 对 电动 机 输 出转 矩 的影 响 是二 一 一 样 的 。 因而 ， 同样可 以说 是 永磁 能在 不 同强度 的 电磁 场 中发 挥 的效 率不 同 。永磁 体 磁 力与 电磁 体磁 力对 电动机输 出功率 的贡 献 相同 ， 磁极 间作 用 力的公 式也 能证 明这 一 点 。 所 以 ， 电磁 能在 电动机 中做功 了 ， 永 磁能也 在 其 中做功 了 。 在永 磁发 电机 中 和电 动机 中通 电导体 会 产 生相 反 的 运动 力 ， 运 动 导 体 切 割磁 力线 会 遇到 阻 力 。但 这 阻力正 是磁 场 力作 用于导 体 中 自由电子 ， 使其 运动 方 向一致 而 产生 电流 ， 是 永磁 场的 磁力 推动 了导 体 中 自由 电子 。永 磁 能怎 么会 没有 付 出呢 再 如 磁 选机 ， 磁 选 过 程 是 铁 矿 浆 在磁 场 中流过 ， 富铁 颗粒 向两 边 磁极 靠拢 流 出 ， 中 间 流 走的 是贫 铁 的石浆 。使 富铁 颗粒 横 向移动 向磁极 靠拢就 是 磁能 在做 功 。早期 磁选机 中 使 用的 是 电磁 体 ， 是 因 为还 没 研 制 出强 力 的 永 磁体 。 当然 ， 也 是 由于这 个原 因才没有采 用 41 维普资讯 2 0 0 4．g -3 月 永 磁 动 力 探 讨 第 1期 永 磁体 来 制 作 动 力机 器 ， 可是 那 时 的 人承 认 磁选 是磁 能 做功 并没 有 什么 忌讳 。现 在永磁 体的 磁 力 已远 远 超 过 了 电磁 体 ， 且 磁 选 过 程 不需要 磁场 方 向变 化 ， 也 适宜 使 用永磁 体 ， 所 以磁 选机 中 已经 用 永 磁 体 替代 了 电磁 体 ， 无 须 耗费 电能 了 。 有 人说 富铁 颗粒 的横 向移 动 会使水 流速 度减 缓 ， 使水流 的动 能减少 ， 所 以 磁选 的 过 程 是水 流 的 能 量 做功 ， 不是 磁 能 做 功 。 但 稍加 分析 就 会看 出 水流 的力是 使矿 浆 纵 向流 动 ， 磁场 力是 使 富铁 颗粒 横 向运 动 ， 他 们把 富铁 颗粒 的横 向 移动也 说 成 了是 纵 向力 的作 用 。 物 理 学 中对做 功 的解释 是 施 加 于物 体的 力使 物体 沿着 力 的方 向产 生位 移 。他们 的解 释是违 背 物理 学 原理 的 。水流 的力使 矿 浆 流动 ， 磁 场 的力 使 流 动 的矿 浆 中 富 铁颗 粒 与 贫铁 颗 粒 分 离 ． 磁选 过 程 是 水 流 的 力与 磁 场 的 力共 同做 功 ， 磁 能 做 的功 是 磁选 过 程 的 核心 。由此 不难 看 出 ， 永磁 能 是可 以做 功的 。 3 制 作永 磁动 力机 器的可 行性 永磁 能 可 以做功 决 定了用 永磁 体可 以制 作 动力机 器 ， 永磁 体 中具 有丰 富的 永磁 能 ． 确 定 了永磁 动 力机 器具 有 巨大 的经济 和生 态的 意 义 。 然而 怎样 才能 将它 制作 出来 ． 仍然 是一 个很 困难 的 问题 。 交 流 电 动机 的 磁 场 是 变 化 的 ， 直 流 电动 机 也 得 用 换 向器 使 直 流 电产 生 出 变 化 的 磁 场 ， 那 么 ， 磁 能 是 电动 机 运 转 的 依据 ， 磁场 变 化是 它运 转 的条件 。永磁 能与 电磁 能是 同样 的 磁能 ， 所 以也 可 以作 为 动 力机 器运 转 的 依 据 ， 它可 以 由磁场 变 化作 为运 转 的条件 。 具有 依 据 又满 足 条 件 ， 永 磁 动 力机 器 应该 同样 可 以运 转 。人们 利 用 电磁感 应原 理造 出 了电动 机 ， 因为永 磁 场不 可变 化 ． 才未 能用 永磁 体制 造 出动 力机器 。 但 是 ． 用一种 装 置使直 流 电产 生 变化 的 磁 场 ， 和 用一 种 装 置 使 直流 电磁 体 的磁 场 产 生 变 化 ， 得 到 的两 个 磁场 的 效 能 是 一 样 的 ， 所 以使 用 变 化直 流 电磁 体磁 场 的 方 法 ， 也 能 用直流 电磁 体制 作 出运转 的机器 。 而 42 直流 电磁 体 与 永磁 体 不仅 磁性 相 同 ， 并 且磁 场 力也 完全相 同 ． 那 么 ， 用 一种 装置 来变化 永 磁 体 的 磁 场 就 同 样 可 以制 作 出 能运 转 的 机 器 。对此 ， 会 有 人说 变化 永磁 场的 方 向是 很 费 力的 ． 因 为拉开 的力和 吸 引的力 同样 的大 ， 这个阻力就将使永磁动力机器不能运转 。应 该 说这 是无 数研 究永 磁动 力机 器的 人共 同遇 到 的最 大障 碍 。可是 人们 为 什么 只想到 吸 住 和拉 开 ， 而 忘记 了 吸 引和排 斥呢 为什 么 只想 吸住 再拉 开 的方 式来 制作 动 力机 器 呢磁 力既能 相 吸 ． 又 能 相斥 ， 吸 引和排 斥都 能产 生 动 力 ， 一 个 吸 引和 一个拉 开的 力是 相等 的 ， 当 一 个磁 体在 磁场 中同 时受到 吸 引和排 斥两 个 力的 作用 时 ， 能 够把 吸 引和 排斥 的力合 起来 ， 不就大 于拉 开 一个 吸 引的 力了吗 再 通过 永 磁 场 的 变 化 ， 使 永 磁场 中的 磁体 能 将 继 续 具 有 这 个合 力 ． 运 动 不就 可 以持续 下去 了吗 当 然 ， 任何 动 力 机 器 都 不能 把 全 部能 量 转 化 为 做 功 的 动 力 ， 一 个 运动 单 元 内吸 引转 变 为 排 斥 也 不 可 能 没有 阻 力 ． 但 并 不是 有 了阻 力 就 不能运 转 。内燃机 的压 缩 冲程就 具有 相 当大 的阻 力 ， 大 得甚 至 连起 动都 产生 困难 ， 而且 吸 气 、 排 气阻 力 也很 大 ， 只有燃 气爆 发会 产 生动 力 ， 在 运行 中还 有 “ 上 止点 ” “ 下 止点 ” ， 它 不是 照样能 很好 地 运转 吗 它运 转 的关键 只在 于 燃气 爆 发 产 生 的 动 力克 服 阻 力之 后 仍 有“ 剩 余” ， 但 它 还 需 要 有 一 种 装 置 来 克 服 “ 上 止 点” 、 “ 下止 点 ” ， 运 动才 能持 续 。有了磁 能 ， 即 吸 引和 排 斥 能够 产 生 动 力 ， 就解 决 了可 不可 以制 作 的 问题 ， 怎 样使 它的 吸 引和 排 斥 能 形 成合 力 ， 并 且会 大 于一 个拉 开 的力 ． 那 只是 一 个如何 去 做的 问题 。所 以利 用 永磁体 制作 动 力机 器 并 不 存在 可 能 与 不 可 能的 问题 ， 存 在 的只是 怎样 制 做一 个装 置使 合 力克服 了阻 力 后还 有 更 多“ 剩 余 ” 力的 技术 困难 。 4 用永 磁体 制 做 的动 力机 器不是永 动 机 众 所周 知 ， 电动机 是 电能转 化为 磁能 ， 由 磁场 力 的相互 作 用运 转的 。可是 电磁场 若 不 维普资讯 水 力 采煤 与管 道 运 输 第 1期 能 变 化方 向电动机 也 不能持 续运 转 。 电动 机 中的 磁 场 力并 不 强 大 ， 而 且 电磁 力也 不 能 持 久， 一旦断 电它 的磁 力就 没有 了 。 现 代的 永磁 体 ． 比如钕 铁 硼 ， 磁 力 已非 常 强 大 ， 是 电动 机 磁 力的上 百倍 ， 而且磁 力还非 常持 久 ， 为什 么 不 用它来 制作 动力机 器 呢 既 然永 磁 能可 以做 功 ． 就 当然 可 以 制 作 动 力机器 。 永 磁体 中具有 磁能 ， 那 么永 磁体 就 是 能源 体 ， 永 磁材 料就是 能源 物 质 将 电能 转 换 成 机 械 能的 电动机 不 是永 动机 ， 那 么将 永 磁能转换 成机 械能 的 动 力机 器 当然 也 不是永 动机 因为 只有创 造能 量 的机器 才 是永 动机 转换能 量 的机 器并 不 是永 动 机 。 作者简介] 王 原 昕 1 9 6 9 ， 男 ， 大 庆 油 田 有 限 责 任 公 司储 运 铺 售 分 公 司工程 师 。1 9 91年 毕业 于 大庆 石 油 学 院 石 油 矿 场 机 械 专 业 收稿 日期3 2 0 0 4 一 O 1 1 5 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 致 作 者 朋 友 的 一 封 信 尊敬 的作 者 同志 您好 为 了缩短稿 件 的发 表周 期 ， 使 您 的文章 尽快 刊 出 ， 我们特 对 您 的投稿 作 出如 下要 求 ． 希望 能得 到您 的大 力支 持 。 1 、 文稿要 求有较 高 的思 想性 和科 学性 ， 有 新意 ， 对 虞者 有 启发或有 参 考 价值 ． 论 点 明确 ， 沦 据 可靠 ， 文字 精练 ， 字数 不超 过 4 5 0 0字 包 括 图表 ， 文章题 目不超过 1 8字 。 2 、 文稿 必须有 摘要 和关 键词 。摘 要字 数控 制 在 2 O O字 以内 ， 尽 量写 成报 道性 摘 要 ， 内容 包 括研 究 目的 、 方法 和结 论 ， 应 突 出最 新发现 及 重要结 论与 现有 其他研 究 的 区别或 进 展 。关键 词 3 ～ 5个 。 3 、 文 内单 位一 律采 用 法定 计量 单位 ， 文 稿 中所 有字 母 ， 符号 要 分 清 大小 写 、 正 斜 体 及上 下 角标 。 4 、 文 稿插 图要清 晰 ， 线条 要均 匀 图中文 字清 楚 ； 必须有 图号 及 图题 ； 用描 图纸 按 标准绘 制 或 用激光 打 印机 打 印 ； 图宽采 用半 栏宽 7 c m 或 通栏 宽 1 4 c m 。 5 、 表 尽量 用 3线表 ， 即 只有三 条横 线 ， 不用 竖线 、 斜线 ； 表上方 必须 注 明表 序 及表 名 。 6 、 参考文献的著录格式采用顺序编号 ， 并在正文引用处以“ [] ” 的上标形式标注 未公开 发 表的 勿列入 。 7 、 文后 附作 者 简介 ， 内容 包 括姓 名 ， 年 龄 ， 籍 贯 ， 性别 ， 职 称 或职 务 ， 何 时 毕业 于 何 校 ， 现 从 事专 业 ， 联 系方 式 联 系 电话 、 联 系地 址 、 邮 政编 码或 电子 邮 件 。在 投 寄前 请 作 者 一 定认 真 审 核 ， 尤其 图、 表序号 一 定要 与正文 一一 对应 ， 确 认无 误后 寄给编 辑部 。 邮 寄 时附 文章 磁盘 文件 或 用 电子 邮件 以附 件形式 发 送至 x mj s b j b h e i n f o ． n e t ， 并 注明 水力采 煤 与管 道运 输 编辑 部 收 。 8 、 对 国家或 省部级 科 技攻 关 、 重 点 、 基金 项 目内容 的论文优 先发 表 ． 来 稿请 注 明 。 9 、 依据 著作 权法 有 关规 定 ， 本 刊有 权对 来稿 进行 文字编 辑 加工 、 修 改 或 删节 。 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