一種永磁體發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子，本發(fā)明由兩組永磁體分別設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子上，每一組永磁體在圓周上呈等距離均勻分布；一組永磁體的磁極采用切向設(shè)置，相同極均朝向相同的切線方向，另一組永磁體的磁極采用徑向設(shè)置，相同極沿圓周均布。本發(fā)明的有益效果是，可以用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)電機(jī)，還可用于發(fā)電設(shè)備，且動(dòng)力輸出的大小可以調(diào)節(jié)。
【專利說明】一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)力輸出裝置，具體來說涉及一種將永磁體的磁能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)的不斷進(jìn)步提高，利用永磁體對(duì)外做功不消耗自身能量的特性開始為人們所使用例如磁選機(jī)、磁懸浮列車、磁懸浮軸承、磁性聯(lián)軸器等等。根據(jù)永磁體對(duì)外做功不消耗自身能量的這一特性，在某種意義上說，永磁體的磁能不遵守能量守恒。永磁體具有磁能，利用永磁體的磁能以達(dá)到節(jié)約能源，降低成本和簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，已在汽車和電機(jī)領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如，目前，己有永磁直流電機(jī),永磁交流電機(jī),永磁同步電機(jī)等被制造和應(yīng)用；在發(fā)電機(jī)中，部分已使用永磁體作為轉(zhuǎn)子，或是作為轉(zhuǎn)子或定子的一部分。然而，迄今為止，將永磁體的磁能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置遠(yuǎn)未在實(shí)踐中得到充分應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的，在于提供一種能將永磁體的磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，該裝置不僅可以用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)電機(jī)，還可用于發(fā)電設(shè)備。且動(dòng)力輸出的大小可以調(diào)節(jié)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子，本發(fā)明特征是，由兩組永磁體分別設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子上，每一組永磁體在圓周上呈等距離均勻分布；一組永磁體的磁極采用切向設(shè)置，相同極均朝向一個(gè)切線方向，另一組永磁體的磁極采用徑向設(shè)置，相同極均指向圓心。
[0005]本發(fā)明切向永磁體的切向面為長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度即切向永磁體軸向尺寸等于徑向永磁體的厚度即徑向永磁體軸向尺寸。
[0006]本發(fā)明徑向永磁體體積大于切向永磁體體積；切向永磁體磁體材料的磁綜合性能好于或相同于徑向永磁體磁體材料的磁綜合性能。
[0007]本發(fā)明切向永磁體的工作端軸向面為圓弧形,其圓弧與處在同一圓周上的圓弧相同。
[0008]本發(fā)明徑向永磁體的工作端軸向面設(shè)置為尖角形或圓弧形，其尖角α為60°?120。。
[0009]本發(fā)明切向永磁體數(shù)量與徑向永磁體數(shù)量不相同。
[0010]本發(fā)明切向永磁體數(shù)量與徑向永磁體數(shù)量差最佳為I個(gè)。
[0011]本發(fā)明的工作原理是:由于采用了本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子就能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。首先，當(dāng)處于由切向永磁體構(gòu)成的勢(shì)能鏈中的徑向永磁體的一個(gè)端頭進(jìn)入一個(gè)切向永磁體的“磁極極面”中間時(shí)，相鄰的兩個(gè)徑向永磁體工作端距離另兩個(gè)永磁體的“磁極極面”都很近，磁作用力大，切向力比指向“磁極極面”中間線的永磁體端頭的受力效果好(見圖1)。其次，處于“磁極極面”中間線的永磁體端頭雖然受到切向永磁體“極面”入端的吸拉作用和“極面”出端的排推作用，但這種狀況下，該端頭所受切向力不大而徑向力大，端頭受到的實(shí)際阻礙力并不大。第三，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的徑向永磁體工作端沿旋轉(zhuǎn)方向剛進(jìn)入切向永磁體“磁極極面”入端時(shí)，另一個(gè)徑向永磁體工作端便處于剛已離開“磁極極面”出端(見圖3)，就是說在同一時(shí)刻進(jìn)入“磁極極面”間的端頭也就是產(chǎn)生反向阻礙力的端頭只有一個(gè)，而有十五個(gè)端頭都產(chǎn)生著正向驅(qū)動(dòng)力。轉(zhuǎn)動(dòng)磁體的工作端被切向磁體的異極面吸拉向異極面靠近，當(dāng)端頭指向異極面時(shí)，異極面失去對(duì)該端頭的驅(qū)動(dòng)作用，而端頭在轉(zhuǎn)動(dòng)盤的帶動(dòng)下，繼續(xù)越過異極面、越過同極面便獲得同極面排推作用的驅(qū)動(dòng)。
[0012]轉(zhuǎn)動(dòng)磁體的運(yùn)動(dòng)軌跡上所面臨的磁體極面極性瞬間發(fā)生了更替，這種更替隨著磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)周而復(fù)始地交變下去。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)磁體的端頭越過同極面，該端頭便進(jìn)入下一個(gè)勢(shì)能場(chǎng)中，繼續(xù)獲得機(jī)械能。
[0013]能否將永磁體作為動(dòng)力裝置全部的能量源，關(guān)鍵在于能否利用永磁體在裝置內(nèi)建立起交變磁場(chǎng)，如果磁體的移動(dòng)軌跡上存在交變磁場(chǎng)，物體的移動(dòng)就能夠往復(fù)循環(huán)。
[0014]一定數(shù)量的永磁體合理有效的組合是能夠在裝置內(nèi)建立起交變磁場(chǎng)的，使受磁力作用的移動(dòng)物體在交變磁場(chǎng)中持續(xù)獲得能量，不斷從勢(shì)能差的一端移動(dòng)到勢(shì)能差的另一端。交變磁場(chǎng)并非一定要依靠交變電流產(chǎn)生。
[0015]目前，普遍使用的永磁電機(jī)之所以需要外部輸入電能，是因?yàn)橛来烹姍C(jī)這種動(dòng)力裝置對(duì)永磁能運(yùn)用并不充分，它的主磁場(chǎng)由安裝于電機(jī)內(nèi)部的永磁體提供，而交變磁場(chǎng)的形成仍需要輸入電流，并讓電流經(jīng)過電機(jī)換向器(或電子換向處理)后出現(xiàn)交變電流，通過交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。充分利用永磁能的動(dòng)力裝置無需輸入電能。
[0016]其實(shí)，“能量守恒定律”的基本含義是能量只能夠以一種形式化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而且能量的總和保持不變?！澳芰渴睾愣伞币膊]有規(guī)定能量源的存在形式；本發(fā)明就是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它將永磁體的磁能為機(jī)械能，這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程，既不存在能量的無中生有，也不存在能量的有去無蹤；也就是說將永磁體作為動(dòng)力裝置的能量源并沒有違背該定律。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，從經(jīng)濟(jì)效益上講，I)大型裝置:取代火力發(fā)電廠的鍋爐設(shè)備及汽輪機(jī)組、取代核電站。2)中型裝置:安裝在艦船上面，為遠(yuǎn)洋巨輪提供動(dòng)力，取代燃?xì)廨啓C(jī)、柴油機(jī)，取代核動(dòng)力航母、核潛艇的核動(dòng)力裝置。3)小型裝置:作為可移動(dòng)的發(fā)電機(jī)組動(dòng)力裝置，讓無油耗、無噪音、無污染的發(fā)電機(jī)組加入鄉(xiāng)村、小區(qū)，進(jìn)入千家萬戶；作為飛機(jī)、坦克、機(jī)動(dòng)車、電動(dòng)自行車等充電設(shè)備的動(dòng)力裝置。4)微型裝置:安裝在宇宙飛船上、筆記本電腦、手機(jī)中為其供電，安裝在機(jī)械鐘表內(nèi)為其提供機(jī)械能。
[0018]從社會(huì)效益上講，本發(fā)明可以提供源源不斷的動(dòng)力，創(chuàng)造無盡財(cái)富。為工農(nóng)業(yè)提供使用不盡，耗費(fèi)不完的能量；為人類作出巨大貢獻(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明裝置一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是圖2的B-B剖視圖，反映外磁場(chǎng)部分，中心固定部分，旋轉(zhuǎn)和動(dòng)力輸出部分的位
置關(guān)系；
圖4是本發(fā)明徑向與切向互換的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖示標(biāo)號(hào)為:1-中軸，2-轉(zhuǎn)動(dòng)盤，3-轉(zhuǎn)子永磁體，4-定子永磁體，5-定子永磁體支撐座，6-衛(wèi)星軸螺母，7-基座，8-衛(wèi)星軸，9-限位螺絲，10-壓蓋，11-軸承，12-鍵，13-軸套，14-壓蓋螺絲，15-中軸螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限定。
一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子，本發(fā)明特征是，由兩組永磁體分別設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子上，每一組永磁體在圓周上呈等距離均勻分布；一組永磁體的磁極采用切向設(shè)置，相同極均朝向一個(gè)切線方向，另一組永磁體的磁極采用徑向設(shè)置，相同極均指向圓心。
[0022]本發(fā)明切向永磁體的切向面為長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度即切向永磁體軸向尺寸等于徑向永磁體的厚度即徑向永磁體軸向尺寸。
[0023]本發(fā)明徑向永磁體體積大于切向永磁體體積；切向永磁體磁體材料的磁綜合性能好于或相同于徑向永磁體磁體材料的磁綜合性能。
[0024]本發(fā)明切向永磁體的工作端軸向面為圓弧形，其圓弧與處在同一圓周上的圓弧相同。
[0025]本發(fā)明徑向永磁體的工作端軸向面設(shè)置為尖角形或圓弧形，其尖角α為60°?120。。
[0026]本發(fā)明切向永磁體數(shù)量與徑向永磁體數(shù)量不相同。
[0027]本發(fā)明切向永磁體數(shù)量與徑向永磁體數(shù)量差最佳為I個(gè)。
[0028]定子和轉(zhuǎn)子之間的位置是可以互換的，但通常采用定子在外、轉(zhuǎn)子在內(nèi)。
[0029]為了增強(qiáng)定子、轉(zhuǎn)子磁體的相互作用，通?？紤]切向永磁體和徑向永磁體之間距離越近越好，但為了避免彼此接觸，一般采用的距離是0.2?I mm。
[0030]本發(fā)明的動(dòng)力輸出采用中軸與齒輪、皮帶輪、渦輪等連接實(shí)現(xiàn)。
[0031]實(shí)施例一
見圖1，圖2，圖3，在本實(shí)施例中，切向永磁體和徑向永磁體釆用硬磁的釹鐵硼材料，發(fā)動(dòng)機(jī)其它部件各要求采用抗磁性材料的物質(zhì)如釆用銅合金等。為滿足動(dòng)平衡需要，徑向永磁體16塊，為方便加工，其磁極端α為90°尖角形，長(zhǎng)方形切向永磁體采用15塊，切向永磁體與徑向永磁體的位置關(guān)系為:當(dāng)切向永磁體下端在旋轉(zhuǎn)中剛完全進(jìn)入徑向永磁體時(shí)，切向永磁體上端剛越過具有同名磁極的外圍永磁體磁極的尖角部位。
[0032]當(dāng)磁體端頭指向兩極面中間線時(shí)，端頭受到剛越過異極極面吸拉作用和未越過同極極面的排推作用，兩個(gè)作用力阻礙著轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)盤依然正常轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)?I)指向兩極面中間的端頭距離兩個(gè)極面很近，磁力作用強(qiáng)，但切向阻力不太大，而徑向力較大，因此該端頭受到的阻礙力并非很大；2)當(dāng)一個(gè)端頭處于中間線時(shí)，該端頭相鄰的兩個(gè)端頭距離極面也很近，磁力作用強(qiáng)，而且切向驅(qū)動(dòng)力效果比較好；3)徑向永磁體數(shù)量多于切向永磁體數(shù)量，只有一個(gè)處在中間線的端頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)阻礙力，其余的端頭均產(chǎn)生正向驅(qū)動(dòng)力，是完全能夠克服轉(zhuǎn)動(dòng)阻礙力的。所以，當(dāng)進(jìn)行組裝定子和轉(zhuǎn)子時(shí)，一旦裝配扣上，定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)是不可避免的。這種切向永磁體安裝在定子上和徑向永磁體安裝在轉(zhuǎn)子上的結(jié)構(gòu)是屬于比較好的實(shí)施例。
[0033]圖2中，是指本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)安裝示意圖，中軸I穿過基座7的中孔與位于基座7兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)盤2采用中軸螺母15和鍵12固定，中軸I采用軸承11并由壓蓋10經(jīng)壓蓋螺絲14定位，在基座7與轉(zhuǎn)動(dòng)盤2之間套有軸套13 ;定子永磁體支撐座5經(jīng)衛(wèi)星軸8在基座7上定位，并通過衛(wèi)星軸螺母6加以固定；限位螺絲9控制永磁體支撐座5與基座的距離；定子永磁體4設(shè)置在定子永磁體支撐座5上，轉(zhuǎn)子永磁體3設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)盤2上，連接方式既可嵌接也可粘接。當(dāng)需要停止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸向上讓轉(zhuǎn)子永磁體3離開定子永磁體4,阻止了磁力作用的產(chǎn)生，發(fā)動(dòng)機(jī)也就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)了。本發(fā)明裝置還可以在軸向上增加轉(zhuǎn)動(dòng)盤，以增強(qiáng)動(dòng)力。
[0034]實(shí)施例二
定子和轉(zhuǎn)子之間的位置是可以互換的(見圖4)。
[0035]實(shí)施例三
見圖5，在本實(shí)施例中，切向永磁體安裝在定子上，徑向永磁體安裝在轉(zhuǎn)子上。為滿足動(dòng)平衡需要，徑向永磁體9塊，其磁極尖角端α為100°尖角形，長(zhǎng)方形切向永磁體采用8塊，切向永磁體與徑向永磁體的位置關(guān)系為:當(dāng)切向永磁體下端在旋轉(zhuǎn)中剛完全進(jìn)入徑向永磁體時(shí)，切向永磁體上端剛越過具有同名磁極的外圍永磁體磁極的尖角部位。
[0036]在實(shí)施例中，切向永磁體與徑向永磁體的數(shù)量比還可以是:
24:25， 31:32， 46 ;48， 62:64，等等。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子，其特征是，由兩組永磁體分別設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子上，每一組永磁體在圓周上呈等距離均勻分布；一組永磁體的磁極采用切向設(shè)置，相同極均朝向一個(gè)切線方向，另一組永磁體的磁極采用徑向設(shè)置，相同極均指向圓心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，切向永磁體的切向面為長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度即切向永磁體軸向尺寸等于徑向永磁體的厚度即徑向永磁體軸向尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，徑向永磁體體積大于切向永磁體體積；切向永磁體磁體材料的磁綜合性能好于或相同于徑向永磁體磁體材料的磁綜合性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，切向永磁體的工作端軸向面為圓弧形，其圓弧與處在同一圓周上的圓弧相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，徑向永磁體的工作端軸向面設(shè)置為尖角形或圓弧形，其尖角α為60°?120°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，切向永磁體數(shù)量與徑向永磁體數(shù)量不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，切向永磁體數(shù)量與徑向永磁體數(shù)量差最佳為I個(gè)。
【文檔編號(hào)】H02N11/00GK103731067SQ201410034506
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】李浩東 申請(qǐng)人:李浩東