3.1 绕组中的二次电流热

　　

3.2 铁心中产生的热量铁心中基本发热是由主磁场在铁心内发生变化时产生的，这种变

化可以是交变磁化性质的，也可以是所谓旋转磁化性质的，不论是交变磁化还是旋转磁化
它们均会在铁心中引起磁滞和涡流进而产生热量。精确的铁心损耗可用有限元方法按照铁心
的不同部分分别计算。
　　

3.3 机械摩擦热机械摩擦热主要包括轴承摩擦损耗和通风损耗产生的热量。

　　轴承摩擦热与摩擦面上压强、摩擦系数以及摩擦表面间的相对运动速度有关。
　　

4 实验研究与分析

　　在定性解析的基础上，结合具体样机对旋转电磁热机进行了实验研究。
　　测试系统包括：温度传感器、流量传感器、水循环系统（水箱、水泵）、数据采集卡、功率
分析仪、计算机等。温度传感器、流量传感器及功率分析仪，通过数据采集卡与计算机相连，
从而将实验测试到的各量采集到计算机中。
　　可以看出电磁自热器具有预期的热机效果，与传统电机一样，除有功功率外存在无功
功率，这表明对电网而言电磁自热器属于阻感性负载。所不同的是，作为机电能量转换器时，
仅有效率为

η 的有功分量输出，同时还有功率因素的制约，而作为旋转电磁热机使用时，

能量转换利用率理论上可认为为

100%，换言之，作为旋转电磁热机使用时较之作为机电能

量转换器节省能量。
　　表明，在输出热量相同的情况下，电磁自热器的耗电量较少，德国宝电采暖器和电阻
供 暖 炉 耗 电 量 相 当 。 德 国 宝 电 采 暖 器 和 电 阻 供 暖 炉 耗 电 量 较 之 电 磁 致 热 器 多 了 约
0.075kWh，即较电磁自热器耗电量高约 3%.至少可认为在输出热量一致的情况下，电磁自
热器的耗电量不高于德国宝电采暖器和电阻供暖炉的耗电量。
　　测试表明：经电磁自热器加热后，对水媒质具有明显的磁化和软化作用，水的

pH 值、

浊度、硬度、电导率及总固体溶解量均降低。
　　从扫描结果中可以看出，电磁致热器对碳酸钙晶体的形貌影响比较显著。在晶体边缘、
间隙和结构排列上有较大差异。高温下燃油锅炉的垢样结晶紧密呈柱状及粗针状，形状规则；
而经过电磁致热器处理后的垢样结晶松散，形状不规则，有针状颗粒，还出现了很多薄片
状的晶粒，晶粒数目增加，粒径变小。由于电磁场的作用，在水中结晶析出的水垢成分的晶
体颗粒被打破了原有的排列顺序，不再有规律的针状排列在设备或管道的器壁上，而是以
颗粒状和絮状漂浮在水中。随着颗粒的增大，逐渐沉积在循环系统流速小的地方或是容器的
底部，被排放出循环系统，从而达到防垢的作用。在完成防垢的同时，原有的陈旧水垢在温
度变化的时候，由于和容器及管道的膨胀系数不同而龟裂、脱落，并且电磁场能使水分子及
水垢成分分子的活性增强，运动加剧，水分子中产生大量的被激活的电子，使得陈旧水垢
成分分子致密的连接被破坏，逐渐疏松、脱落，直至去除，从而达到除垢的效果。
　　电磁致热器形成的交变电磁场对于碳酸钙晶体的生长具有一定作用，从上面的电镜结
果可以看出垢样是以霰石存在的，电磁场作用改变了溶液中的碳酸钙晶体的形态。从能谱分
析可以看出，两种垢样的化学成分没有变化，都是碳酸钙，但电磁致热器循环处理后，对
水垢有脱碳作用。
　　

6 结论

　　（

1）本文基于电机机电能量转换的理论，提出了开发旋转电机第三功能的概念。研究

证明该立论的可行性和正确性。
　　（

2）该种电机无传统电机的电能或机械能输出，而是充分利用旋转电势的二次电流损、

磁滞涡流损及机械杂散损耗等，将输入的能量全部转化为传统意义上的

“损耗”，即全部转

换为热能。
　　（

3）研究表明该新型旋转电磁热机除具有高的热效率、温度提升梯度等特点外，还具