專利名稱:動定子磁力發(fā)動機的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于一種磁力發(fā)動機,即所謂的磁力永動機,它具有轉子和動定子。
根據(jù)至今未見一個磁力發(fā)動機能長期自動運轉的事實,歷來有一些書和文章寫道欲利用永磁體的同性相斥或異性相吸力裝置,使機器長期持續(xù)運轉做功,是想創(chuàng)造一種永動機。這是違反物理學的基本原理之一即能量守恒和轉換定律的,是不可能的,是徒勞無益的;“有關永動機的發(fā)明不被認為是自然規(guī)律的利用”(《上海高級專利研修班》教材第53頁,世界知識產(chǎn)權組織,1986年);因為不可能實現(xiàn),不能授予專利權。
但是,專利法并未規(guī)定磁動力機不能授予專利權;《國際專利分類表》(第5版)將用磁裝置得到的動力機、發(fā)電機或電動機劃入了所謂的永動機范疇,見H02N 11/00,F(xiàn)03G 7/10。
可見,正是專利法和專利分類表本身明確表明,它們并沒有將用磁裝置得到的所謂永動機打入死牢。否則,專利分類表就不會明文給它一席之地。中國專利局已授予了幾個磁動機的實用新型專利權(這里,我們并未評價這些專利)。此外,一些國家的專利局還規(guī)定,唯有申請所謂永動機的專利,必須要有模型!這些均說明制定專利法和專利分類表與批準專利的科學家們,對人類認識、發(fā)現(xiàn)和利用自然規(guī)律,持發(fā)展觀點和積極而又嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
中國、日本、美國等一些國家關于磁動機的研究及專利申請很多,而且還在繼續(xù)。
高強永磁體的磁能有兩個顯著特點①長久不衰??蛇B續(xù)使用十年以上而不會自動退磁(除高溫、強烈振動或接觸磁強度相差懸殊的磁材等外界因素影響外)。嚴格講,其自然消退磁性的速度甚慢。
②取之不盡??杀粺o數(shù)次重復均衡地使用其儲存的能量做功,而不會導致減少儲藏的磁能,因此無需充磁補充能量。它能恒定地保持其能量。
利用永磁體作為恒定的磁能源用于精密儀器、航空儀表和微型電機等方面,已是普通知識。
我們分析過去磁動力機(或磁力發(fā)電機)沒有成功的原因,主要是沒有打破或沒有解決好轉子與定子上磁極相斥與相吸的總體平衡問題。這牽涉兩方面的技術一是磁性材料的強度不夠,磁能量太小,推不動實用的機具;二是磁動機的結構不合理,突不破吸、斥力平衡,或機器做的功并不大于維持運轉所消耗的能。
現(xiàn)有的工業(yè)產(chǎn)品,超強釹鐵硼合金Nd15B8Fe77已達到剩磁感應強度Br=1.23T(12.3KG),矯頑力Hc=880KA/m(11KOe),最大磁能積(BH)m=290KT.Am(36.5MG.Oe);1983年的理論值已達到(BH)m=65MG.Oe(0.52J/cm3)。這就是說,高強磁材料問題解決了。
將磁能轉換成機械能的真正困難,在于磁動機的結構。
我們的待批專利“多層齒軌磁力發(fā)動機”(中國實用新型專利申請?zhí)?0 2 16878.9,發(fā)明專利申請公開申請?zhí)?0 1 6635.4),提出了一種新穎的磁力發(fā)動機結構。
本發(fā)明的目的在于提供一種動定子磁動機,實現(xiàn)用高強永磁體制成的實用性動力機,能長期持續(xù)、均衡地運轉做功,而無需另外補充能量。
本發(fā)明的特征是相對于轉子而言的定子也運動(即沒有固定不動的定子),由動定子磁極運動,相斥轉子同性磁極,推動轉子轉動做功。
使動定子持續(xù)運動的動力,由轉子軸旋轉,通過齒輪、連桿傳動提供。這僅利用了轉子所獲得能量的一小部分,余能由轉子軸輸出。
轉子和動定子結構的材料,除磁體外,其余部分,為非磁性材料。
轉子呈齒輪形,各磁體牢固地固定在磁體支承齒的受力側,或磁體嵌入轉子上;相斥力表面為磁極。
動定子磁動機的具體工作原理是動定子運動,帶動定子上的磁極運動,去接近轉子上的同性磁極,利用相斥力推動轉子磁極,從而使轉子同步旋轉做功。
轉子齒磁極的形式,與動定子的運動方式有關。動定子有三種基本運動形式(
圖1)①、對應轉子的每個齒磁極,有一個轉動齒輪定子(圖2)。轉子齒磁極與動定子齒磁極一對一地同步轉動,動定子齒磁極相斥轉子磁極,推動轉子轉動。這種齒磁極的高度較大,寬度較小,以利斥力相等時,相斥作用時間短。
②、沿轉子軸向來回運動的定子(圖3),動定子磁極來或回半個周期,均推動一個轉子齒磁極轉。這種齒磁極的高較大,寬較小,以利縮短來回時間。
③、沿轉子徑向進出運動的定子(圖4)。這種動定子磁極需進出一個周期才能相斥一個轉子齒磁極轉動。這種齒磁極的高較小,寬較大。
沿轉子軸向來回運動或沿徑向進出運動方式的轉子磁極,也可安置在轉子端外側,動定子在轉子端外側相應運動。
第②、③種動定子磁體支承板14的反面可有滾動軸承15支承。
轉子磁極與定子磁極表面之間,相距少許氣隙,保證二者運動時不相撞阻。
轉子磁極多于一層(一圈)時,轉子及動定子上相鄰兩層的N-S磁極可合制成槽型磁體16(圖3)。
一個轉子上可以有多層磁極。多層磁極的極性關系設置方式有四種①、N-S極對稱式。若六層即N-S-S-N-N-S。
②、N-S極間隔式。若六層即N-S-N-S-N-S。
③、同極式,即全部為N極或全部為S極。
④、N-S極分段集中式。
各層磁極之間相隔一定距離。距離的大小按磁體的磁通量大小決定,以使其相互干擾最小。
各層的磁極位置不同,相互相差一個滯后時間,以便各層磁極相斥的時間錯開,使推動動定子運動所需的總動力減小,而轉子運動卻勻速平穩(wěn)。
本發(fā)明的成功,作為一種所謂的永動機,顯然具有重大的理論和實踐意義。它作為發(fā)動機和用它做成的發(fā)電機或電動機,可廣泛應用于需要動力的機具及儀器上。這必將引起能源結構的變化。對緩解石油、煤炭和電力能源的緊張局面,有很大的現(xiàn)實意義。即使磁動機的磁極表面場強度每年消失1%,在其失效報廢之前,投資也早已收回。所以,應用動定子磁動機在工農(nóng)業(yè)、節(jié)能和經(jīng)濟等各方面所得的效益,將極其可觀。
用本發(fā)明做成的玩具,代替電池,自然會減輕家庭經(jīng)濟負擔。
下面通過三個實施例及其附圖,對本發(fā)明的具體結構作進一步描述。
三個實施例的轉子與動定子的關系,統(tǒng)一畫在圖1中,便于對比。
實例1 轉動齒輪定子,參見圖2。
圖1右部可見其轉子1與動定子11的關系。這種動定子的特征是對應每個轉子磁極3,均有一個旋轉的齒輪定子11,其上有多個齒磁極13。一個動定子11旋轉,其上的齒磁極13則排斥轉子齒磁極3,推動轉子1旋轉。
實例2 沿轉子軸向運動的定子,圖3。
圖1上部可見其轉子1與動定子11的關系。這種動定子的特征是動定子11上的磁極13來或去半個周期,均排斥一個轉子齒磁極3,從而推動轉子1旋轉。
圖3上的16為N-S端槽型磁體。
實例3 沿轉子徑向運動的定子,圖4。
圖1左部可見轉子1與這種動定子11的關系。其特征是動定子磁極13進出一個周期,才能相斥一個轉子磁極3,從而推動轉子1旋轉。
各附圖中的標記編號為1-轉子,2-轉子軸,3-轉子磁極,4-轉子磁體支承齒,11-動定子,12-動定子軸,13-動定子磁極,14-動定子磁體支承板,15-支承板背面的滾動軸承,16-槽形磁體。
權利要求
1.一種磁力發(fā)動機,它具有轉子和動定子,其特征是相對于轉子而言的定子也運動,由動定子磁極運動,相斥轉子同性磁極,推動轉子轉動做功。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁動機,其特征是動定子采用轉動齒輪定子沿轉子軸向來回運動的定子或沿轉子徑向進出運動的定子。
3.根據(jù)權利要求2所述的磁動機,其特征是轉子上有多層磁極時,各層磁極的位置不同,以便各層磁極相斥的時間錯開。
4.用權利要求3所述的磁動機做成的發(fā)電機。
5.用權利要求3所述的磁動機做成的電動機。
6.用權利要求3所述的磁動機所做的玩具。
全文摘要
本發(fā)明是一種動定子磁力發(fā)動機。它具有轉子和動定子,其特征是相對于轉子而言的定子也運動,由動定子磁極運動,相斥轉子同性磁極,推動轉子轉動做功。動定子有三種形式轉動齒輪定子、沿轉子軸向來回運動動定子或徑向進出運動動定子。
文檔編號H02N11/00GK1060750SQ90108299
公開日1992年4月29日 申請日期1990年10月19日 優(yōu)先權日1990年10月19日
發(fā)明者祝子高, 程正華, 楊肇原, 祝虹 申請人:祝子高