这是一个在业余爱好者和一些非主流发明家中非常流行，但在主流科学界和工程界被广泛认为是不可行的技术，下面我将从其工作原理、常见设计、理论争议、现实挑战等多个角度进行全面剖析。
核心工作原理
这个技术的核心思想是：规避“永磁体只能吸引或排斥，无法像电磁铁那样控制磁极”的难题，通过巧妙的结构设计，试图在转轮的不同位置创造出“推”和“拉”的循环，并让“推”力始终大于“拉”力，从而获得净扭矩。
它试图构建一个系统，让磁力在特定区域做功，然后通过某种方式“重置”或“绕过”磁力不做功的区域,形成一个持续不断的力矩循环。
几种典型的设计构想
虽然“线圈推力磁铁转轮”听起来很具体，但它其实是一系列类似构想的统称,以下是几种最常见的设计类型：
纯永磁体转轮
这是最经典、最常见的形式,不涉及线圈。
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工作流程构想：
- 启动： 通常需要用手轻轻推一下转轮，使其越过第一个“死点”（即磁铁相互吸引达到平衡的位置）。
- 加速： 当转轮上的磁铁接近外部固定磁铁时，如果极性是同极相斥，就会受到一个强大的推力，被“弹开”并加速。
- 通过“死点”： 发明者会精心设计转轮和固定磁铁的相对位置和角度，试图让转轮在通过下一个“死点”（磁铁相互吸引的位置）时，由于惯性或其他巧妙的结构（如曲柄、滑块），能够顺利越过,而不是被吸住。
- 循环： 转轮继续旋转，下一个磁铁又进入斥力区，再次被推动，如此循环往复,理论上转速会越来越快。
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著名例子：
- Bruce Perkin's "T"形磁动机： 一个经典的失败案例，看起来很有道理，但实际制作后发现，斥力产生的力矩在转轮转过一定角度后会急剧减小，而吸引力产生的反向力矩却越来越大，最终在达到高速前就达到了平衡,无法持续加速。
- 各种“遮蔽”或“偏转”设计： 试图用移动的“磁屏蔽板”或额外的磁铁来“关掉”吸引力，或改变磁力线方向，但这些设计要么因为机械摩擦和能量损耗而失败,要么在原理上就违背了能量守恒。
线圈辅助的永磁体转轮
这是您问题中提到的“线圈”版本,它试图通过电磁铁来克服纯永磁体设计的死点问题。
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工作流程构想：
（图片来源网络，侵删）- 永磁体作为主推力源： 转轮上镶嵌着永磁体,主要依靠它们与外部固定永磁体的斥力来获得初始的旋转动力。
- 线圈作为“智能开关”： 在转轮即将进入“死点”（吸引力区）时，一个或多个线圈被通电,瞬间产生一个电磁场。
- 克服死点： 这个电磁场的极性经过精心设计，其产生的斥力或引力恰好能帮助转轮上的永磁体“推开”或“拉过”那个吸引力死点,或者抵消掉吸引力。
- 循环与控制： 需要一个传感器（如霍尔传感器）和控制器来精确检测转轮的位置，并在正确的时机给线圈通电，断电后，系统又回到纯永磁体模式,等待下一个斥力区。
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这个设计的“高明”之处在于： 它似乎解决了纯永磁体最大的“死点”问题，发明者声称，只要线圈消耗的能量小于永磁体斥力所做的功，系统就能产生超额能量，实现“能量增益”。
理论上的根本性缺陷：为什么它行不通？
无论是纯永磁体还是线圈辅助型，其背后的理论基础都面临着物理学中最基本的定律——能量守恒定律的挑战。
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能量守恒定律： 能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在一个孤立的系统中，总能量保持不变，任何声称能“无中生有”产生能量的机器,都违背了这一定律。
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磁势阱：
- 永磁体周围的磁场可以看作是一个“势阱”，将一个磁铁靠近另一个磁铁，你需要克服磁场力做功,将能量储存于这个系统中。
- 当磁铁在斥力作用下被弹开时，它只是将之前你（或启动时）储存的势能转化为了动能。
- 当磁铁被吸引过去时，它会再次陷入“势阱”，除非你有外部能量帮助它“爬出来”。
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净扭矩为零的必然性：
- 在一个闭合的磁路中，对于转轮上的任意一块磁铁，它所受到的“推力”和“拉力”是成对出现的，磁力是一种保守力，它做的功只与起点和终点有关,与路径无关。
- 这意味着，磁力试图将转轮推到一个能量最低的平衡位置（死点），一旦转轮偏离这个位置，磁力总是会产生一个使其回归平衡位置的力矩。
- 任何试图通过几何形状或线圈来“欺骗”磁场的想法，都只是在能量分布上做了文章，你可能在A点获得了强大的推力，但必然会在B点（通常是死点之后）付出更大的代价（一个更强的反向力矩或更大的能量损耗），导致在一个完整周期内，净功为零。
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线圈辅助型的问题：
- 这个设计看似聪明，但它引入了外部能量——驱动线圈的电能。
- 现实情况是： 线圈为了克服“死点”和摩擦力所消耗的电能，必然大于或等于整个系统（包括永磁体斥力）对外输出的机械能，系统最多能做到能量守恒（理想无摩擦），但现实中由于线圈发热、机械摩擦等损耗，总输出能量永远小于输入能量，它本质上是一个效率很低的电机，而不是一个“永动机”。
现实中的挑战与失败
无数爱好者和公司投入了大量的时间和金钱来尝试制造这类机器,但无一例外都失败了。
- 无法启动： 很多机器连用手启动都困难，因为初始的吸引力（死点）太强。
- 无法越过死点： 即使启动了,也常常在第一个或第二个死点处停止。
- 无法加速： 一些机器能转起来，但转速很低，并且很快因为摩擦力和反向力矩而停止，输入的能量（启动时的能量或线圈的能量）很快就被消耗掉了。
- 测量与欺骗： 有些演示视频看起来很成功，但往往通过隐藏的电源、气流、或巧妙地隐藏了能量输入源来进行欺骗，科学界对这些声称持极度怀疑态度，并要求在严格、可控、可测量的环境下进行验证。
与成熟技术的对比：无刷直流电机
有趣的是，这种“线圈推力磁铁转轮”的构想，在现实中已经以非常成熟和高效的形式存在了，那就是无刷直流电机。
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无刷直流电机的工作原理：
- 它也有永磁体（通常是转子上的）和线圈（通常是定子上的）。
- 但它不是试图用一个永磁体去推另一个永磁体，它通过一个电子控制器，精确地、按顺序地给定子上的线圈通电。
- 每当一个线圈通电，它就变成一个电磁铁，产生一个磁场，吸引或排斥转子上的永磁体,从而产生扭矩。
- 当转子转到下一个位置时，控制器会立刻切断上一个线圈的电流，并给下一个线圈通电，让磁场的“推力”点持续跟着转子转动,形成持续不断的力矩。
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关键区别：
- 能量输入： 无刷电机有明确、持续的能量输入（来自电池或电源），它从不声称自己是“永动机”。
- 控制方式： 它通过主动的、可控的电磁场来驱动，而不是被动的、静态的永磁体场，这是它能高效工作的关键，它巧妙地利用了电磁铁可以随时“开关”和“改变极性”的特性，完美地避开了永磁体“死点”的难题。
线圈推力磁铁转轮技术是一个极具吸引力的构想，它利用了人们对清洁、免费能源的渴望和对磁力的好奇，它从根本上违背了能量守恒定律。
- 理论上： 磁场是保守场,无法在闭合路径中持续做功来产生净能量。
- 实践上： 所有尝试都失败了，无法克服“死点”和能量损耗问题。
- 现实应用： 它的核心理念（用磁场驱动旋转）已经通过无刷直流电机等技术实现了，但这些技术依赖于持续、可控的外部能量输入,而非凭空产生能量。
尽管这个技术听起来很迷人，但在当前物理学框架下，它是一个不可能实现的“永动机”方案，它更像是一个有趣的物理谜题,而不是一个可行的工程技术。
