CN106571745A - 静态超级电能机及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及2种静态超级电能机，因为是在串联谐振和并联谐振以及变压器的基础上改造创新而成，所以2种新型的超级电能机都没有旋转运动部件，静态超级电能机主要由高品质电感器和高品质电容器组成串联谐振或并联谐振电路，只要输入频率与电路固有振荡频率相同的交流电就能在各自的电路中产生谐振，并在输出端推送出大功率的电能，使输出功率远大于输入功率；电感量或电容量能够根据输出端感应电动势的变化自动进行调谐，配合可充电电池或超级电容、逆变器、智能控制器和整流器组成独立的静态发电***，可做到无污染、零排放，能为需要电能的各种用电设备提供用之不竭的电能。

Description

静态超级电能机及其应用

技术领域

本发明属于电学的发电领域。

背景技术

现有的主流发电机基本上都是旋转式发电机，可分为旋转磁场式和旋转电枢式两大类。现有的各种发电技术客观上都存在一些缺陷，主要表现为：核裂变发电不安全；核聚变发电很遥远；火力发电有污染；风力发电不稳定；水力发电较理想，但投资特别大，建设工期长，对生态环境有影响；太阳能光电属于一种成熟的静态发电，但容易受到天气、时段和季节的制约以及成本高昂不利于普及推广。

通过对现有技术的检索与研究共找到3种公知公用的相关技术和1件中国实用新型专利：1.矿石收音机；2.变频串联谐振耐压试验装置；3.供电领域并联谐振提高线路的功率因数；4.申请号为201320408166.8的中国实用新型专利——谐振节电器。

问世百年的矿石收音机是利用串联谐振的典范，其神奇之处在于该收音机不用电池，仅利用串联谐振时电感和电容两端产生高电压的特征，把天线引导进来的广播电波微弱的信号电压输入到LC串联电路中，通过调谐使其发生串联谐振，从而在电容两端获得比输入电压大Q倍的电压，就能收听到千里之外的广播节目，究其原因是因为串联谐振电路将广播电波微弱的信号电压提高了成百上千倍，然后利用高电压驱动阻抗≥2000Ω的耳机放出声音，虽然神奇但发挥的作用仅供无线电爱好者入门学习以及少数发烧友自乐自娱。至于变频串联谐振耐压试验装置是利用串联谐振的又一个范例，该装置与之前的同类装置相比整套设备的重量以及电源功率大大降低，谐振电压能够达到输入电压的数十倍，但还是离不了笨重的励磁变压器，同时也只能用于耐压试验，不能作为新的电源使用。在感性电路中并联电容器提高功率因数的做法是利用并联谐振的典范，只能节电但是却不能作为新的独立电源使用。谐振节电器的实用新型专利，其原理也是并联谐振，在负载功率固定不变时，节电效果显著，但是当负载功率发生变化时电路就会失去谐振，导致节电效果下降，失谐越多节电越少。矿石收音机和串联谐振试验装置以及并联谐振提高功率因数的广泛应用就类似于利用中国古代四大发明之一的火药发明的爆竹和烟花，事实证明：利用火药还可以在爆竹和烟花的基础上进一步延伸发明出前所未有的枪弹和炮弹，将火药的威力发挥到极限。当然利用串联谐振和并联谐振也可以更进一步延伸发明出全新的产品，本发明的任务就是将串联谐振和并联谐振的神奇作用发挥到极致，利用串联谐振和并联谐振的科学原理发明创造出静态超级电能机及其重要的应用，虽然本发明依据的科学理论很传统很陈旧，但是创新推出的静态超级电能机却很新颖独特，具有很强的创造性和极大的实用性。

发明内容

本发明的目的是在现有的串联谐振和并联谐振的基础之上大胆创新推出2种输出电能均远大于输入电能的全新电力能源设备——静态超级电能机。

本发明的另一个目的是推出多种以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源的陆海空天电动交通运载工具以及工程机械。

本发明所提出的2种静态超级电能机属于一个总的发明构思，是在串联谐振与并联谐振以及变压器的基础之上，利用特有的电学现象创新而成。因为输出的电能远远大于输入的电能，所以称之为超级电能机，又因为没有旋转运动部件，所以被称为静态超级电能机，至少由交流电源与可变电容器以及输出变压器三大核心部件通过串联谐振或并联谐振的方式组成。详细说明如下：

1.串联谐振静态超级电能机：由频率固定电压可调的工频或中频或高频低电压交流电源与高压低感或无感可变电容器以及降压输出变压器串联组成或由频率固定电压可调的工频或中频或高频低电压交流电源、高压可变补偿电感器、降压输出变压器、高压低感或无感固定或可变电容器依次串联组成；交流电源的输出线圈或者还有高压可变补偿电感线圈与降压变压器的初级(高压)线圈串联共同组成联合电感线圈，串联电路中的等效电感量为串联各线圈的电感量之和，电路中的总电阻为各部件的等效串联电阻之和，串联回路以自动调感或自动调容或电感量与电容量自动双调的方式实现串联谐振，电路谐振后能够将输入的低压电流变成电压很高的高压电流，而通过串联电路的电流大小可保持额定不变。工作时激励电源从输入端输入频率固定电压在一定范围内可调的低压交流电，在电能机的容量范围内，不论负载发生大小变化，自动控制电路都能使LC电路的固有振荡频率与外加电源频率在很短时间内重新达到同频谐振，确保串联谐振电路在工作中持续稳定。可变补偿电感器和变压器的高压线圈采用绝缘树脂灌封，连接线采用高压绝缘防水引线，各连接处绝缘密封，各高压部件经绝缘树脂灌封后安装在设有强制冷却介质进出口的密闭绝缘容器内，***各高压部件达到防水级耐高电压高强度多重绝缘，确保使用安全。***部件在工作中发热时可用冷气或空气或循环油强制冷却。激励电源输出端的内电阻以及电感器和电容器的等效串联电阻越小越好，电容器的等效串联电感越小越好，而等效并联电阻则是越高越好。

串联谐振静态超级电能机的理论依据与工作原理：串联电感线圈的等效感抗X_L与电容器的容抗X_C大小相等，使得电抗X＝X_L-X_C＝0时串联电路发生谐振，由于总阻抗Z＝R，于是串联电路中电流的大小就取决于电感器与电容器的等效串联电阻以及电容器的等效串联感抗和电源电压：I＝U/R+X_L(电容器的等效串联感抗)。如果串联电路采用无感电容器，那么电流的大小就只取决于电路的等效串联电阻与电源电压：I＝U/R。串联电路中电感与电容两端的谐振电压大小相等，此时电路相当于一个纯电阻性负载电路，电路中的电压与电流同相位。假设：串联谐振电路中电感线圈的实际等效电阻8Ω，无感电容器的等效串联电阻2Ω，串联电路的总电阻10Ω，电感器的等效感抗10KΩ，电容器的容抗同样也是10KΩ，那么，感抗与容抗大小相等，相互抵消电抗为零，输入端激励电压10V，电路谐振时通过1A的电流，电感串联线圈与电容器两端的电压相等同为10KV。因为流过串联谐振电路的电流等于1A，而谐振电压却达到了激励电压的1000倍，由此得出结论：通过串联谐振电路电能可以增大1000倍。上述串联电感可以等效为降压变压器的初级(高压)线圈的电感，如果没有串联谐振的神奇作用，初级线圈要通过1A的额定电流，就必须要在线圈两端施加10KV的高电压，现在有了串联谐振，高压变压器的初级线圈只需要10W的小功率激励电能就可以产生10KW大功率电能的超级效果。在串联谐振电路中，高压降压变压器初级线圈的端电压实际上虽然没有10KV(因为10KV中的一部分电压被串联的可变补偿电感器分压)，但流过变压器初级线圈的电流却达到了额定值，初级线圈的匝数没有减少还是额定数，那么，由流过初级线圈的额定电流与初级线圈的固有匝数产生的原边磁通势I₁N₁也等于额定值，变压器闭合磁路中的磁通量Φ1是由原边磁通势I₁N₁产生的，而磁通量Φ1是变压器赖以工作的能量基础，由于基础能量保持不变，变压器的输出功率也就保持额定不变，因此，小功率电能放大1000倍是有科学依据的(当然也可以大于或小于1000倍)。在激励电源的电压保持不变的前提下，串联电路的品质因数越高，电容器的等效串联电阻以及等效串联电感越低，电容器对交流电的阻抗就越低，通过电路的电流就越大，电感和电容两端的谐振电压就越高，电能被放大的倍数也就越大：U_L＝U_C＝IX_L＝IX_C＝QU，当X_L＞＞R或X_C＞＞R时，则分电压U_L或U_C远大于电源电压U，这种分电压大于总电压的现象，只有在串联谐振电路中才会发生。串联谐振最大的神奇之处在于：只需给串联谐振电路输入一个低压交流电，就能在电感和电容两端得到一个电流同样大小的高压交流电，由于串联电路中流过每个元件的电流相等，因此电压升高的倍数就是电感器与电容器的品质因数，也就是电能增大的倍数。

串联谐振静态超级电能机输出功率与输入功率的比值等于串联谐振电路中电感器或电容器的品质因数Q，电感器的品质因数Q_L＝IU_L/IU＝I X_L/I R＝IX_L/U＝X_L/R；电容器的品质因数Q_C＝IU_C/IU＝I Xc/I R＝IXc/U＝X_C/R。提高串联电路的品质因数通常有4低1高5个方法：1.电容器的等效串联电阻尽可能低；2.电容器的等效串联电感尽可能低；3.电感线圈中的铁芯损耗尽可能低；4.电感线圈的直流电阻尽可能低；5.电路的工作频率尽可能高。高品质的电感器和电容器其等效串联电阻都很低，在电路中连续长时间使用不发热或发热不明显。

获得高压电能目前只有三种途径：1.高压发电机；2.升压变压器；3.串联谐振装置。发电机输出的高压电必须由输入的机械能转换；变压器输出的高压电必须由输入的低电压大电流转换；而如果想要串联谐振电路输出高压电只需要输入电流同样大小的低压电就可以。由此可见，发电机和变压器输出的电能均小于输入的能量，唯独只有串联谐振电路输出的电能远远大于输入的电能，这是因为串联电路输入低压电利用电感器和电容器产生谐振，从而得到电流大小相等的高压电，在整个电路中，激励电源只需要提供电路中有功功率消耗的电能(即电感线圈的铜损耗与电感磁芯的铁损耗以及电容器的漏电损耗和介质损耗与等效串联电阻损耗)，电路所需要的输入功率只相当于输出功率的1/Q倍。因此，利用串联谐振原理工作的静态超级电能机能够根据实际需要制造出功率小到数瓦大到上百万千瓦的各种微、小、中、大、超大以及特大型功率等级的静态超级电能机，以满足各种用电需求，微型低压电能机可以手动调谐，其余高电压机型一律自动调谐。

串联谐振电容两端并联取电型静态超级电能机：由高频高压可变电感器与高频高压无感固定或可变电容器组成串联谐振电路，工作时由交流电源从输入端输入低电压交流电，电路经自动调谐发生串联谐振时，电容器开始充电，当一个充电周期结束后，电容器两极板上储存的电荷在电容器两端高电压的作用下，通过并联的降压变压器初级(高压)线圈放电，电容器放完电后又在串联谐振电路的驱动下反向充电，正反向充电与放电以特定的频率交替进行。电容器通过放电在降压变压器的初级(高压)线圈中产生电流，电流与线圈的匝数产生磁通势I₁N₁，磁通势I₁N₁产生主磁通Φ₁，主磁通Φ₁穿过闭合磁路，在降压变压器次级(低压)线圈中产生感应电动势，接通用电负载，就能输出低压大电流。降压变压器的初级(高压)线圈通过与串联谐振电路中谐振电容器的并联获取高压电，在降压变压器次级线圈连接用电负载时，初级线圈的阻抗必须要大于或等于串联谐振电容器的容抗，串联谐振并联取电型静态超级电能机才能正常工作。

串联谐振电感两端并联取电型静态超级电能机：由高频高压固定电感器与高频高压无感可变电容器串联组成前级串联谐振电路；高频高压可变电感器与输出变压器的初级线圈串联再与前级串联谐振电路中的固定电感器并联；通过并联分流取电的形式将高压电能通过变压器耦合到低压输出端，工作时由中高频交流电源从输入端输入低压交流电，电路经自动调谐发生串联谐振；可变电容调谐产生串联谐振；调节可变电感控制变压器初级线圈的电流。

两级串联谐振型特大功率静态超级电能机：前级变压器的初级(高压)线圈串联一个高频高压无感可变电容器，工作时中高频交流电源从输入端输入频率固定的小功率低压交流电，电容器自动调容，使得由前级变压器初级线圈和可变电容器组成的前级串联电路发生谐振，初级线圈中产生的谐振高压电通过变压器耦合到次级线圈作为二级串联谐振电路的激励电源，次级线圈降压输出电压适中的大电流交流电，通过二次串联谐振后将产生更高的谐振电压，经变压器降压后从输出端输出特大功率的电能。假设：工作频率20KHz，一级变压器初级线圈电阻为10Ω、在额定功率时的感抗为10KΩ，激励电源设定输入电压100V，经过前级串联谐振后变压器初级线圈产生100KV×10A＝1MW的大功率高压电能，经次级线圈降压后转换成1KV×1KA＝1MW的大功率低压电能，再进入二级串联谐振电路，经二级串联谐振后产生100KV×1KA＝100MW或500KV×1KA＝500MW的特大功率电能；由此可见：1KW的小功率电能经过两级串联谐振后能够转换成100MW或500MW的特大功率电能，因为当二级串联电路中电感器与电容器的感抗与容抗分别为100Ω时产生的谐振电压就为100KV，而当二级串联电路中电感器与电容器的感抗与容抗分别为500Ω时产生的谐振电压则为500KV，因此电能增大了10万或50万倍，当然根据需要也可以增大100万倍。两级串联谐振型静态超级电能机的特点可以概括为：低压小电流(100V×10A)×一级串联谐振＝超高压小电流(100KV×10A)+一级降压变压器＝高压大电流(1KV×1KA)×二级串联谐振＝超高压大电流(100KV×1KA或500KV×1KA)+二级降压变压器＝100MW～500MW特大功率静态超级电能机。特大型的高频高压大电流变压器是制约特大功率静态超级电能机的关键因素，确切地说是大型或特大型(100MW～500MW等级)的变压器的大尺寸高频铁芯或磁芯制造比较困难，因为，目前现有的各种特大型变压器都是工频变压器，如果用工频铁芯制造特大功率静态超级电能机，那么体积就会很大，重量也会很重，不利于移动使用；因此，只要特大功率容量的中高频(1KHZ～50KHZ)高压大电流变压器能够制造出来，那么体积小重量轻的特大功率静态超级电能机也就能够制造；对于高电压大电流的特大功率静态超级电能机的变压器以及电感器可以采用超导线圈；两级串联谐振静态超级电能机其效果与效率比研究中的热核聚变好，投资比热核聚变少，而且结构简单、容易实现，最大的优势是能够移动使用。

2.并联谐振静态超级电能机：由频率固定的高压大功率工频或中频或高频激励电源与高压低感或无感大电流可变电容器以及耦合变压器的初级线圈并联组成或者由频率固定的高压大功率工频或中频或高频激励电源与高压低感或无感大电流固定电容器、可变补偿电感器以及耦合变压器的初级线圈混联组成；并联谐振电路由耦合变压器的初级线圈与可变电容器并联组成或者由耦合变压器的初级线圈先与可变补偿电感器串联再与固定或可变电容器并联组成。工作时交流激励电源从输入端输入固定频率的高压大电流，并联回路以自动调容或自动调感的的方式使电路发生并联谐振，谐振后电源输入的电流急剧下降到最小值，因为并联谐振电路是一种完全的无功功率补偿电路，谐振后电源不再需要提供无功功率，输入的总功率只相当于线圈铜损、磁芯铁损以及电容器漏电损耗和等效串联电阻消耗的有功功率，无功功率在感性电路中不可缺少，但完全可以由电容器补偿提供，以大大减轻电源的负担。并联谐振时电路的总阻抗Z＝L/RC有最大值，尽管总电流I＝URC/L为最小值，而且总电压与总电流同相位，但支路电流却可能很大，达到总电流的Q倍，这时流过电感线圈的电流I_L＝U/X_L与流过电容器的电流I_C＝U/X_C达到最大值，且大小相等，方向相反，相互抵消，这种支路电流远大于总电流的现象只有在并联谐振电路中才会发生。因此，尽量提高电感器和电容器的品质因数Q值，尽量提高并联谐振电路的工作电压以及工作频率，并联谐振静态超级电能机的效率就会更高，输出功率与输入功率的比值也就更大。

串联谐振与并联谐振的特点：串联谐振超级电能机开始工作时由激励电源从输入端输入低电压交流电，电路谐振后能够将输入的低压电变成电压很高的高电压，而通过串联电路的电流大小保持额定不变，谐振产生的高压电经过变压器降压后从输出端输出，输出端通过整流器整流后直接供电或者将整流后的直流电经过逆变器逆变成频率和电压适合的交流电再供给用电负载。串联谐振串联取电型超级电能机输出端负载发生很大变化时(比如用电负荷相差10倍以上)，电路会短暂失谐断电，失谐后自动控制***能在很短的时间内(比如1秒钟)重新搜寻谐振点，在轻微失谐时，输出端感应电动势会有所下降，在严重失谐的一瞬间，输出端感应电动势会下降很多，这是串联谐振串联取电型静态超级电能机第一个客观存在的先天性缺陷，只有通过快速精准调谐的方式加以弥补解决，而串联谐振并联取电型静态超级电能机则无此缺陷，在额定功率范围内不论输出端负载怎样变化，串联谐振电路均能够处于稳定的谐振状态；串联谐振型静态超级电能机客观存在的第二个先天性缺陷：串联电路发生谐振后会在电容器与电感器两端出现高电压或超高电压，这虽然有一定的危险性，但可以通过高强度双重或多重加强绝缘的方式做好安全防护。并联谐振超级电能机开始工作时输出端连接用电负载，输入端需要先输入高电压大电流的大功率激励交流电，经过自动调感或自动调容，并联电路发生谐振后激励电流才能急剧下降到最小值，而输出的功率则保持额定不变，并联谐振型静态超级电能机的特点是：必须配备大功率的启动激励电源。如果并联谐振型静态超级电能机与串联谐振型静态超级电能机配合使用，可产生巨大的效果：串联谐振型静态超级电能机作为前级将小功率的低压交流电能转换成大功率的电能，用此电能来推动作为二级的并联谐振型静态超级电能机工作，并联电路发生谐振后输入的大功率激励电能急剧下降到最小值，而输出的电功率仍保持最大值，至于前级剩余的绝大部分电功率可以通过另外的输出端口对外输出。

无感电容器是串联谐振和并联谐振的关键性重要部件，因为普通电容器一般都是卷绕而成的，等效串联电感较大，而电感的特性是通直流阻交流或通低频阻高频，因此由寄生电感引起的等效感抗会随着频率的升高而增大，电容器对交流电的阻抗(不包括容抗)是由等效串联电阻和等效串联感抗合成的，一般高品质电容器的等效串联电阻很低，那么，电容器的绝大部分阻抗就是由等效串联电感产生的，采用无感的高品质电容器是在不提高输入电压的前提下能使谐振电路中电流通过量最大化的的关键因素，因此，很有必要配套发明几种专用的无感电容器

高频高压高品质大电流叠片式无感固定电容器：由厚度根据工作电流而定的方形铜板或铝板作为叠片式电容器的电极板，要求电极板表面光滑平整无毛刺无毛边，电极板一个边的双面预留一条10～30mm宽的导电接触面，接触面上有若干个冲孔，导电接触面做好保护后其余各表面喷涂特氟龙绝缘涂料或者用特氟龙胶带平整包封，绝缘涂层或胶带的厚度由电容器的工作电压决定，电极板的面积和数量由电容量的大小决定；由宽度和长度以及孔位和孔径与电极板导电接触面相同的条形铜板或铝板作为导电垫条，垫条的厚度等于1个电极板+4个绝缘层的厚度，组装前导电垫条与电极板导电接触面做好去油除污处理，在组装时用厚度适宜的绝缘板做底板，左右电极板交互层叠绝缘装配，导电垫条依次夹装在相邻电极板导电接触面之间，装好后用大小与厚度相同的绝缘板做面板，2根电极高压引线分别牢固焊接在左右电极组合体导电垫条延伸头上，左右电极组合体各自用螺栓穿孔用螺帽压紧，在其导电外侧面喷金，整体烘干用环氧树脂真空灌封，重绝缘装入配套容器拉出引线、然后注油加盖全密封，容器表面设有散热片可自然风冷，也可强制风冷或置入水中或油中强制水冷或油冷。

高频高压高品质大电流空气无感可变电容器：由厚度根据工作电流而定的表面光滑平直无毛边无毛刺、半径为50～100mm、具有装配中心孔的半圆形铝板或铜板作为可动电极板套装在金属转轴上，每相邻两电极板间隔厚度适宜且相等的金属平垫圈，头尾两端用螺帽压紧组成可动电极总成，电极板的数量与面积由电容量决定，电极板的间隔距离或者金属平垫圈的厚度由工作电压决定；由厚度以及半径与可动电极板相同，数量比动板总成少一片、表面光滑平直无毛边无毛刺、中心有半圆弧槽、两边有安装外沿、外沿端面有匚形定位卡槽的半圆形铝板或铜板作为不动电极板依次插装焊接在两根长方铝条或铜条的丨字形卡槽内组成固定电极总成，相邻定位卡槽间距与可动电极板间距相等；将可动电极总成转轴两端的安装接触面用弹性胶帽套紧保护，固定电极总成定位方条上的导电螺孔用螺钉+橡胶垫片压紧保护，保护后的定、转电极总成进行绝缘漆或特氟龙涂料的喷涂或浸涂，由高强度绝缘漆膜+空气间隙组成复合电介质，使工作电压至少在10KV以上；两块金属端盖上有安装可动电极总成的轴孔，两轴孔相对应，其中一轴孔内装有一个翻边轴碗，另一端的轴孔为丝孔，可动电极总成的转轴驱动杆穿出轴碗，轴碗内装有滚珠，转轴上装有挡圈，转轴另一端面的中心有锥孔，锥孔外圆面套装一个折边向外的条形弹力铜垫片，铜垫片的两头折边穿出端盖上的丨字形定位孔，端盖外面用一字槽锥头紧定螺钉旋转顶紧可动电极组转轴端面的中心锥孔，螺钉头上套装可动电极总成的高压引线连接端子并用螺帽上紧；端盖四角有定位孔，四根条形方铝棒，两端面中心各有螺孔，螺孔与端盖四角的定位孔对齐，用螺钉将两端盖与四根支撑铝棒拉紧固定形成整体框架结构；固定电极总成两边定位铝条或铜条的外侧面各有4个螺孔，两块长方形的绝缘板或陶瓷板有上中下三排数个定位孔，中间一条线上有4个，上下两条线上各有2～4个，用螺钉通过中间一排孔将绝缘板安装在固定电极总成的定位条上，通过上下孔将绝缘板连同固定电极总成悬空安装在整体框架上，固定电极组高压引线的连接端子固定在绝缘板中间的铜螺钉上；可动电极总成的转轴驱动杆端部装有塑料齿轮，整体框架上装有一块绝缘板，绝缘板上中间位置固定一片有数个螺孔、厚度≤4mm的金属板，金属板与整体框架高度绝缘，直流减速电机用螺钉固定在金属板上，电机轴上安装的塑料齿轮与可动电极转轴驱动杆上的驱动齿轮相啮合，电机可以朝一个方向连续旋转；电容器整体四周六面夹隔导热绝缘垫块装入专配外壳容器加盖封闭，两根电极高压引线以及驱动电机的引出线分开穿出壳体，引线出口处绝缘灌封，壳体外表面装有散热片，可自然风冷，也可强制风冷，还可置入水箱或油箱中通过流动水或导热油强冷却。可变电容器与其它适配部件组成静态超级电能机，电容器通过自动控制电路使直流减速电机旋转带动电极总成转动，随着电容量的改变，当静态超级电能机的串联谐振电路出现谐振时，电能机的输出端电路产生额定电动势，受额定电动势控制的电磁型或静态型电压继电器动作，使继电器的常闭触点断开，直流减速电机的电源线经过继电器的常闭触点与直流电源连接，当常闭触点断开时直流电机断电停转。

高频高压高品质大电流真空无感可变电容器：由两块厚度与直径适宜的圆形无氧铜板作为固定电极组件与可动电极组件的底座，电极组件用无氧铜制成不同直径的开缝圆管形状或用不同直径的无氧铜管切割开缝制成，电极组件表面光亮平滑；动、定电极组件的数量与长度根据电容量的大小而定，但长度至少应达到外壳长度的一半，圆管形电极组件的直径从小到大依次等距递增，电极组底座板上精密等距切割出若干个连筋同心圆插孔，插孔的缝隙宽度或者电极组件的厚度由电容器的额定电流决定，相邻电极组件的间距或者同心圆形插孔的间距由电容器的工作电压决定，对应不同的间距，电容器的工作电压在10KV～750KV的范围内选定，真空的击穿场强为1300KV/cm，工作电压最高选定在750KV/cm即可确保安全稳定运行；高强度高耐压的法兰式圆管形外壳用高频陶瓷或特氟龙塑料制成，外壳有较高的管内圆度及光滑度，壳体上设有抽气阀；直径等距递增的开缝圆管形电极组件分别插装进入动、定底座上对应的连筋同心圆插孔，在底座外底面牢固平整焊接，可动电极组最外圈的管形组件套装在圆形铜底座的外圆面保持垂直平正并与底座牢固焊接；不动电极组件底座内端面的中心处装有一个轴承，底座外端面牢固粘合一个厚度适宜直径较大的圆形绝缘板，使得绝缘板与无氧铜底座形成一个同心不同径的结合整体，绝缘板的直径与外壳的法兰相等，不动电极组件整体装入外壳，电极铜底座的直径与外壳的管内径达到一般精度的配合能够压装到位即可，绝缘板边上有数个等距通孔与外壳法兰之间夹垫密封垫圈用螺栓紧固，绝缘板端面偏离中心位置根据额定电流的大小设有一个或多个孔径适宜的螺丝盲孔，盲孔深度达到铜底座厚度的60～80％，用铜螺丝旋入螺孔固定连接电极高压引线；可动电极底座的中心处设有驱动丝孔，工程塑料制成的驱动丝杆旋入底座的驱动丝孔，端部轴头***固定电极底座中心的轴承孔；外观为整体圆柱形的可动电极组与外壳内径间隙配合，间隙的大小能使可动电极组在壳体内轻松轴向移动；外壳内壁设有一条轴向槽，可动电极组外圆面的同一条轴线上靠近口端与底端分别牢固固定一个NS磁极面向外壳内壁的高温强力永磁体，安装可动电极组时永磁体卡入外壳内壁的轴向槽内，可动电极组轴向移动时，永磁体随着可动电极组可以在槽内轻松滑动，当可动电极组远离固定电极组时在壳体外面中段位置正对壳内永磁体处固定双极锁存霍尔开关，壳内永磁体随着可动电极组轴向移动，不同的磁极控制霍尔开关的通断，霍尔开关的引线连接自动控制电路，输出控制信号；外壳另一头从端面向内至少40mm区段的管内径扩大10mm，形成一个内环形凸台，一个大小径同心圆塑料定位端盖的中心装有一个平面轴承和一个径向轴承，端盖大小径同心圆的外圆面与外壳内径适配涂胶固定，塑料定位端盖的外端面到外壳管口还有20mm左右的距离，塑料驱动丝杆的端头同心光轴穿出端盖10mm左右，光轴端面中心有螺孔，一个厚度8mm左右、直径适宜的圆形导磁铁板，中心有深度5mm左右的沉孔，沉孔中心有小孔，光轴端涂胶插进铁板的沉孔，沉孔背面用涂胶螺钉将导磁铁板与塑料驱动丝杆上紧连接到一起，导磁铁板上粘合固定厚度6mm左右、直径与铁板相等的两个半圆环强力永磁片组成强磁传动头，传动头NS磁极面与外壳封口端盖的间距＜1mm，长度22～25mm的硬塑料套圈插装在塑料定位端盖外端面2～5mm深的环形涂胶插槽内粘接固定，用来支撑隔离保护永磁旋转传动头；根据额定电流的大小设置一组或多组电极引线，塑料定位端盖的适当位置有对应的较大圆孔，用以穿行可动电极组的螺旋伸缩电极引线，引线的一端用铜螺钉固定在可动电极组的铜底座上，外壳内壁紧配一个无氧铜圈，外壳体有引线导出孔，无氧铜圈上有螺孔，铜螺钉从外壳旋入铜圈螺孔，电极引线端子套装在铜螺钉上用螺帽上紧固定，用环氧树脂将铜圈以及铜螺钉灌封；壳体封口端盖由厚度为0.5～1mm的非磁性圆形不锈钢薄片与中心有大孔、外径与法兰相同、厚度适宜的塑料板粘接复合而成，复合端盖与法兰夹垫密封垫圈用螺栓螺母紧固封口，复合端盖塑料板的中心孔外沿一周等距分布螺孔，全封闭的直流减速电机转轴上套装固定一个外径相同的圆形导磁铁板，铁板端面粘接固定两个半圆环永磁片组成强磁驱动头，电机端面密封安装一个筒口带有翻边法兰筒底中心有孔的筒式支架，支架的法兰与封口端盖中心的安装螺孔相对夹垫密封垫圈用螺钉将电机紧固在电容器的端盖上，电机端部强磁驱动头的NS磁极面与端盖中心不锈钢底板的间距＜1mm；壳体外紧密连接好动、定电极组的高压引线后，关闭并包封真空抽气阀，电容器整体用环氧树脂真空灌封，完全固化后进行抽气，真空检测合格后封闭抽气口；驱动电机由自动电路智能控制，电机的正反转带动永磁驱动头隔离传动进而使可动电极组在塑料丝杆的驱动下进入或离开固定电极组，使两组电极的对应面积发生变化以达到改变电容量的目的；所述真空可变电容器还可以采用金属滑动电刷或金属滚动电刷连接可动电极组，根据额定电流的大小在壳体上对称开设两个或以上的双数窗口，用来安装电刷，电刷前端在机壳内与可动电极组的最外圈组件滑动接触或滚动接触，外端与高压引线紧密连接，电刷壳外部分用环氧树脂灌封；在实际使用中，电容器根据发热程度可强制风冷，也可置入油箱利用循环导热油强制油冷。

为了方便静态超级电能机的快速自动调谐，再配套发明几种高品质无声可变电感器：

高压高品质电刷往复转动式可变电感器：结构与接触式调压器基本相同，改进之处在于：环形铁芯改用中高频铁氧体或非晶合金磁芯，电感线圈用高强度耐高压粗径漆包线绕制并用环氧树脂真空灌封；电刷采用金属滑动电刷或金属滚动电刷或金属无油轴承电刷，电刷转动轴与直流减速电机的转轴通过联轴器对接，电机安装在电感器的外壳上，联轴器垂直固定一个托板，托板上粘接两块NS磁极轴向的永磁片，在组合永磁片对应的外壳上固定双极锁存霍尔开关，电刷转动轴的起点和终点位置，霍尔开关面对的磁极正好相反，NS磁极分别控制霍尔开关的通断，进而控制直流电机的正反转，带动电刷移动改变线圈的匝数，外壳与高压组件以及高压引线可靠绝缘；可变电感器与其它适配部件组成静态超级电能机，电感器通过自动控制电路使直流减速电机带动电刷转动，随着电感量的连续变化，当电感量达到谐振点时，电能机的串联电路或并联电路发生谐振，输出端或输入端输出控制信号，电机受控断电停转，电能机处于稳定工作状态。

高压高品质电刷往复移动式可变电感器：采用中间磁芯为圆柱体或方柱体的中高频EE型铁氧体或非晶合金软磁体；电感线圈用高强度耐高压的粗径漆包线单层绕制在配套的骨架上用绝缘树脂真空灌封，固化后在线圈表面沿轴向磨去绝缘层形成一条平直的光滑导电面，导电面朝外将线圈套装在磁芯柱上并用绝缘胶固定；用长螺栓对穿上下夹板左右两边将EE型软磁铁芯用螺帽拉紧固定，用绝缘材料制成的扁凸字形条状长方体电刷支架，其中心凸台轴向位置有驱动丝孔，两边平台处安装直线轴承，两根靠近端部设有定位卡槽的定位光轴各自穿过直线轴承、两端分别穿进中心处装有微型轴承的条形端盖，传动丝杆旋入电刷支架的驱动丝孔，头部插进下端盖轴承孔，尾部穿出上端盖轴承孔，驱动丝杆的上下端盖用卡簧固定在定位光轴上，光轴的两头装进上下夹板上对应的长盲孔内，长盲孔靠外边各有一个垂直的对中螺孔，螺孔内压入弹簧旋紧螺钉，使整个电刷支架保持适当弹性，金属滑动电刷或金属滚动电刷或金属无油轴承电刷安装在电刷底座上，电刷底座固定在电刷绝缘支架的底平面上；上夹板的后边中间位置设有一个适当的圆孔，用来安装直流减速电机，电机轴头的塑料齿轮与电刷驱动丝杆轴头的塑料齿轮相啮合；电刷支架侧面安装一个匚形折边导磁板，折边的内侧面异极相对分别粘合强力永磁片组成上下行程磁控板，磁控板的间距大小由电刷的移动行程决定，在电刷支架上下行程磁控板中间对应的电感器侧面的适当位置安装一个2档6脚扁柄钮子开关，开关的扁柄两面粘合强力永磁片，开关扁柄上的永磁片与电刷上的永磁片同极相对；当电刷从下往上移动到设定的上行程位置时，下行程磁控板与钮子开关低头手柄的下磁极近距离同性相斥，受到向上推斥力矩的磁性手柄向上抬头，开关内的触点变换方向，受到开关控制的直流电机同步换向旋转，电刷从下往上变为从上往下，当移动到设定的下行程位置时，上行程磁控板与抬头手柄的上磁极近距离相斥，受到向下排斥力矩的磁性手柄向下低头，电机又变换旋转方向，进而带动电刷向上移动，电刷移动改变了电感线圈的匝数，也就改变了电感量；高压电感总成双重绝缘装入保护壳体内加盖密封，高压引线可靠绝缘穿出壳体，密闭壳体上设有强制冷却气体进出管口；在串联谐振静态电能机的串联电路中当电感器的可变电感量达到谐振点时电路发生谐振，输出端产生额定感应电动势，电磁型或静态型电压继电器的控制端与静态电能机的输出端并联，直流减速电机的电源通断由电压继电器的常闭触点控制，当电能机的输出端感应到额定电动势时，电压继电器的常闭触点断开，直流电机停止转动；当电能机输出端电压达不到额定值时，谐振电路处于失谐状态，电压继电器的常闭触点闭合，直流电机接通电源，继续旋转寻找谐振点，找到谐振点后电机断电停转，电能机重新进入串联谐振工作状态，在串联谐振电路中直流电机通过正反转钮子开关以及电压继电器的常闭触点与直流电源相连；并联谐振静态电能机的激励电源与电流继电器串联，可变电感器驱动电机的电源通过电流继电器的常开触点控制通断，当电路没有发生并联谐振时输入的电流很大，通过电流继电器的电流大于整定值，继电器动作，常开触点闭合，驱动电机接通电源，电机旋转带动可变电感器的电刷移动改变电感量搜寻谐振点，当移动的电刷达到谐振点时，产生的电感量引起并联谐振，在电源电压保持不变的前提下，输入的激励电流急剧下降到最小值，继电器返回，常开触点断开，驱动电机停转，在并联谐振电路中直流电机通过正反转钮子开关以及电流继电器的常开触点与直流电源相连；自动控制***设置一个三联开关，同时控制电能机的输入电源与直流电机电源以及直流电机控制电源的通断，电机电源和电机控制电源共用一个低压直流电源。

高压高品质磁芯往复移动式可变电感器：采用圆柱或方柱中高频磁芯，电感线圈用高强度耐高压的粗径漆包线或多股漆包线绕制在配套的骨架上，线圈层间耐高压绝缘，线圈烘干用绝缘树脂真空灌封，磁芯能够在线圈骨架内轴向移动；磁芯两端面用强力胶牢固粘接非磁性的滚动支撑定位轴和直线位移驱动丝杆轴，支撑定位轴由工程塑料制成，粘接头的外径与磁芯相等，同心的支撑轴为直径较细的光轴，穿过安装在轴承座内的直线轴承；直线位移驱动丝杆轴由非磁性的不锈钢制成，粘接头的外径与磁芯相等，同心的支撑驱动轴为直径较细的丝杆轴，丝杆轴通过中心有丝孔的驱动齿轮支撑定位，丝孔齿轮的外端面中心有圆柱形空心凸台，凸台中心为丝孔其外圆处***径向轴承孔，轴承安装在轴承座内，轴承座固定于非磁性底板；高压线包***设置一个凵形的中高频外磁路，内外磁路截面积相等，外磁路的两端面与线圈磁芯两头的同一个侧面间隔微小气隙，形成准闭合磁路；磁芯为圆柱体时外磁路端面为圆弧面，磁芯为方柱体时外磁路端面为平直面，凵形外磁路与高压线包绝缘粘接成为一体，外磁路底部粘接固定在非磁性底板上，底板的适当位置安装一个直流减速电机，电机轴上的齿轮与驱动磁芯的丝孔齿轮相啮合，自动电路控制电机正反转带动丝孔齿轮进而带动磁芯直线往复移动，磁芯的移动改变了高压电感器的电感量，具体控制方式与电刷往复移动式可变电感器基本相同；高压电感总成加强绝缘整体装入配套的壳体加盖密封，高压引线可靠绝缘引出壳体，密闭壳体设有强制冷却气体进出管口。

可变电容器与可变电感器的电子式自动控制***：由固定在移动部件上的两个永磁体控制一个或处于同一平面并联连接的数个双极锁存霍尔开关，两个永磁体的间距由移动体的移动行程决定，霍尔开关控制一个一常开一常闭或两常开两常闭的直流固态继电器，固态继电器控制4个小功率门极可关断晶闸管，4个可关断晶闸管分成2组，当给门极施加正向触发信号时晶闸管能自行导通，而给门极施加反向触发信号时晶闸管能自行关断，以2通2断此通彼断的方式控制直流电机的正反转，实现整个电路的无触点自动控制。

移动式静态超级电能机：由可充电电池或超级电容器、频率固定电压可调的中高频专用逆变电源、整流器以及串联或并联或两级串联或多极混联谐振型静态超级电能机组成一套能够独立运行的移动式静态超级电能机组；为了最大限度减轻重量缩小体积提高***的品质因数，工作频率在400Hz～400KHz之间选定；工作时首先由可充电电池或超级电容器向专用逆变器供电，由逆变器将直流电转变为频率和电压符合静态电能机需要的交流电，静态电能机接通交流电进入谐振工作状态，谐振产生的电能绝大部分经大功率整流器整流后直供或由直流逆变成工频后供给用电负载，小部分直流电能供给电池或超级电容器反馈充电，也可直接供给逆变器进入***循环，自动控制***需要的电能由电池或超级电容供电。

三相静态超级电能机：由3台相同的单相静态电能机组成或由3套相同的谐振装置与一个三相变压器组成三相静态超级电能机或由单套静态超级电能机组输出后经变频器或劈相机转换成三相电输出。

本发明的有益效果：由于所述2种静态超级电能机都具有结构简单、无旋转部件、体积小、容量大、输入小、输出大、零排放、无噪音的特点，可不受时间、空间、地理、环境、气候的影响和限制，能为需要电能的各种用电设备长期独立提供安全、稳定、洁净、免费的电能，满足各种用电需求。

本发明还涉及静态超级电能机在以下陆、海、空、天交通运载以及工程机械领域的应用：

1.陆路自能电动车：以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源，以电动机作为动力源的各种轮式或履带式电动交通运载工具以及工程机械。

2.铁路自能电动车：无需路网提供电力，以移动式大功率或超大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，以多台大功率电动机作为动力源的各种轨道牵引机车或以多台大功率高速电动机作为动力源的各种高速轨道电动列车或以大功率电能驱动的超导磁悬浮高速列车。

3.水路自能电动船：以移动式大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，单个或多个分布在船体后端以及两侧的螺旋桨或高压水泵或高压鼓风机以单个或多个大功率电动机或特大功率电动机作为动力源，船体以螺旋桨在水中旋转或高压水流或高压气流向船后或船下喷射产生的反冲力作为推进动力以及用超导体或强力永磁体产生强磁场，以电极在水中放电形成强电流，以直线电流与强磁场相互作用产生的电磁力作为推进动力的各种水面电动船只或水下电动潜艇。

4.自能电动飞机：以移动式大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，以高速电动机作为动力源的各种电动螺旋桨直升飞机或以压缩空气经过大功率电加热转变成高温高压的炽热气体高速喷射产生的反冲力作为推进动力的各种电热喷气式航空飞机以及由特大功率微波推进器或超导强磁等离子体推进器或超强脉冲等离子体推进器或超级霍尔推进器或高能激光推进器或电火箭推进器产生推进动力的各种航天飞机或空天飞机。

5.自动冲压电热喷气式发动机：由大口径高强度耐高温合金管作为发动机的外壳，外壳前端为喇叭口进气道，进气道端口进去适当距离设置一个中心有尖头压气锥、锥底周围密布锥孔的冲压进气孔板，压气锥底的大小与后面的高速高压大功率外转子轴流式强力电动风机中心的电机相当；风机后面是大功率或超大功率或特大功率空气极速电加热器；可以采用两种形式的电加热器：1.涡流极速加热器由数十或上百根长度适宜的无缝小口径高温合金管相互紧靠插装固定在发动机的壳体内、壳体外圆面包裹高强度绝缘隔热材料、在绝缘层外套装固定中高频线圈组成；2.电阻极速加热器由数十或上百根长度适宜的棒状或管状高温电阻发热材料等距间隔两端插装固定在圆形进气电极孔板上，电极孔板连同大功率电热组件绝缘固定在外壳管体上，电极引线绝缘密封穿出壳体组成或者由高温电热扁带等距间隔折叠制成的圆形电热盘层叠套装固定在中心轴上并与外壳绝缘组成；电加热器后面是高温高压气体喷射尾管；工作时首先给高压风机通电，进气孔板外的空气在高压风机的强力抽吸作用下通过冲压进气锥孔快速进入风机，经锥孔增压后的空气再经风机加压变成高压空气，高压空气快速进入电加热器，经过电加热器的极速加热，高压空气的体积急剧膨胀变成高温高压的炽热气体从尾管喷射，配装自动冲压电热喷气式发动机以及移动式中高频大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组的飞机获得反冲推进力，起飞升空高速飞行，飞行过程中进气道迎面而来的空气自动冲压进入锥孔与高压风机合力产生压力更高的压缩空气以供电加热器极速加热，飞机获得更大的反冲推进力高速飞行；电热空气的温度和压力由电加热器的电功率和转换效率决定；根据飞机的大小，自动冲压电热喷气式发动机可以单发或双发或三发或四发配装在机腹下面或机身的两边或两个机翼上；另外，还可以采取在发动机喷射尾管前端通过单向高压喷嘴向发动机内喷水的方法使电热高压空气的压力瞬间升得更高，实现自动冲压电热喷气式发动机通过以水加力达到超音速飞行的目的；如果在喇叭口喷管靠近出口的适当位置的上下左右分布4个高压加水喷嘴，根据需要分别开启一个或两个喷嘴加水，能使喷嘴对面的高温气体的压力更高，可以获得矢量转向喷射高温高压气体的效果；因为1升液态水气化后的体积扩大到1244.44升，所以水在高温下气化后体积将会膨胀1244.44倍，但发动机管容积有限限制了加水高温气体的膨胀，导致高温气体的压力进一步极速升高，发动机产生巨大的反冲推进力，发动机加力所需的水，既可以在飞机上加装水箱自带，也可以用大功率设备从空气中快速提取。

6.自动冲压高超声速电热喷气式发动机：由大口径高强度耐高温合金管作为发动机的外壳，外壳前端为喇叭形圆平口或圆斜口进气道，进气道端口进去适当距离设置一个中心有尖头压气锥、锥底周围密布锥孔的冲压进气孔板，压气锥底部的大小与后面的高速高压大功率异步感应外转子变频调速轴流式强力风机中心的电机相当，风机中心的厚壁管状支撑定位轴通过两端的轴向扁辐条一体式支撑轮固定在外壳体上，定位轴的管壁内外错位等距开设多个轴向通槽，较浅的外槽用于插装固定内定子的中频铁芯，较深的内槽用来通风散热，定位轴管内插装耐高温高压的厚壁陶瓷管，瓷管内插装无氧铜棒，铜棒的前端面中心有螺孔，从进气孔板后面绝缘进入壳体的条形无氧铜板与风机中心铜棒端面的螺孔相对应处有圆孔，用铜螺钉以及平垫弹垫穿孔将条形铜板紧固在铜棒上，铜棒及铜管的外露部分绝缘包封；风机出风口收缩，收缩口的内径与后面的大功率或超大功率等离子体径向火炬的大直径耐超高温合金管外电极的外径大致相当，壁厚＜10mm的大圆管外电极前端面内外倒角形成管状刀刃，管内隔空安装壁厚＞20mm的小直径耐超高温合金管式内电极，内电极的内壁上轴向均匀开设多个等距分布的通风散热孔，内电极管一头紧密牢固套装在风机中心后端的外露无氧铜棒上，另一头的外圆面等距开设3～6个轴向插槽，耐高电压以及超高温(2000℃以上)的陶瓷刀形支撑定位板刀刃朝前、刀背向后插装在槽内上紧挡圈封堵固定将内电极隔空固定在外电极的大圆管内，内电极中心孔的尾端插装固定一个反冲推气锥；在发动机外壳管体上对应燃烧室位置的两端等距开设三点式或六点式共6～12个螺孔，两个安装在同一条直线上的是耐高温高电压、管内固定装设无氧铜棒的厚壁外螺纹陶瓷管，其余均为耐高温高电压的外螺纹陶瓷棒，瓷棒和瓷管旋进螺孔等距顶紧将大圆管外电极绝缘固定于发动机外壳上，由此构成大功率或超大功率等离子体径向火炬空气极速加热器；壳体外定位瓷管外露的无氧铜芯棒与条形无氧铜板分别通过高压电缆连接大功率或超大功率高压电源的正负极大电流输出端子并将外露高压带电体绝缘灌封，电源的输出回路串联高压大电流高频可变限流电抗器，由移动式静态超级电能机提供的中高频大功率电能通过大功率整流器整流，由大功率可关断晶闸管无触点控制大功率或超大功率等离子体火炬阴阳电极高压电流的通断，管式阴阳电极可利用超高压脉冲点火装置引燃电弧或在内外电极上设置放电刷利用尖端放电引弧并维持稳定燃烧，压缩空气高速进入电弧燃烧圈吹弧被快速电离成高温等离子体带走大量热量；内外电极之间燃烧的电弧其表面温度可达3000～4000℃，弧心温度超过10000℃，发动机的压缩进气孔板以及高压风机产生的大流量压缩空气不断快速进入电弧燃烧圈被极速加热到极高的温度(2000℃)左右，变成高温高压的炽热气体通过扩张式喇叭口尾管高速喷射，快速吹过内外电极表面的压缩空气也能带走部分热量冷却电极并汇入后端高压气流喷射，喷射尾管内衬耐受2000℃以上高温的陶瓷或铜钨合金，配装自动冲压高超声速电热喷气式发动机的飞机或巡航导弹获得巨大反冲推进力，起飞升空高速飞行，飞行过程中进气道迎面而来的空气自动冲压进入锥孔与高压风机合力产生压力更高的压缩空气以供大功率或超大功率电弧空气加热器极速加热，飞机或导弹获得更大的反冲推进力实现高超声速飞行；当然通过控制工作电流及电弧温度的方式可使配装自动冲压高超声速电热喷气式发动机的飞机选择亚声速或声速或超声速或高超声速的飞行速度。

7.永磁同步外转子变频调速电动车轮及其控制方法：用作电动车轮动力的三相交流永磁同步电机，采用外转子内定子结构，与内定子电磁极数量相等的强力瓦形永磁体异性相邻、等距分布固定在外壳体的内壁上，三相线圈绕制在内定子的低损耗铁芯线槽内，线圈用环氧树脂真空灌封，空心厚壁支撑轴固定在内定子铁芯的中心孔内；圆管形外壳与圆形端盖以及轴承与空心轴及其电源进线槽孔的每一处接触面密封防水；里端盖的外侧面边缘安装一个刹车盘，旁边车体上安装制动卡钳；电机内定子产生的热量通过中心空心支撑轴吹出由车载制冷机产生的冷气或由鼓风机产生的强劲冷空气的方法强制风冷散热；轮胎的形气门嘴对准预留出口槽孔将轮胎直接安装在相当于轮辋的永磁同步电机的外壳上，电机外壳里端盖凸起轮缘相当于轮辋的内挡圈，轮胎装进后用若干个双头螺栓将外挡圈紧固在外端盖上压紧轮胎，载重双车轮配装在加长型电机的外壳上，装配时先套装里面的轮胎并使气门嘴穿出里端盖，再套装两轮中间双向挡圈，然后套装外面的轮胎，最后用螺栓紧固外挡圈压紧内外双轮胎；永磁同步电动车轮可以配装在各种四轮电动车的前轴或后轴或前后轴上，构成前轮驱动或后轮驱动或四轮驱动电动车；配装永磁同步电动车轮的各种电动车都以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源，每个电动车轮的启动、加速、减速、倒转、停止等功能统一由输出频率0～400Hz、输出电压在380～1150V之间的三相变频调速器控制，行驶中通过触摸屏手动加速或自动加速到设定时速稳定运行，频率升高到400Hz时根据永磁同步电机磁极对数的不同最高车速可达140～240Km/h，高频车速快，低频扭矩大；电动车轮制动分为轻中重三挡，轻制动适用于下坡滑行，制动时轻踩刹车踏板，踏板连杆上的永磁体向下触发第一组霍尔开关及其控制的继电器以及联动交流接触器，车轮电机由电动状态快速转变成发电状态，交流接触器接通中功率电阻能耗制动电路，制动电阻统一集中设置在绝缘耐热容器内通过强劲风冷或循环油冷强制散热，制动的同时霍尔开关输出信号到变频器的停机端子使变频器输出电路停止输出；中制动适用于强制减速，重踩刹车踏板，踏板连杆上的永磁体再向下触发第二组霍尔开关及其控制的继电器以及联动交流接触器，第二交流接触器断开电动电路接通大功率电阻能耗制动电路；重制动适用于紧急停车，刹车踏板踩到底触发机械刹车(油刹或气刹)紧急制动停车，停车后用手刹或电子手刹驻车，刹车踏板复位，接触器常闭触点闭合接通电动电路，变频器处于待机状态，接到运行指令后再次启动加速进入行驶状态；配装永磁同步电动车轮的前轮独立驱动或后轮独立驱动电动车直线行驶时两轮同步驱动，转向行驶时内侧车轮断电随动转向，整车依靠外侧车轮驱动转弯行驶，方向盘转向轴的适当位置有一个轻型齿轮，齿轮啮合一个可以左右滑动的轻型齿条，齿条上粘接长度适宜的条形永磁片，永磁片处于转向轴正中位置时其左右两端边缘适当位置分别设置霍尔开关，当方向盘向左转向时，转向轴带动条形永磁片向左移动接近左边的霍尔开关，使之导通输出的信号控制左继电器，左继电器控制左接触器，左侧电动车轮通过左接触器与变频器输出端相连，因此方向盘左转时触动左霍尔开关，进而触动继电器使左接触器断开与变频器的连接，左车轮断电随动转弯，当方向盘返回到中间位置时，永磁片离开左霍尔开关使之复位，左接触器闭合，左车轮接通电源进入同步直线行驶状态，当方向盘右转向时工作原理相同；配装永磁同步电动车轮的四轮独立驱动的电动车由机械联动装置实现前后轮转向相反或转向相同的四轮同步转向，转向时内侧前后车轮断电随动转弯；多轴多轮独立驱动重型电动车的全部电动车轮分别由电脑数控的步进电机或交流伺服电机同时驱动车轮转向齿轮实现全轮独立转向，转向时内侧前后车轮同样断电随动，车辆依靠外侧前后电动车轮驱动转弯。

8.水陆空三栖电动车：以移动式大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，车前面设置两个筒式大功率高速防水风扇，能够垂直向下或倾斜向下，用于直升起飞或降落或抬升飞行，也能够水平向后强劲吹风用于向前飞行，车后的两个筒式或盘式大功率高速防水风扇的位置高于前面的两个风扇，同样能够垂直向下倾斜向后水平向后强劲吹风，车体后面有一个折叠式尾翼用于稳定飞行，飞行时一侧吹风减弱另一侧吹风增强可以空中转向；水路航行时前面的防水风扇能够下落一定角度浸入水中低速或高速旋转划水，能起到与螺旋桨相同或比螺旋桨更好的推进效果，也可以使风扇倾斜向下或前面风扇向下、后面风扇倾斜向后高速旋转强劲吹气，以达到气垫艇飞速航行的效果；车体装有4个能够联动转向的电动防水车轮，能在陆路以四轮驱动方式越野行驶，陆路行驶时风扇可以向后吹风协助车辆高速行驶。

附图说明

图1是基本型串联谐振串联取电静态超级电能机电路原理图

图2是加强型串联谐振串联取电静态超级电能机电路原理图

图3是串联谐振静态超级电能机电容两端并联取电电路原理图

图4是基本型并联谐振静态超级电能机电路原理图

图5是加强型并联谐振静态超级电能机电路原理图

图6是两级串联谐振型特大功率静态超级电能机电路原理图

图7是串联谐振静态超级电能机电感两端并联取电电路原理图

图8是多级混联谐振特大功率静态超级电能机电路原理图

图9是移动式静态超级电能机组***方框图

具体实施方式

实施例1.如图1、图2所示的串联谐振静态超级电能机：由高频高压低感或无感可变电容器C与高频高压变压器T的初级(高压)线圈L1串联或者由高频高压可变电感器L3与高频高压变压器T的初级(高压)线圈L1以及高频高压低感或无感可变电容器C依次串联组成串联谐振电路，工作时输出端L2通过变频器或整流器连接用电负载，由激励电源从输入端输入电压为U的低电压中高频交流电，电路经自动调谐发生串联谐振后，会在电容器C和电感线圈L1以及L3两端产生高电压，谐振高压电经变压器耦合降压后对外输出。

实施例2.如图3所示的串联谐振电容两端并联取电型静态超级电能机：由高频高压可变电感器L3与高频高压无感固定电容器C组成串联谐振电路，工作时输出端L2通过变频器或整流器连接用电负载，由激励电源从输入端输入电压为U的低电压中高频交流电，电路经自动调谐发生串联谐振时，电容器C开始充电，当一个充电周期结束后，电容器两极板上储存的电荷在电容器两端高电压的作用下，通过并联的高频高压可变电感器L4以及降压变压器初级(高压)线圈L1放电，电容器放完电后在激励电源和串联谐振的共同作用下又反向充电，正反向充电与放电以特定的频率交替进行；电容器通过放电在L4和L1组成的串联电路中产生电流，电流与线圈L1的匝数产生磁通势I₁N₁，磁通势I₁N₁产生主磁通Φ₁，主磁通Φ₁穿过闭合磁路，在降压变压器T的次级(低压)线圈L2中产生感应电动势E，接通用电负载，就能输出低电压大电流；降压变压器的初级(高压)线圈L1通过与谐振电容器C的并联获取高压电，在降压变压器次级线圈输出额定功率时，初级线圈的阻抗在可变电感器L4自动调节下必须要大于或等于前级串联谐振电容器的容抗，可变电感量根据变压器输出额定功率时电容器容抗与初级线圈阻抗的差值设定后就可以保持固定不变，变压器输出功率限制在额定范围内，串联谐振并联取电型静态超级电能机就能正常稳定工作。

实施例3.如图4、图5所示的并联谐振静态超级电能机：由高频高压无感可变或固定电容器C与耦合变压器T的初级线圈L1并联或者由可变电感器L3先与耦合变压器T的初级线圈L1串联再与低感或无感固定电容器C并联组成并联谐振电路，工作时输出端L2通过变频器或整流器连接用电负载，由激励电源输入电压为U的中高频激励大电流，电路经自动调谐发生并联谐振后，激励大电流急剧下降到最小值，而流过电感支路和电容支路的电流却保持额定不变，并通过耦合变压器T的次级线圈L2产生感应电动势E，对外输出电能。

实施例4.如图6所示的两级串联谐振静态超级电能机：前级变压器T1的初级线圈L1串联一个无感可变电容器C1，工作时输出端L6通过变频器或整流器连接用电负载，激励电源输入中高频率的低压交流电U，电容器自动调容，使得由初级线圈L1和可变电容器C1组成的前级串联电路发生谐振，初级线圈中产生的谐振高压电通过变压器耦合到次级线圈L2作为二级串联谐振电路的激励电源；由可变电感L3与无感固定电容器C2串联组成二级串联谐振电路；由L4和L5组成的串联电路与电容器C2并联取电，电容器正反向放电产生的电流通过二级变压器T2的初级线圈L5耦合到输出线圈L6对外输出；由于前级谐振升压后二级谐振电路的激励电压就已经较高，经过再次串联谐振后电感线圈与电容器两端的谐振电压将变得更高，达到高电压等级。

实施例5.如图7所示的串联谐振电感两端并联取电型静态超级电能机：由高频高压无感可变电容C与高频高压固定电感L1组成前级串联谐振电路；高频高压可变电感L4与变压器T的初级线圈L2串联后再与L1并联组成并联取电电路，根据并联电路分流的原理，通过串联谐振电路的一部分电流经过变压器T的输入线圈L2产生电磁感应，输出线圈L3输出感应电动势E。

实施例6.如图8所示的多级混联谐振型特大功率静态超级电能机：一个高频高压大电流可变电感器L3与前级中高频变压器T1的大电流初级(高压)线圈L1串联再与一个高频高压大电流无感可变电容器C1串联组成前级大功率或特大功率串联谐振电路；T1的次级线圈L2与高频高压大电流可变电感器L6以及中高频变压器T2的大电流初级(高压)线圈L4串联后再与高频高压大电流无感可变或固定电容器C2并联组成二级大功率或特大功率并联谐振电路。假设：串联电路和并联电路的品质因数Q均为1666，电路的工作频率为20KHz，前后级线圈的直流电阻1Ω，线圈磁芯的等效损耗1Ω，电容器的等效串联电阻1Ω，等效电阻合计3Ω，电感器的感抗与电容器的容抗分别为5KΩ，开始工作时给前级串联谐振电路输入电压U1＝300V、电流I＝100A、功率为30KW、工作频率为20KHz的激励电流，前级电路发生串联谐振后产生500KV的超高电压，通过中高频变压器T1将500KV、100A的大功率电能耦合到二级并联谐振电路，并联电路谐振后只需要输入0.06A(60mA)的补充电流就能维持电路的正常谐振，但通过电感L6和L4以及电容C2的支路电流仍保持在100A，经T2耦合到输出端L5的功率保持不变仍为5万KVA，由此可见：并联谐振超级电能机其实质等效于能够将输入的小电流(60mA)提升1666倍(当然也可以大于或小于1666倍)。由于二级并联谐振电路发生谐振后需要输入的总电流很小，只有60mA，而通过前级串联谐振电路的100A电流其99％没有被利用，因此可以在串联谐振电路可变电感线圈L3的首端以及变压器T1初级(高压)线圈L1的尾端分别并联一根高压电缆作为另一个大功率或特大功率电能特别输出端，另行配置一台三级降压变压器T3将二级并联谐振后前级闲置的电压U2为500KV、电流约为99A的特大功率电能经降压后对外输出，三级降压变压器的次级线圈串联一个限流电抗器或限流通断器以确保初级线圈的阻抗必须大于5KΩ，否则并联谐振电路就会失谐而停止工作；一套100MW级的移动式多级混联谐振大功率静态超级电能机组就能为电热喷气式飞机提供足够的电能；两套100MW级的移动式多级混联谐振特大功率静态超级电能机所提供的电功率相当于一艘200MW核动力航母产生的核动力。

实施例7.如图9所示的移动式静态超级电能机组***：首先由可充电电池向特定频率的中高频逆变器供电，由逆变器将直流电转变为频率和电压符合静态超级电能机需要的交流电，超级电能机接通交流电经自动调谐进入谐振工作状态，谐振产生的绝大部分电能经变频器变频或整流器整流后供给用电负载，小部分电能经过整流器转变为直流电给电池反馈充电，也可直接给逆变器供电进入***循环；自动控制器需要的电能由电池提供；输出端的负载发生变化将会引起输出端感应电动势发生变化，变化信号反馈给自动控制器的继电器，继电器与控制电路控制直流电机的正反转自动调节可变电感量或可变电容量，确保电路在固定频率点谐振，使超级电能机在工作中始终处于最佳状态。

Claims (24)

1.静态超级电能机，其特征是：没有旋转部件，输出的电能远大于输入的电能，至少由交流电源与可变电容器以及输出变压器三大核心部件通过串联或并联谐振的方式组成。

2.根据权利要求1所述的串联谐振静态超级电能机，其特征是：由频率固定电压可调的工频或中频或高频低电压交流电源与高压低感或无感可变电容器以及降压输出变压器串联组成或由频率固定电压可调的工频或中频或高频低电压交流电源、高压可变补偿电感器、降压输出变压器、高压低感或无感固定或可变电容器依次串联组成；交流电源的输出线圈或者还有高压可变补偿电感线圈与降压变压器的初级(高压)线圈串联共同组成联合电感线圈，串联电路中的等效电感量为串联各线圈的电感量之和，电路中的总电阻为各部件的等效串联电阻之和，串联回路以自动调感或自动调容或电感量与电容量自动双调的方式实现串联谐振，电路谐振后能够将输入的低压电流变成电压很高的高压电流，而通过串联电路的电流可保持额定不变；工作时交流电源从输入端输入低压交流电，自动控制电路自动调谐达到同频共振；高压线圈采用绝缘树脂灌封，各连接处绝缘密封，***各高压防水部件在工作中发热时可用冷气或空气或循环油强制冷却。

3.根据权利要求1或2所述的串联谐振电容两端并联取电型静态超级电能机，其特征是：由高频高压可变电感器与高频高压无感固定或可变电容器组成串联谐振电路，工作时由中高频交流电源从输入端输入低电压交流电，电路经自动调谐发生串联谐振时，电容器开始充电，当一个充电周期结束后，电容器两极板上储存的电荷在电容器两端高电压的作用下，通过并联的降压变压器初级(高压)线圈放电，电容器放完电后又在串联谐振电路的驱动下反向充电，正反向充电与放电以特定的频率交替进行；降压变压器的初级(高压)线圈通过与串联谐振电路中谐振电容器的并联获取高压电，降压变压器次级线圈连接用电负载时，初级线圈的阻抗必须要大于或等于串联谐振电容器的容抗。

4.根据权利要求1或2所述的串联谐振电感两端并联取电型静态超级电能机，其特征是：由高频高压固定电感器与高频高压无感可变电容器串联组成前级串联谐振电路；高频高压可变电感器与输出变压器的初级(高压)线圈串联再与前级串联谐振电路中的固定电感器并联；通过并联分流取电的形式将高压电能通过变压器耦合到低压输出端，工作时由中高频交流电源从输入端输入低压交流电，电路经自动调谐发生串联谐振；可变电容调谐产生串联谐振；调节可变电感控制变压器初级线圈的电流。

5.根据权利要求1或2所述的两级串联谐振型特大功率静态超级电能机，其特征是：前级变压器的初级线圈串联一个高频高压无感可变电容器，工作时中高频交流电源从输入端输入频率固定的低压小电流，电容器自动调容，使得由前级变压器初级线圈和可变电容器组成的前级串联电路发生谐振产生的超高压小电流，经前级降压变压器降压后变成高压大电流，作为二级串联谐振电路的激励电源，二级串联谐振将产生超高压大电流，再经二级降压变压器降压后从输出端输出特大功率的电能。

6.根据权利要求1所述的并联谐振静态超级电能机，其特征是：由频率固定的高压大功率工频或中频或高频交流电源与高压低感或无感大电流可变电容器以及耦合变压器的初级线圈并联组成或者由频率固定的高压大功率工频或中频或高频交流电源与高压低感或无感大电流固定电容器、可变补偿电感器以及耦合变压器的初级线圈混联组成；工作时交流激励电源从输入端输入固定频率的高压大电流，并联回路以自动调容或自动调感的的方式使电路发生谐振，谐振后电源输入的电流急剧下降到最小值。

7.根据权利要求2或3或4或5或6所述的多级混联谐振特大功率静态超级电能机，其特征是：一个高压大电流高频可变电感器与前级中高频变压器的大电流初级(高压)线圈串联再与一个高频高压大电流无感可变电容器串联组成前级大功率或特大功率串联谐振电路；前级中高频变压器的次级线圈与另一个高压大电流高频可变电感器以及二级中高频变压器的大电流初级(高压)线圈串联后再与另一个高频高压大电流无感可变或固定电容器并联组成二级大功率或特大功率并联谐振电路；在前级串联谐振电路可变电感线圈的首端以及变压器初级(高压)线圈的尾端分别并联一根高压电缆作为大功率或特大功率电能特别输出端，配置一台三级降压变压器将二级并联谐振后前级闲置的特大功率电能经降压后对外输出，三级降压变压器的次级线圈串联一个限流电抗器或限流通断器，以确保初级线圈的阻抗大于前级电感器的感抗或电容器的容抗。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的移动式静态超级电能机组，其特征是：由可充电电池或超级电容器，中高频专用逆变激励电源，整流器以及串联或并联或两级串联或多极混联谐振静态超级电能机组成一套能够独立运行的移动式静态超级电能机组；工作频率在400Hz～400KHz之间选定，工作时首先由可充电电池或超级电容器向特定频率的专用逆变器供电，由逆变器将直流电转变为频率和电压符合静态超级电能机需要的交流电，静态电能机接通交流电进入谐振工作状态，谐振产生的电能绝大部分经过大功率整流器整流后直供或由直流逆变成工频后供给用电负载，小部分直流电能供给电池或超级电容器反馈充电，也可直接供给逆变器进入***循环，自动控制***需要的电能由电池或超级电容供电。

9.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8所述的三相静态超级电能机，其特征是：由3台相同的单相静态超级电能机或由3套相同的谐振装置与一个三相变压器组成三相静态超级电能机或者由单套静态超级电能机组输出后经过变频器或劈相机转换成三相电输出。

10.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高频高压高品质大电流叠片式无感固定电容器：由厚度根据工作电流而定的方形铜板或铝板作为叠片式电容器的电极板，电极板一个边的双面预留一条10～30mm宽的导电接触面，接触面上有若干个冲孔，导电接触面做好保护后其余各表面喷涂特氟龙绝缘涂料或者用特氟龙胶带平整包封，绝缘涂层或胶带的厚度由电容器的工作电压决定，电极板的面积和数量由电容量的大小决定；由宽度和长度以及孔位和孔径与电极板导电接触面相同的条形铜板或铝板作为导电垫条，垫条的厚度等于1个电极板+4个绝缘层的厚度，组装前导电垫条与电极板导电接触面做好去油除污处理，在组装时用厚度适宜的绝缘板做底板，左右电极板交互层叠绝缘装配，导电垫条依次夹装在相邻电极板导电接触面之间，装好后用大小与厚度相同的绝缘板做面板，2根电极高压引线分别牢固焊接在左右电极组合体导电垫条延伸头上，左右电极组合体各自用螺栓穿孔用螺帽压紧，在其导电外侧面喷金，整体烘干用环氧树脂真空灌封，双重绝缘装入配套容器拉出引线、然后注油加盖全密封，可自然风冷或强制风冷或强制水冷或强制油冷。

11.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高频高压高品质大电流空气无感可变电容器：由厚度根据工作电流而定、半径为50～100mm具有装配中心孔的半圆形铝板或铜板作为可动电极板套装在金属转轴上，每相邻两电极板间隔厚度适宜且相等的金属平垫圈，头尾两端用螺帽压紧组成可动电极总成，电极板的数量与面积由电容量决定，电极板的间隔距离或者金属平垫圈的厚度由工作电压决定；由厚度以及半径与可动电极板相同，数量比动板总成少一片、表面光滑平直无毛边无毛刺、中心有半圆弧槽、两边有安装外沿、外沿端面有匚形定位卡槽的半圆形铝板或铜板作为不动电极板依次插装焊接在两根长方铝条或铜条的丨字形卡槽内组成固定电极总成，相邻定位卡槽间距与可动电极板间距相等；将可动电极总成转轴两端的安装接触面用弹性胶帽套紧保护，固定电极总成定位方条上的导电螺孔用螺钉+橡胶垫片压紧保护，然后将定、转电极总成进行绝缘漆或特氟龙涂料的喷涂或浸涂，由高强度绝缘漆膜+空气间隙组成复合电介质；两块金属端盖上有安装可动电极总成的轴孔，两轴孔相对应，其中一轴孔内装有一个翻边轴碗，另一端的轴孔为丝孔，可动电极总成的转轴驱动杆穿出轴碗，轴碗内装有滚珠，转轴上装有挡圈，转轴另一端面的中心有锥孔，锥孔外圆面套装一个折边向外的条形弹力铜垫片，铜垫片的两头折边穿出端盖上的丨字形定位孔，端盖外面用一字槽锥头紧定螺钉旋转顶紧可动电极组转轴端面的中心锥孔，螺钉头上套装可动电极总成的高压引线连接端子并用螺帽上紧；端盖四角有定位孔，四根条形方铝棒，两端面中心各有螺孔，螺孔与端盖四角的定位孔对齐，用螺钉将两端盖与四根支撑铝棒拉紧固定形成整体框架结构；固定电极总成两边定位铝条或铜条的外侧面各有4个螺孔，两块长方形的绝缘板或陶瓷板有上中下三排数个定位孔，中间一条线上有4个，上下两条线上各有2～4个，用螺钉通过中间一排孔将绝缘板安装在固定电极总成的定位条上，通过上下孔将绝缘板连同固定电极总成悬空安装在整体框架上，固定电极组高压引线的连接端子固定在绝缘板中间的铜螺钉上；可动电极总成的转轴驱动杆端部装有塑料齿轮，整体框架上装有一块绝缘板，绝缘板上中间位置固定一片有数个螺孔、厚度≤4mm的金属板，金属板与整体框架高度绝缘，直流减速电机用螺钉固定在金属板上，电机轴上安装的塑料齿轮与可动电极转轴驱动杆上的驱动齿轮相啮合，电机可以朝一个方向连续旋转；电容器绝缘装入容器封闭，两根电极高压引线以及驱动电机的引出线分开穿出壳体，引线出口处绝缘灌封，壳体外表面装有散热片，可自然风冷或强制风冷或强制水冷或强制油冷。

12.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高频高压高品质大电流真空无感可变电容器：由两块厚度与直径适宜的圆形无氧铜板作为固定电极组件与可动电极组件的底座，电极组件用无氧铜制成不同直径的开缝圆管形状或用不同直径的无氧铜管切割开缝制成；动、定电极组件的数量与长度根据电容量的大小而定，但长度至少应达到外壳长度的一半，圆管形电极组件的直径从小到大依次等距递增，电极组底座板上精密等距切割出若干个连筋同心圆插孔，插孔的缝隙宽度或者电极组件的厚度由电容器的额定电流决定，相邻电极组件的间距或者同心圆形插孔的间距由电容器的工作电压决定；高强度高耐压的法兰式圆管形外壳用高频陶瓷或特氟龙塑料制成，外壳有较高的管内圆度及光滑度，壳体上设有抽气阀；直径等距递增的开缝圆管形电极组件分别插装进入动、定底座上对应的连筋同心圆插孔，在底座外底面牢固平整焊接，可动电极组最外圈的管形组件套装在圆形铜底座的外圆面保持垂直平正并与底座牢固焊接；不动电极组件底座内端面的中心处装有一个轴承，底座外端面牢固粘合一个厚度适宜直径较大的圆形绝缘板，使得绝缘板与无氧铜底座形成一个同心不同径的结合整体，绝缘板的直径与外壳的法兰相等，不动电极组件整体装入外壳，电极铜底座的直径与外壳的管内径达到一般精度的配合能够压装到位即可，绝缘板边上有数个等距通孔与外壳法兰之间夹垫密封垫圈用螺栓紧固，绝缘板端面偏离中心位置根据额定电流的大小设有一个或多个孔径适宜的螺丝盲孔，盲孔深度达到铜底座厚度的60～80％，用铜螺丝旋入螺孔固定连接电极高压引线；可动电极底座的中心处设有驱动丝孔，工程塑料制成的驱动丝杆旋入底座的驱动丝孔，端部轴头***固定电极底座中心的轴承孔；外观为整体圆柱形的可动电极组与外壳内径间隙配合，间隙的大小能使可动电极组在壳体内轻松轴向移动；外壳内壁设有一条轴向槽，可动电极组外圆面的同一条轴线上靠近口端与底端分别牢固固定一个NS磁极面向外壳内壁的高温强力永磁体，安装可动电极组时永磁体卡入外壳内壁的轴向槽内，可动电极组轴向移动时，永磁体随着可动电极组可以在槽内轻松滑动，当可动电极组远离固定电极组时在壳体外面中段位置正对壳内永磁体处固定双极锁存霍尔开关，壳内永磁体随着可动电极组轴向移动，不同的磁极控制霍尔开关的通断，霍尔开关的引线连接自动控制电路，输出控制信号；外壳另一头从端面向内至少40mm区段的管内径扩大10mm，形成一个内环形凸台，一个大小径同心圆塑料定位端盖的中心装有一个平面轴承和一个径向轴承，端盖大小径同心圆的外圆面与外壳内径适配涂胶固定，塑料定位端盖的外端面到外壳管口还有20mm左右的距离，塑料驱动丝杆的端头同心光轴穿出端盖10mm左右，光轴端面中心有螺孔，一个厚度8mm左右、直径适宜的圆形导磁铁板，中心有深度5mm左右的沉孔，沉孔中心有小孔，光轴端涂胶插进铁板的沉孔，沉孔背面用涂胶螺钉将导磁铁板与塑料驱动丝杆上紧连接到一起，导磁铁板上粘合固定厚度6mm左右、直径与铁板相等的两个半圆环强力永磁片组成强磁传动头，传动头NS磁极面与外壳封口端盖的间距＜1mm，长度22～25mm的硬塑料套圈插装在塑料定位端盖外端面2～5mm深的环形涂胶插槽内粘接固定，用来支撑隔离保护永磁旋转传动头；根据额定电流的大小设置一组或多组电极引线，塑料定位端盖的适当位置有对应的较大圆孔，用以穿行可动电极组的螺旋伸缩电极引线，引线的一端用铜螺钉固定在可动电极组的铜底座上，外壳内壁紧配一个无氧铜圈，外壳体有引线导出孔，无氧铜圈上有螺孔，铜螺钉从外壳旋入铜圈螺孔，电极引线端子套装在铜螺钉上用螺帽上紧固定，用环氧树脂将铜圈以及铜螺钉灌封；壳体封口端盖由厚度为0.5～1mm的非磁性圆形不锈钢薄片与中心有大孔、外径与法兰相同、厚度适宜的塑料板粘接复合而成，复合端盖与法兰夹垫密封垫圈用螺栓螺母紧固封口，复合端盖塑料板的中心孔外沿一周等距分布螺孔，全封闭的直流减速电机转轴上套装固定一个外径相同的圆形导磁铁板，铁板端面粘接固定两个半圆环永磁片组成强磁驱动头，电机端面密封安装一个筒口带有翻边法兰筒底中心有孔的筒式支架，支架的法兰与封口端盖中心的安装螺孔相对夹垫密封垫圈用螺钉将电机紧固在电容器的端盖上，电机端部强磁驱动头的NS磁极面与端盖中心不锈钢底板的间距＜1mm；驱动电机由自动电路智能控制，电机的正反转带动永磁驱动头隔离传动进而使可动电极组在塑料丝杆的驱动下进入或离开固定电极组，使两组电极的对应面积发生变化以达到改变电容量的目的；所述真空可变电容器还可以采用金属滑动电刷或金属滚动电刷连接可动电极组，在壳体上对称开设两个以上的窗口，电刷插进窗口前端在机壳内与可动电极组的最外圈组件滑动接触或滚动接触，外端与高压引线紧密连接，电刷壳外部分用环氧树脂灌封；电容器可强制风冷，也可置入油箱利用循环导热油强制油冷。

13.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高压高品质电刷往复转动式可变电感器，其特征在于：环形铁芯改用中高频铁氧体或非晶合金磁芯，电感线圈用高强度耐高压粗径漆包线绕制并用环氧树脂真空灌封；电刷采用金属滑动电刷或金属滚动电刷或金属无油轴承电刷，电刷转动轴与直流减速电机的转轴通过联轴器对接，电机安装在电感器的外壳上，联轴器垂直固定一个托板，托板上粘接两块NS磁极轴向的永磁片，在组合永磁片对应的外壳上固定双极锁存霍尔开关，电刷转动轴的起点和终点位置，霍尔开关面对的磁极正好相反，NS磁极分别控制霍尔开关的通断，进而控制直流电机的正反转，带动电刷移动改变线圈的匝数，外壳与高压组件以及高压引线可靠绝缘；可变电感器与其它适配部件组成静态超级电能机，电感器通过自动控制电路使直流减速电机带动电刷转动，随着电感量的连续变化，当电感量达到谐振点时，电能机的串联电路或并联电路发生谐振，输出端或输入端输出控制信号，电机受控断电停转，电能机处于稳定工作状态。

14.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高压高品质电刷往复移动式可变电感器：采用中间磁芯为圆柱体或方柱体的中高频EE型铁氧体或非晶合金软磁体；电感线圈用高强度耐高压的粗径漆包线单层绕制在配套的骨架上用绝缘树脂真空灌封，固化后在线圈表面沿轴向磨去绝缘层形成一条平直的光滑导电面，导电面朝外将线圈套装在磁芯柱上并用绝缘胶固定；用长螺栓对穿上下夹板左右两边将EE型软磁铁芯用螺帽拉紧固定，用绝缘材料制成的扁凸字形条状长方体电刷支架，其中心凸台轴向位置有驱动丝孔，两边平台处安装直线轴承，两根靠近端部设有定位卡槽的定位光轴各自穿过直线轴承、两端分别穿进中心处装有微型轴承的条形端盖，传动丝杆旋入电刷支架的驱动丝孔，头部插进下端盖轴承孔，尾部穿出上端盖轴承孔，驱动丝杆的上下端盖用卡簧固定在定位光轴上，光轴的两头装进上下夹板上对应的长盲孔内，长盲孔靠外边各有一个垂直的对中螺孔，螺孔内压入弹簧旋紧螺钉，使整个电刷支架保持适当弹性，金属滑动电刷或金属滚动电刷或金属无油轴承电刷安装在电刷底座上，电刷底座固定在电刷绝缘支架的底平面上；上夹板的后边中间位置设有一个适当的圆孔，用来安装直流减速电机，电机轴头的塑料齿轮与电刷驱动丝杆轴头的塑料齿轮相啮合；电刷支架侧面安装一个匚形折边导磁板，折边的内侧面异极相对分别粘合强力永磁片组成上下行程磁控板，磁控板的间距大小由电刷的移动行程决定，在电刷支架上下行程磁控板中间对应的电感器侧面的适当位置安装一个2档6脚扁柄钮子开关，开关的扁柄两面粘合强力永磁片，开关扁柄上的永磁片与电刷上的永磁片同极相对；当电刷从下往上移动到设定的上行程位置时，下行程磁控板与钮子开关低头手柄的下磁极近距离同性相斥，受到向上推斥力矩的磁性手柄向上抬头，开关内的触点变换方向，受到开关控制的直流电机同步换向旋转，电刷从下往上变为从上往下，当移动到设定的下行程位置时，上行程磁控板与抬头手柄的上磁极近距离相斥，受到向下排斥力矩的磁性手柄向下低头，电机又变换旋转方向，进而带动电刷向上移动，电刷移动改变了电感线圈的匝数，也就改变了电感量；高压电感总成双重绝缘装入保护壳体内加盖密封，高压引线可靠绝缘穿出壳体，密闭壳体上设有强制冷却气体进出管口；在串联谐振静态电能机的串联电路中当电感器的可变电感量达到谐振点时电路发生谐振，输出端产生额定感应电动势，电压继电器的控制端与静态电能机的输出端并联，直流减速电机的电源通断由电压继电器的常闭触点控制，当电能机的输出端感应到额定电动势时，电压继电器的常闭触点断开，直流电机停止转动；当电能机输出端电压达不到额定值时，谐振电路处于失谐状态，电压继电器的常闭触点闭合，直流电机接通电源，继续旋转寻找谐振点，找到谐振点后电机断电停转，电能机重新进入串联谐振工作状态，在串联谐振电路中直流电机通过正反转钮子开关以及电压继电器的常闭触点与直流电源相连；并联谐振静态电能机的激励电源与电流继电器串联，可变电感器驱动电机的电源通过电流继电器的常开触点控制通断，当电路没有发生并联谐振时输入的电流很大，通过电流继电器的电流大于整定值，继电器动作，常开触点闭合，驱动电机接通电源，电机旋转带动可变电感器的电刷移动改变电感量搜寻谐振点，当移动的电刷达到谐振点时，产生的电感量引起并联谐振，输入的电流急剧下降到最小值，继电器返回常开触点断开，驱动电机停转，在并联谐振电路中直流电机通过正反转钮子开关以及电流继电器的常开触点与直流电源相连；自动控制***设置一个三联开关，同时控制电能机激励输入电源与直流电机电源以及直流电机控制电源的通断，电机电源和电机控制电源共用一个低压直流电源。

15.根据权利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的静态超级电能机专用高压高品质磁芯往复移动式可变电感器：采用圆柱或方柱中高频磁芯，电感线圈用高强度耐高压的粗径漆包线或多股漆包线绕制在配套的骨架上，线圈层间耐高压绝缘，线圈烘干用绝缘树脂真空灌封，磁芯能够在线圈骨架内轴向移动；磁芯两端面用强力胶牢固粘接非磁性的滚动支撑定位轴和直线位移驱动丝杆轴，支撑定位轴由工程塑料制成，粘接头的外径与磁芯相等，同心的支撑轴为直径较细的光轴，穿过安装在轴承座内的直线轴承；直线位移驱动丝杆轴由非磁性的不锈钢制成，粘接头的外径与磁芯相等，同心的支撑驱动轴为直径较细的丝杆轴，丝杆轴通过中心有丝孔的驱动齿轮支撑定位，丝孔齿轮的外端面中心有圆柱形空心凸台，凸台中心为丝孔其外圆处***径向轴承孔，轴承安装在轴承座内，轴承座固定于非磁性底板；高压线包***设置一个凵形的中高频外磁路，内外磁路截面积相等，外磁路的两端面与线圈磁芯两头的同一个侧面间隔微小气隙，形成准闭合磁路；磁芯为圆柱体时外磁路端面为圆弧面，磁芯为方柱体时外磁路端面为平直面，凵形外磁路与高压线包绝缘粘接成为一体，外磁路底部粘接固定在非磁性底板上，底板的适当位置安装一个直流减速电机，电机轴上的齿轮与驱动磁芯的丝孔齿轮相啮合，自动电路控制电机正反转带动丝孔齿轮进而带动磁芯直线往复移动，磁芯的移动改变了高压电感器的电感量；高压电感总成加强绝缘整体装入配套的壳体加盖密封，高压引线可靠绝缘引出壳体，密闭壳体设有强制冷却气体进出管口。

16.根据权利要求11或12或13或14或15所述的可变电容器与可变电感器的电子式自动控制***：由固定在移动部件上的两个永磁体控制一个或处于同一平面并联连接的数个双极锁存霍尔开关，两个永磁体的间距由移动体的移动行程决定，霍尔开关控制一个一常开一常闭或两常开两常闭的直流固态继电器，固态继电器控制4个小功率门极可关断晶闸管，4个可关断晶闸管分成2组，当给门极施加正向触发信号时晶闸管能自行导通，而给门极施加反向触发信号时晶闸管能自行关断，以2通2断此通彼断的方式控制直流电机的正反转，实现整个电路的无触点自动控制。

17.陆路自能电动车，其特征是：以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源，以电动机作为动力源的各种轮式或履带式电动交通运载工具以及工程机械。

18.铁路自能电动车，其特征是：以移动式大功率或超大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，以多台大功率电动机作为动力源的各种轨道牵引机车或以多台大功率高速电动机作为动力源的各种高速轨道电动列车或以大功率电能驱动的超导磁悬浮列车。

19.水路自能电动船，其特征是：以移动式大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，单个或多个分布在船体后端以及两侧的螺旋桨或高压水泵或高压风机以单个或多个大功率电动机或特大功率电动机作为动力源，船体以螺旋桨在水中旋转或高压水流或高压气流向船后或船下喷射产生的反冲力作为推进动力以及用超导体或强力永磁体产生强磁场，以电极在水中放电形成强电流，以直线电流与强磁场相互作用产生的电磁力作为推进动力的各种水面电动船只或水下电动潜艇。

20.自能电动飞行器，其特征是：以移动式大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，以大功率高速电动机作为动力源的各种电动螺旋桨直升飞机或以压缩空气经过电加热转变成炽热气体高速喷射产生的反冲力作为推进动力的各种电热喷气式航空飞机以及由特大功率微波推进器或超导强磁等离子体推进器或超强脉冲等离子体推进器或超级霍尔推进器或高能激光推进器或电火箭推进器产生推进动力的各种航天飞机或空天飞机。

21.自动冲压电热喷气式发动机：由大口径高强度耐高温合金管作为发动机的外壳，外壳前端为喇叭口进气道，进气道端口进去适当距离设置一个中心有尖头压气锥、锥底周围密布锥孔的冲压进气孔板，压气锥底的大小与后面的高速高压大功率外转子轴流式强力电动风机中心的电机相当；风机后面是大功率或超大功率或特大功率空气极速电加热器；采用两种形式的电加热器：(1).涡流极速加热器由数十或上百根长度适宜的无缝小口径高温合金管相互紧靠插装固定在发动机的壳体内、壳体外圆面包裹高强度绝缘隔热材料、在绝缘层外套装固定中高频线圈组成；(2).电阻极速加热器由数十或上百根长度适宜的棒状或管状高温电阻发热材料等距间隔两端插装固定在圆形进气电极孔板上，电极孔板连同大功率电热组件绝缘固定在外壳管体上，电极引线绝缘密封穿出壳体组成或者由高温电热扁带等距间隔折叠制成的圆形电热盘层叠套装固定在中心轴上并与外壳绝缘组成；电加热器后面是高温高压气体喷射尾管；工作时首先给高压风机通电，进气孔板外的空气在高压风机的强力抽吸作用下通过冲压进气锥孔快速进入风机，经锥孔增压后的空气再经风机加压变成高压空气，高压空气快速进入电加热器，经过电加热器的极速加热，高压空气的体积急剧膨胀变成高温高压的炽热气体从尾管喷射，配装自动冲压电热喷气式发动机以及移动式中高频大功率或超大功率或特大功率静态超级电能机组的飞机获得反冲推进力，起飞升空高速飞行，飞行过程中进气道迎面而来的空气自动冲压进入锥孔与高压风机合力产生压力更高的压缩空气以供电加热器极速加热，飞机获得更大的反冲推进力高速飞行；电热空气的温度和压力由电加热器的电功率和转换效率决定；根据飞机的大小，自动冲压电热喷气式发动机可以单发或双发或三发或四发配装在机腹下面或机身的两边或两个机翼上；在发动机喷射尾管前端通过单向高压喷嘴向发动机内喷水能使电热高压空气的压力瞬间升得更高，实现自动冲压电热喷气式发动机通过以水加力达到高超音速飞行的目的；在喇叭口喷管靠近出口的适当位置的上下左右分布4个高压加水喷嘴，根据需要分别开启一个或两个喷嘴加水，能使喷嘴对面的高温气体的压力更高，可以获得矢量转向喷射高温高压气体的效果，发动机加力所需的水，既可以在飞机上加装水箱自带，也可以用大功率设备从空气中快速提取。

22.自动冲压高超声速电热喷气式发动机：由大口径高强度耐高温合金管作为发动机的外壳，外壳前端为喇叭形圆平口或圆斜口进气道，进气道端口进去适当距离设置一个中心有尖头压气锥、锥底周围密布锥孔的冲压进气孔板，压气锥底部的大小与后面的高速高压大功率异步感应外转子变频调速轴流式强力风机中心的电机相当，风机中心的厚壁管状支撑定位轴通过两端的轴向扁辐条一体式支撑轮固定在外壳体上，定位轴的管壁内外错位等距开有轴向通槽，较浅的外槽用于插装固定内定子的中频铁芯，较深的内槽用来通风散热，定位轴管内插装耐高温高压厚壁陶瓷管，瓷管内插装无氧铜棒，铜棒的前端面中心有螺孔，从进气孔板后面绝缘进入壳体的条形无氧铜板与风机中心铜棒端面的螺孔相对应处有圆孔，用铜螺钉以及平垫弹垫穿孔将条形铜板紧固在铜棒上，铜棒及铜管的外露部分绝缘包封；风机出风口收缩，收缩口的内径与后面的大功率或超大功率等离子体径向火炬的大直径耐超高温合金管外电极的外径大致相当，壁厚＜10mm的大圆管外电极前端面内外倒角形成管状刀刃，管内隔空安装壁厚＞20mm的小直径耐超高温合金管内电极，内电极内壁上轴向均匀开设多个等距分布的通风散热孔，内电极管一头紧密套装固定在风机中心后端的外露无氧铜棒上，另一头的外圆面等距开设3～6个轴向插槽，耐高电压以及超高温(2000℃以上)的陶瓷刀形支撑定位板刀刃朝前、刀背向后插装在槽内上紧挡圈封堵固定将内电极隔空固定在外电极的大圆管内，内电极中心孔的尾端插装固定一个反冲推气锥；在发动机外壳管体上对应燃烧室位置的两端等距开设三点式或六点式共6～12个螺孔，两个安装在同一条直线上的是耐高温高电压、管内固定装设无氧铜棒的厚壁外螺纹陶瓷管，其余为耐高温高电压的外螺纹陶瓷棒，瓷棒和瓷管旋进螺孔等距顶紧将大圆管外电极绝缘固定于发动机外壳上，由此构成大功率或超大功率等离子体径向火炬空气极速加热器；壳体外定位瓷管外露的无氧铜芯棒与条形无氧铜板分别通过高压电缆连接大功率或超大功率高压电源的正负极大电流输出端子并将外露高压带电体绝缘灌封，电源的输出回路串联高压大电流高频可变限流电抗器，由移动式静态超级电能机提供的中高频大功率电能通过大功率整流器整流，由大功率可关断晶闸管无触点控制大功率或超大功率等离子体火炬阴阳电极高压电流的通断，管式阴阳电极可利用超高压脉冲点火装置引燃电弧或在内外电极上设置放电刷利用尖端放电引弧并维持稳定燃烧，发动机的压缩进气孔板以及高压风机产生的大流量压缩空气不断快速进入电弧燃烧圈被极速加热到极高的温度(2000℃)左右，变成高温高压的炽热气体通过扩张式喇叭口尾管高速喷射，喷射尾管内衬耐受2000℃以上高温的陶瓷或铜钨合金，配装自动冲压高超声速电热喷气式发动机的飞机或巡航导弹获得巨大反冲推进力，起飞升空高速飞行，飞行过程中进气道迎面而来的空气自动冲压进入锥孔与高压风机合力产生压力更高的压缩空气以供大功率或超大功率电弧空气加热器极速加热，飞机或导弹获得更大的反冲推进力实现高超声速飞行；控制工作电流及电弧的温度可使配装自动冲压高超声速电热喷气式发动机的飞机选择低速或声速或超声速或高超声速的飞行速度。

23.永磁同步外转子变频调速电动车轮及其控制方法：作为电动车轮动力的三相交流永磁同步电机，采用外转子内定子结构，与内定子电磁极数量相等的强力瓦形永磁体异性相邻、等距分布固定在外壳体的内壁上，三相线圈绕制在内定子的低损耗铁芯线槽内，线圈用环氧树脂真空灌封，空心厚壁支撑轴固定在内定子铁芯的中心孔内；圆管形外壳与圆形端盖以及轴承与空心轴及其电源进线槽孔的每一处接触面密封防水；里端盖的外侧面边缘安装一个刹车盘，旁边车体上安装制动卡钳；电机内定子产生的热量通过中心空心支撑轴吹出由车载制冷机产生的冷气或由鼓风机产生的强劲冷空气的方法强制风冷散热；轮胎的形气门嘴对准预留出口槽孔将轮胎直接安装在相当于轮辋的永磁同步电机的外壳上，电机外壳里端盖凸起轮缘相当于轮辋的内挡圈，轮胎装进后用若干个双头螺栓将外挡圈紧固在外端盖上压紧轮胎，载重双车轮配装在加长型电机的外壳上，装配时先套装里面的轮胎并使气门嘴穿出里端盖，再套装两轮中间双向挡圈，然后套装外面的轮胎，最后用螺栓紧固外挡圈压紧内外双轮胎；永磁同步电动车轮可以配装在各种四轮电动车的前轴或后轴或前后轴上，构成前轮驱动或后轮驱动或四轮驱动电动车；配装永磁同步电动车轮的各种电动车都以移动式静态超级电能机组作为配套动力电源，每个电动车轮的启动、加速、减速、倒转、停止等功能统一由输出频率0～400Hz、输出电压在380～1150V之间的三相变频调速器控制，行驶中通过触摸屏手动加速或自动加速到设定时速稳定运行，高频车速快，低频扭矩大；电动车轮的轻制动适用于下坡滑行，制动时轻踩刹车踏板，踏板连杆上的永磁体向下触发第一组霍尔开关及其控制的继电器以及联动交流接触器，车轮电机由电动状态快速转变成发电状态，交流接触器接通中功率电阻能耗制动电路，制动电阻统一集中设置在绝缘耐热容器内通过强劲风冷或循环油冷强制散热，制动的同时霍尔开关输出信号到变频器的停机端子使变频器输出电路停止输出；中制动适用于强制减速，重踩刹车踏板，踏板连杆上的永磁体再向下触发第二组霍尔开关及其控制的继电器以及联动交流接触器，第二交流接触器断开电动电路接通大功率电阻能耗制动电路；重制动适用于紧急停车，刹车踏板踩到底触发机械刹车(油刹或气刹)紧急制动停车，停车后用手刹或电子手刹驻车，刹车踏板复位，接触器常闭触点闭合接通电动电路，变频器处于待机状态；配装永磁同步电动车轮的前轮独立驱动或后轮独立驱动电动车直线行驶时两轮同步驱动，转向行驶时内侧车轮断电随动转向，整车依靠外侧车轮驱动转弯行驶，方向盘转向轴的适当位置有一个轻型齿轮，齿轮啮合一个可以左右滑动的轻型齿条，齿条上粘接长度适宜的条形永磁片，永磁片处于转向轴正中位置时其左右两端边缘适当位置分别设置霍尔开关，当方向盘向左转向时，转向轴带动条形永磁片向左移动接近左边的霍尔开关，使之导通输出的信号控制左继电器，左继电器控制左接触器，左侧电动车轮通过左接触器与变频器输出端相连，因此方向盘左转时触动左霍尔开关，进而触动继电器使左接触器断开与变频器的连接，左车轮断电随动转弯，当方向盘返回到中间位置时，永磁片离开左霍尔开关使之复位，左接触器闭合，左车轮接通电源进入同步直线行驶状态，当方向盘右转向时工作原理相同；配装永磁同步电动车轮的四轮独立驱动的电动车由机械联动装置实现前后轮转向相反或转向相同的四轮同步转向，转向时内侧前后车轮断电随动转弯；多轴多轮独立驱动重型电动车的全部电动车轮分别由电脑数控的步进电机或交流伺服电机同时驱动车轮转向齿轮实现全轮独立转向，转向时内侧前后车轮同样断电随动，车辆依靠外侧前后电动车轮驱动转弯。

24.海陆空三栖电动车：以移动式大功率静态超级电能机组作为配套动力电源，车前面设置两个筒式大功率高速防水风扇，能够垂直向下或倾斜向下，用于直升起飞或降落或抬升飞行，也能够水平向后强劲吹风用于向前飞行，车后的两个筒式或盘式大功率高速防水风扇的位置高于前面的两个风扇，同样能够垂直向下倾斜向后水平向后强劲吹风，车体后面有一个折叠式尾翼用于稳定飞行，飞行时一侧吹风减弱另一侧吹风增强可以空中转向；水路航行时前面的防水风扇能够下落一定角度浸入水中低速或高速旋转划水，推进车体前行，也可以使风扇倾斜向下或前面风扇向下、后面风扇倾斜向后高速旋转强劲吹气，以达到气垫艇飞速航行的效果；车体装有四个能够联动转向的电动防水车轮，能在陆路以四轮驱动方式越野行驶，陆路行驶时风扇可以向后吹风协助车辆高速行驶。