專利名稱：三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力機(jī)，特別是一種通過永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極與永磁定子梯度磁極之間的三維排列產(chǎn)生推斥力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力的動(dòng)力機(jī)。
背景技術(shù)：
目前的永磁推斥動(dòng)力機(jī)是二維的，也就是平面的，工作時(shí)需要外部動(dòng)力，浪費(fèi)能源，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種不需要外部動(dòng)力的三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極和永磁定子梯度磁極是轉(zhuǎn)子盤與定子板的基本組合中的元件；轉(zhuǎn)子盤和盤上所排列的基本組合元件與定子板和定子板上所排列的基本組合元件是三維排列的基本組合單元(以下簡(jiǎn)稱“基本組合單元”)。
本發(fā)明如圖1、圖2所示。
圖1為本發(fā)明剖視圖1、2、3、4——定子5、6、7、8——轉(zhuǎn)子9——轉(zhuǎn)子軸圖2為本發(fā)明A向側(cè)視圖。
圖2中的內(nèi)圈轉(zhuǎn)子盤1-9號(hào)是三維多個(gè)不同平面的同軸轉(zhuǎn)子盤在同一平面的投影。1-9號(hào)表示在一個(gè)轉(zhuǎn)子盤上按一定角度排列的永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極，其中α角端是強(qiáng)磁端，β角端是弱磁端，Ra、Rb、Rc、Rd……是表示三維多個(gè)不同平面的同軸轉(zhuǎn)子盤。中心O表示轉(zhuǎn)動(dòng)軸。外圈1至36號(hào)表示多個(gè)在三維不同平面上同軸的定子板中按一定位置排列的定子梯度磁極在同一平面上的投影，其中定子梯度磁極的α角端是強(qiáng)磁端，β角端是弱磁端。圖中Sa1、Sa2、Sa3、…，Sb1、Sb2、Sb3、…，Sc1、Sc2、Sc3、…，Sd1、Sd2、Sd3、…，各表示每個(gè)定子板Sa、Sb、Sc、Sd……基本組合中的元件，并逐一與轉(zhuǎn)子盤Ra、Rb、Rc、Rd……對(duì)應(yīng)，組成基本組合單元，即Sa+Ra組合成基本單元“A”，Sb+Rb組合成基本單元“B”，……等類推。
本發(fā)明動(dòng)作機(jī)理以轉(zhuǎn)子中的1號(hào)梯度磁極為例，該磁極的α角端在旋轉(zhuǎn)中將會(huì)與定子板中每個(gè)梯度磁極的α角端逐一對(duì)應(yīng)，見圖3，因α角端的特定角度，梯度磁極之間產(chǎn)生推斥力F1。同理，轉(zhuǎn)子盤中的1號(hào)梯度磁極的β角端也會(huì)逐一對(duì)應(yīng)定子板中各個(gè)梯度磁極的β角端，見圖4，因β角端的特定角度，梯度磁極之間產(chǎn)生(反)推斥力F2。
由于定子板和轉(zhuǎn)子盤中梯度磁極的α角端與梯度磁極的β角端之間磁場(chǎng)梯度比率大于1，因此推斥力F1的絕對(duì)值大于(反)推斥力F2的絕對(duì)值，從而產(chǎn)生合力F＝F1-F2，在合力F的切向分力F(t)作用下使轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)子盤中梯度磁極的α角端向β角端的切線方向是轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向；同樣，定子板中梯度磁極的β角端向α角端的切線方向，也是轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
F1＝(Rmα·Smα)/r2F2＝(Rmβ·Smβ)/r2式中F1正推斥力 F2(反)推斥力 Rm轉(zhuǎn)子磁極 Sm定子磁極α永磁磁極α角端(強(qiáng)磁端) β永磁磁極β角端(弱磁端) r距離本發(fā)明可由多個(gè)上述永磁轉(zhuǎn)子和永磁定子的基本組合單元組成三維結(jié)構(gòu)體，三維結(jié)構(gòu)體總推斥力F1和(反)推斥力F2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力F(T)以基本組合單元的三維排列方式實(shí)現(xiàn)。
其三維排列方式通過下式表述F＝∫3DSU(ARmα·ASmα/r2+BRmα·BSmα/r2+CRmα·CSmα/r2+DRmα·DSmα/r2+……)-∫3DSU(ARmβ·ASmβ/r2+BRmβ·BSmβ/r2+CRmβ·CSmβ/r2+DRmβ·DSmβ/r2+……)＝(AF1+BF1+CF1+DF1+……)-(AF2+BF2+CF2+DF2+……)＝F1-F2＝F(T)(注其中3DSU為三維同軸組合符號(hào))以上公式中的A、B、C、D、……每個(gè)字母都代表一個(gè)在不同平面的三維之間的基本組合單元，每個(gè)基本組合單元都可作為一個(gè)獨(dú)立主體，也可由一個(gè)以上如A+B+C+D+……等多個(gè)基本組合單元組成一個(gè)三維結(jié)構(gòu)主體。
本發(fā)明的積極效果是不需要外部動(dòng)力，不浪費(fèi)能源，不污染環(huán)境
圖1是本發(fā)明的剖視圖。
圖2是圖1的A向視圖。
圖3是1號(hào)梯度磁場(chǎng)α角對(duì)應(yīng)示意圖。
圖4是1號(hào)梯度磁場(chǎng)β角對(duì)應(yīng)示意圖。
圖5是在不同平面同一軸線上三維基本組合單元結(jié)構(gòu)體示意圖。
圖6是梯度磁極體示意圖。
具體實(shí)施方式按三維排列的各基本組合單元的轉(zhuǎn)子盤同軸，每個(gè)基本組合單元中相對(duì)應(yīng)的永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極同角度(如果所有轉(zhuǎn)子同軸不同角度則裝配將非常繁瑣)。例如，轉(zhuǎn)子盤上36個(gè)永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極分散安裝在同軸、同角度的四個(gè)轉(zhuǎn)子盤上，每個(gè)永磁轉(zhuǎn)子欲占據(jù)40°角度大小，則每個(gè)轉(zhuǎn)子盤上有9個(gè)永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極?，F(xiàn)假定第一個(gè)轉(zhuǎn)子盤上的9個(gè)永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極分別安放在0°、40°、80°、120°、160°、200°、240°、280°、320°位置上，則第二、三、四個(gè)轉(zhuǎn)子盤上的各9個(gè)永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極都要分別安放在與第一個(gè)轉(zhuǎn)子盤上永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極同樣的角度上。
按三維排列的各基本組合單元的定子板同軸，但各基本組合單元定子的梯度磁極是按角度依次位移順序排列的，例如在定子板圓周上排列36個(gè)定子梯度磁極，每個(gè)定子將占據(jù)10°角度大小，若將36個(gè)定子梯度磁極分散安放在同軸的4個(gè)定子板上，則每個(gè)定子板上有9個(gè)定子梯度磁極?，F(xiàn)假定第一個(gè)定子板的9個(gè)梯度磁極分別安放在0°、40°、80°、120°、160°、200°、240°、280°、320°上；則第二個(gè)定子板的9個(gè)梯度磁極將分別安排在10°、50°、90°、130°、170°、210°、250°、290°、330°上；同理第三、第四個(gè)定子板的每個(gè)梯度磁極亦應(yīng)按此角度依次位移排列。
定子板和轉(zhuǎn)子盤永磁梯度基本組合單元結(jié)構(gòu)是在同一軸線上，如圖5所示。
如上形成三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)的組合結(jié)構(gòu)體。當(dāng)定子板數(shù)與永磁定子板梯度磁極數(shù)目增加到一定數(shù)目時(shí)，所有轉(zhuǎn)子盤上的永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極數(shù)目應(yīng)適當(dāng)減少，這樣可提高推斥力。
本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子的梯度磁極和永磁定子的梯度磁極由永磁材料、多層非磁性材料和多層復(fù)合軟磁材料組成，梯度磁極的形狀為帶有斜面的矩形，其長(zhǎng)度、寬度、厚度有特定要求；α銳角和β鈍角的角度大小，是由永磁材料磁場(chǎng)強(qiáng)度、排列順序等不同特定要求確定的。其結(jié)構(gòu)如圖6所示。
1--永磁體 2--非磁性材料 3--復(fù)合軟磁體4--永磁梯度磁極α角端(強(qiáng)磁端) 5--永磁梯度磁極β角端(弱磁端)本發(fā)明三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)的制動(dòng)方式，可以通過定子位移或轉(zhuǎn)子軸軸向位移，和剎制等方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)，其特征是本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極和永磁定子梯度磁極是轉(zhuǎn)子盤與定子板的基本組合中的元件；轉(zhuǎn)子盤和盤上所排列的基本組合元件與定子板和定子板上所排列的基本組合元件是三維排列的基本組合單元，它是由轉(zhuǎn)子梯度磁極和定子梯度磁極組成，轉(zhuǎn)子梯度磁極和定子梯度磁極使用永磁材料和多層復(fù)合材料。
2.按照權(quán)利要求1所述的三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)，其特征是使用永磁材料和多層復(fù)合材料，形狀為帶有斜面的矩形，按設(shè)計(jì)要求規(guī)定特定角度α角端和β角端。
3.按照權(quán)利要求1所述的三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)，其特征是所述的轉(zhuǎn)子梯度磁極組成轉(zhuǎn)子盤，和由定子梯度磁極組成定子板；并由該轉(zhuǎn)子盤和定子板組成、能產(chǎn)生切向力矩使轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)的永磁推斥動(dòng)力機(jī)基本組合及其結(jié)構(gòu)組成方式。
4.本發(fā)明中由第2款所述特征的永磁推斥動(dòng)力機(jī)基本組合單元，按三維同軸、同角度排列組成轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)；按三維同軸，各基本組合單元定子板的梯度磁極按角度依次位移順序排列組成定子結(jié)構(gòu)。具有以上三維、同軸、同角度、依次位移、順序排列等特征方式組合成的三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)及其結(jié)構(gòu)組合方式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種三維永磁推斥動(dòng)力機(jī)，所要解決的的是目前的永磁推斥動(dòng)力機(jī)是二維的，工作時(shí)需要外部動(dòng)力，浪費(fèi)能源，污染環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子梯度磁極和永磁定子梯度磁極是轉(zhuǎn)子盤與定子板的基本組合中的元件；轉(zhuǎn)子盤和盤上所排列的基本組合元件與定子板和定子板上所排列的基本組合元件是三維排列的基本組合單元，它是由轉(zhuǎn)子梯度磁極和定子梯度磁極組成，轉(zhuǎn)子梯度磁極和定子梯度磁極使用永磁材料和多層復(fù)合材料，形狀為矩形。其優(yōu)點(diǎn)是不需要外部動(dòng)力，不浪費(fèi)能源，不污染環(huán)境。本發(fā)明適合作為動(dòng)力源。
文檔編號(hào)H02N11/00GK1543053SQ0312408
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者羅志偉 申請(qǐng)人:羅志偉