节能环保的重大发明
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作者: 曾凡昌 黄有银
【摘 要】 在当代节能和环保是影响人们生产和健康的重大问题，中国人通过对调谐电路具有选择信号能力的研究，发现了新能量---谐振能，并发明了《谐振节电器》。
《谐振节电器》有四个大突破：一是节电原理的突破，二是节电设置的突破，三节电效果的突破，四是节电计算的突破。一个节电规律：节电效果与自然品质因数成正比。
节电专家黄有银利用《谐振节电器》做的节电工程，节电率为20-30%，最多达50%左右。推广利用谐振节电器的节电，是解决电能不足和改善环保污染的关键。
因为新发现和新发明是关系到世界人们幸福的大事，所以是对全人类的重大贡献！
此文章是反映世界领先科技成果，具有实用性、收藏性和科研性。
【关键词】 内电动势 谐振能 有功功率因数 自然品质因数 谐振品质因数
中国科学院前院长周光召说：“人们应该坚信，物理学的理论框架永远不可能完美。因此，在某一历史时刻，必有一个或不止一个创造性的观点有待发掘”。
在当代无功补偿的节电方法虽然在全世界推广，但因节电的原理不正确，无功补偿的节电效果无法解答，节电与窃电分不清楚，有的人还把节电效果当成窃电反对。
中国人通过对调谐电路具有选择信号能力的研究，发现了新能量---谐振能。因为谐振产生新能量，无功补偿和其它节电器的节电效果就有了正确的答案。
通过对无功补偿节电不同效果的分析，发明了《谐振节电器》，并且获得国家实用新型专利。关于谐振能的发现和《谐振节电器》四个大突破说明如下。
1 新发现――谐振能的存在
新发现和新发明必须有正确的参照物，外国人发明蒸汽机的参照物：水蒸汽推动壶盖动现象；中国人发现谐振能和发明谐振节电器的参照物：调谐电路具有选择信号的能力。
1.1 调谐电路为什么具有选择信号的能力
（1）谐振与不谐振输出能量不相同，这是人们公认的事实。
（2）谐振时输出能量必须增大，这也是人们公认的事实。
在电信技术中承认上面两个事实，就做出千万种的发明。在弱电中没有提出有功功率因数问题，把视在功率当成总电能。
（3）调谐电路具有选择信号的能力，误认为输出增大能量来至电源？
1）产生失误的原因：在电工书中讲：串联谐振时负载中的总阻抗最小，电流最大，因此输出增大，能量来至电源。
2）经过无数实践证明：串联谐振时负载中的总阻抗最大，电流最小，从电源输出的电能不会增加，所以输出增大，能量来至谐振。表现从电容器中输出无功电流。
3）在电路谐振时感抗和容抗分析失误，不是互相抵消，而是互相合作产生“内电动”势，输出新的电能。如果电容器不输出无功电流，就不会产生谐振现象。
4）因为电工书对谐振总阻抗分析失误，所以对谐振能认识失误。
①在并联谐振时，如果感抗与容抗互相抵消，那么并联谐振时负载中的总阻抗也应当是减小的，电流增大的。实践证明并联谐振总阻抗增大，电流减小是正确的。
②串联谐振小试验结果：总阻抗增大，输入电流减小。串联无功补偿已经得到应用。
试验图片：图片中：左灯泡输出，右灯泡输入。
图1没有电容器，输出灯泡不亮。图2安装电容器，输入电流减小亮度减弱，电流减少14%，输出电流增大23.6%，灯泡亮度增大。
通过上面试验结果证明：调谐电路输出增大，能量来源电路谐振。
1.2 无功补偿电路与调谐电路的关系
（1）相同之处：组成的元件相同，感抗=容抗相同，欧姆定律都适用。
（1）不同之处：电能大小不同，品质因数不同，产生的谐振程度不相同。
根据上面两方面分析推理：在支路中做无功补偿，负载中的电压、电流和功率必然产生三增大。实践证明推理是正确的，在无功补偿时产生三增大现象，并且节约了电能，减少了电费，用户和供电都获得了好处。
1.3 谐振能是怎样产生的
电流是由电子定向移动产生的，研究电子运动规律必须利用力学理论探讨。
1.3.1 什么代表能量
在宏观作用力代表能量，反作用力消耗能量；在微观交流电路中，电源电压代表能量，负载中的阻抗是反作用力消耗能量，表现产生电压降。
1.3.2 纯电感负载消耗电能的原因
当电感输出能量时，电源变成了负载。在一个周期中的任何瞬间，电源没有增加，负载也没有减少，所以一个周期中的平均功率，应当利用瞬时功率绝对值和的平均值计算，结果不等于“零”，与无功功率量纲的存在相符合。
书中利用代数和的方法计算，因为计算结果为“零”，误认为无功功率不消耗电能，起名为无功功率，按物理意义应当称为电磁功率。
1.3.3 电路谐振产生能量的原因
（1）感抗和容抗的电流与电压的相位相反，相差180度。都是保守力本身不消耗电能。
（2）在接通电源瞬间，电感不消耗电能，电源向电容器充电，把电能储存在电容器中；
（3）当充电结束电容器放电，此时电容和电源同时向电感负载输入电能，电源不消耗电能。书中称为电磁振荡。把电源和负载各一半时间的反作用力，转变为作用力，表现从电容器中输出无功电流，从力学方面看无功功率是由能量转变的，具有能量会做功。
（4）在电路谐振时负载中的功率因数是不变的，当电容输出无功电流时有功功率也会增大，有功功率计算公式：P=IUCOS；COS不变，I和U增加，P必然增大。
因为有功功率代表电能，谐振时有功功率增大，所以电路谐振产生谐振能。
1.3.4 谐振能与谐振现象的关系
（1）从哲学和力学方面分析：谐振现象是谐振能存在的表现，谐振能是谐振现象的产生原因，二者是不可分割的统一体，利用谐振现象，就是利用谐振能。 （1）在当代谐振负载中的电流或电压增大结果计算不出来：
①在电工书中讲：并联谐振负载中的电流是输入总电流的Q倍，串联谐振时负载中的电压是输入电压的Q倍。Q=X/R；
②因为X和R都是谐振前的参数，计算结果谐振前后电流或电压值不变，计算不出电流或电压的增大值。Q可称“自然品质因数”，与谐振现象无关。
（2）谐振节电器新的计算公式：并联谐振时负载中的电流为：电源输入的有功电流与电容器输入的无功电流矢量和；IL=，因为Q2是谐振时的品质因数，大于自然品质因数Q，所以能计算出并联谐振后的电增加值。又因为电流增大，所以能计算出有功功率增加值，计算结果与实际节电效果相统一。
2.3 一个节电规律：节电效果与自然品质因数成正比，品质因数与频率成正比
2.3.1 自然品质因数物理意义
书中讲品质因数Q是感抗与纯电阻的比值：Q=X/R；Q也是电感负载中的无功电流与有功电流的比值：Q=I无/I有。
2.3.2 电工书中讲
并联谐振时负载中的电流为：I无=QI有；从计算公式中看Q值越大，无功电流也越大。谐振时品质因数Q2与自然品质因数Q成正比增大。
2.3.3 增加一个独立的变压器，串联适当的电感器的作用
（1）会降低原来电路的功率因数，提高电路中的品质因数。
（2）在电源和负载不变时，串联适当的电感器，会减少从电源输入的电能。
（3）把电容器和大电网隔开。电容器安装在变压器的输出端，在支路中做无功补偿。就会产生谐振现象，做出电流、电压和功率三增大的结果。
（4）收费电能表安装在变压器的输入端，测量出的电能是从电源输入的电能。
通过上面分析可以得知：为什么治理有害谐波节电效果比常规无功补偿节电效果大的原因。注意：串联电感器必须适当，无功补偿保持动态电磁平衡。
3 谐振节电器与节能环保的关系
3.1 为什么在解决能源和环保问题上，丢掉西瓜，抓芝麻
（1）中国的发电量比例从网上得知：煤电73%、水电14.6%、核电2.4%、气电2.3%、其他7.7% http：//zhidao.baidu.com/question/146825175.html“其他”可能包括燃油电站、风力发电、海浪发电、太阳能发电等。目前国内风电的比例远低于核电。
（2）无功补偿节约的总电量，大于总发电量。
1）不论无功功率是否会做功，没有无功功率是不行的。根据欧姆定律视在功率是守恒的：①电源（包括内电动势）输出的视在功率与负载消耗的视在功率是相同的。②在电源和负载不变的条件下，负载做功大小与消耗的视在功成正比。
2）从实践中得知，无功功率的需要量比有功功率还要多。
如果不补偿无功功率，全国电能就会减少50%以上，就会有50%以上的企业因缺少电能而停产，因此无功补偿的作用是极大的。
3）在补偿无功功率时，有功功率和视在功率按同一比例增大。
①电感负载好比一个纯电阻与纯电感的串联电路，存在着阻抗、电流和功率三个三角形。在无功补偿时，因总电路中的电流减小，提高功率因数，所以输入的有功功率不会增加。
②当电路谐振时负载中的电流和电压增大，功率因数不变，所以视在功率和有功功率按相同的比例增大。所以按有功功率计算，无功补偿节约的总电量也大于总发电量。
③单台设备节电成功案例，文章前面说的：做节电改造后，负载中的功率增大了34.4KW，（63.2-28.8）÷28.8×100%=119.44%。
从发电到用电层层补偿，一定会大于单层节电的效果超过50%，即增大一倍以上。
（3）为什么在解决能源和环保问题上，丢掉西瓜，抓芝麻！
通过调查发电量比例，得知什么是西瓜，什么是芝麻。
（1）风力发电、海浪发电、太阳能发电等，目前国内风电的比例远低于核电。核电2.4%，风力发电、太阳能发电小于2.4%，与利用谐振节约的电能量相比好比是芝麻。（2）因为利用谐振节约的电能大于总发电量，与风能和太阳能发电比就好比是西瓜。（3）从发电量统计得知，世界至今没有承认谐振能的存在，所以丢掉西瓜，抓芝麻。不论怎样抓，不会解决大问题。（4）发现谐振能，发明谐振节电器，是解决世界能源和环保的关键。谐振能公认之时，就是能源和环保解决之日。
3.2 无功补偿节电原理不正确，阻碍了无功补偿节电的发展
3.2.1 节电与窃电分不清楚，打节电官司
（1）节电专家黄有银来信说：我做了几十家企业的节电工程中，有过一个企业抄表员说我是窃电，后来抄表员报到县供电公司，供电公司来人解剖节电器，认定不是窃电，是正常的无功补偿节电（在支路中利用谐振能做的无功补偿）。
（2）电工论坛网友说：我在教学中有位学员就是这样说的：他们单位的电度表是电业局的人安装的，表的读数是电业局的人抄的，但是电业局的人说他们偷了电，要罚款。
单位不同意，就去打官司，电业局输了！学员说确实他们单位用电多，而且多得多，但是他也不知道原因，反正他们没有偷电。
节电官司说明什么？说明理论与实践相矛盾，理论阻碍了实践的发展。
3.2.2 把节电效果当成窃电反对，节电还能发展吗
电工论坛是一面镜子，反映出人们对无功补偿节电的认识有问题。在电工论坛中发表节电奇迹的文章，受到多数人的反对。
（1）一位大学教授说：安装电容器的好处在供电、发电！好处不在用户！！！
（2）退休教授回复中说：gclzfc老先生说“推动无功补偿节电的大发展”是一个错误的说法，给人以错觉！特别是给用电用户一个错觉，认为并联电容器可以少交电费30%，那是绝对不可能的，……，是自欺欺人而已！ 3.3 谐振节电器是无功补偿的新发展
3.3.1 电容器安装位置不同，负载做功大小不相同
电网好比是大海，支路好比是小河，谐振输出电能好比是下雨。
（1）天上下雨不会改变大海的水位。当电容器安装在大电网附近并且直接与大电网相通，谐振输出电能不会提高电网的电压值，电感负载中的电流、电压和功率三不变。
（2）天上下雨会改变小河的水位，称为涨水。当电容器安装在支路中，不直接与大电网相通，谐振输出电能会提高支路负载的电压值，负载中的电流、电压和功率三增大。
3.3.2 当无功补偿做出三增大，电能表安装位置不同，节电效果不相同
（1）电表安装在电容器附近，测量出的电能是谐振后的总电能，测量不出节电效果。
（2）电能表安装在变压器的输入端，电容器安装在输出端，才会测量出节电效果。
3.4 谐振节电器与节能环保的关系
（1）谐振节电器达到理论与实践相统一，如果得到社会公认，节电会飞速地向前发展。在现在的节能基础上，全国还会提高节电率20%以上，其意义是极大的。
（2）电能节约20%以上，环保也会提高20%以上。
（3）谐振能是最理想的能源，有五大特点：是最清洁，成本最低，容量最大，应用最方便，运行最稳定。是一次投资，年年受益，是对人类贡献最大的能源。
3.5 谐振节电器具有科学研究价值
3.5.1 直流节电器的发明，在节电和环保中会起到关键作用
直流节电器：已经获得国家实用新型专利，专利号：2011204 45078.6。
直流节电器实际是交流节电器中的特殊电路，经过整流在直流电路中应用，所以起名为“直流节电器”，在当代电动车和摩托车中急需要这种节电器。
（1）直流节电器小试验结果：输入不变，输出增大一倍多，具有节电效果。
图5：无电容器，灯泡无光；图6接电容器，灯泡有光。
①输入功率：0.280×11.94=3.34瓦。②输出功率：0.163×67.2= 10.95瓦。
③输出与输入对比：（10.95-3.34）÷3.34×100%=227%，增大一倍多。
（2）“节能控制主机”，电能增大3倍多。hyz 403315723@qq.com网友来信说：“节能控制主机”在阻性负载中应用节电率最高达75%，相当于把电能增大3倍。
①“节能控制主机”是利用谐振能产生的电能。负载做功不变，消耗电能减少。
如果输入功率不变，做功就会增大3倍。
②制造实用的直流节电器，对个人是难事，对组织是很容易的。
只要对“节能控制主机”适当修改，整流，就变成了实用的“直流节电器”。
（3）直流节电器是社会发展的需要。电动车存在两大问题：一个是成本高，另一个是行程短。利用提高电池质量的方法，解决不了根本问题。发明直流节电器，如果电能提高一倍多，就有实用价值，提高3倍，就会解决两大难题。
（4）直流节电器应用与环保关系极大。如果电动车取代汽车，对减少城市污染问题，就起到了重大作用，这是中国人的梦想，是全人类的希望！
3.5.2 在交流电路中，利用谐振不断的扩大电能。是实践发展的原因
（1）在不利用谐振能的情况下，输出等于输入，永动机不存在。
（2）在利用谐振能的情况下，输出大于输入，永动机就会存在。
①我们单位企业用电量很大，有异步电动机和同步电动机两种。
领导要求同步电动机过励运行，发现同步机开动后，电动机的端电压不降，反而升高。从书中得知：同步电动机过励运行，相当于调相机，会输出无功电能。调相机又称为无功发电机。如果两种电动机同时都带动发电机发电，就会输出的总电能大于消耗的总电能。
②“节能控制主机”，电能增大3倍多。普通电动做功效率按50%计算，利用节能控制
主机输出的电能，用电动机带动发电机发电，电能一定会输出大于输入。
最后说明：谐振能的发现和节电器的发明不是个人的智慧。
（1）是实践发展的原因：无功补偿节电原理与节电效果相矛盾。
（2）是人类智慧的结晶：在当代各种节电器，都有节电效果，最多增大3倍以上。
（3）是科学杂交的产物：利用哲学和力学理论分析，发现谐振产生新能量---谐振能。
（4）是学习毛著的硕果。获得三件宝：显微镜、透视镜和永远镜。
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