專利名稱：超導磁能動力機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬磁能綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，是以磁能為動力，利用超導及其它磁屏蔽技術(shù)，構(gòu)成多種形式的磁能動力裝置。
本發(fā)明的目的，是要提供以磁能為動力的多種磁動機，以便更有效的開發(fā)利用磁能轉(zhuǎn)換及應(yīng)用技術(shù)。
本發(fā)明的內(nèi)容及具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出其中

圖1(超導磁動機方案一)是由超導園環(huán)體作為定子〔1〕(或轉(zhuǎn)子)。由超導材料或硅鋼等磁屏蔽材料組成的兩極(或多級)轉(zhuǎn)子〔2〕(或定子)，在轉(zhuǎn)子〔2〕各極端頭的順時針轉(zhuǎn)向一側(cè)各鑲嵌一塊永久磁鐵〔4〕，轉(zhuǎn)子〔2〕通過轉(zhuǎn)軸〔3〕裝置于定子〔1〕中，當達到超導臨界溫度時，由所發(fā)生的邁斯納效應(yīng)，使轉(zhuǎn)子〔2〕的各級端頭鑲嵌的磁塊〔4〕裸露面與定子〔1〕超導圈產(chǎn)生較強斥力，而磁塊〔4〕的其它各面，則因磁屏蔽使之與定子〔1〕超導圈之間磁場衰減或消除，因此產(chǎn)生較小或零斥力，這樣在轉(zhuǎn)子〔2〕各極端頭的前后兩側(cè)便形成斥力差，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
圖2(超導磁動機方案二)，其與方案一不同處是在轉(zhuǎn)子〔2〕各極端頭各鑲嵌二塊永久磁鐵〔7〕和〔8〕，該二磁鐵〔7〕和〔8〕按正負極相反排列在一起，這樣轉(zhuǎn)子〔2〕端頭磁鐵〔7〕和〔8〕的逆時針旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)處于磁屏蔽狀態(tài)，順時針旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)，即二磁鐵〔7〕和〔8〕裸露面一側(cè)，則在起始轉(zhuǎn)變溫度時，在邁斯納效應(yīng)排斥下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。本方案亦可由二塊以上的磁鐵分別按正負極相反橫排列或豎排列在一起組成轉(zhuǎn)子。
圖1和圖2中的轉(zhuǎn)子〔2〕磁塊〔4〕和磁塊〔7〕，〔8〕，除可直接鑲嵌在磁屏蔽材料的轉(zhuǎn)子各極端頭外，也可在磁塊〔4〕或磁塊〔7〕和〔8〕的五個面包鑲超導片或硅鋼片等磁屏蔽材料〔9〕，或亦可先包硅鋼片〔5〕再包超導片〔6〕后再整體鑲嵌入轉(zhuǎn)子〔2〕的各極端頭，這樣轉(zhuǎn)子〔2〕可選用任意合適的金屬材料。
圖3(超導磁動機方案三)中的定子〔10〕為任意磁極的永磁環(huán)體，轉(zhuǎn)子〔11〕是用逆磁性材料或磁屏蔽材料制成，轉(zhuǎn)子〔11〕兩端各鑲嵌一塊超導塊〔12〕，若轉(zhuǎn)子〔11〕采用其它材料時，則轉(zhuǎn)子〔11〕與兩端超導塊〔12〕的五個接觸面應(yīng)襯上逆磁性材料或高磁導率材料后，再鑲嵌入轉(zhuǎn)子兩端。
超導磁動機方案四與方案三不同處是，轉(zhuǎn)子〔11〕各極端頭的逆時針旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)鑲嵌永久磁塊，順時針旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)鑲嵌超導塊，在臨界溫度時轉(zhuǎn)子〔11〕各極端頭的磁鐵一側(cè)與定子磁環(huán)體〔10〕不論相吸還是相斥，其作用力，與轉(zhuǎn)子〔11〕各極端頭超導塊一側(cè)與定子〔10〕的相斥力存在差值，而此差值即可產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
圖4(超導磁動機方案五)中的定子同方案一定子〔1〕，轉(zhuǎn)子〔13〕與方案一和方案二轉(zhuǎn)子〔2〕的不同處是，前者長度尺寸等于定子外徑尺寸，而后者小于定子內(nèi)徑尺寸。在結(jié)構(gòu)上方案五與方案一，方案二的不同處是，方案五的轉(zhuǎn)子〔13〕各極端頭的磁塊〔4〕和超導片等磁屏蔽裝置的長度尺寸約等于定子〔1〕的外圈與內(nèi)圈的半徑之差，即R-R1。該轉(zhuǎn)子〔13〕裝置于定子〔1〕的左或右一側(cè)，也可將轉(zhuǎn)子〔13〕夾在兩個定子〔1〕之間，其工作原理類同方案一和方案二。
上述各超導磁動機以及85102321申請?zhí)柡?8101162.2申請?zhí)栔懈鞔艅訖C中組成定子及轉(zhuǎn)子的磁環(huán)或磁塊，均可在兩極之間即垂直方向的四圍，予留纏繞線圈的線槽，線圈纏繞方向與磁極方向垂直，並留有接線頭，這樣在磁衰減后，可整體通電充磁。
上述各類磁動機增加轉(zhuǎn)矩的辦法(1)增加轉(zhuǎn)子和定子的磁力線接觸面積;(2)增加轉(zhuǎn)子和定子的磁力線密度，選用強磁性新材料;(3)增加轉(zhuǎn)子極數(shù);(4)增加轉(zhuǎn)子直徑;(5)多臺磁動機重疊，形成磁堆。
本發(fā)明優(yōu)越性如下(1)因各類磁動機均由轉(zhuǎn)子和定子組成，故可直接輸出轉(zhuǎn)矩;(2)因采用超導技術(shù)，故較常規(guī)磁動機可獲更大的轉(zhuǎn)矩;(3)本超導磁動機原理簡明、易行，結(jié)構(gòu)簡單、易造。
本發(fā)明現(xiàn)階段可在宇航所及范圍的太空低溫區(qū)域直接應(yīng)用。而在將來，當超導臨界溫度進入室溫后，可廣范用于各類機械設(shè)備、交通工具、儀器、儀表及其它所有活動裝置的動力部分，因此其工業(yè)及商業(yè)前景無可限量。
權(quán)利要求
1.一種超導磁動機，是由超導園環(huán)體作為定子[1](或轉(zhuǎn)子)，由超導材料或硅鋼等磁屏蔽材料組成的兩極(或多極)轉(zhuǎn)子[2](或定子)，在轉(zhuǎn)子各極端頭的順時針轉(zhuǎn)向一側(cè)各鑲嵌一塊永久磁鐵[4]，轉(zhuǎn)子[2]通過轉(zhuǎn)軸[3]裝置于定子[1]中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子〔2〕也可以是在其各極端頭各鑲嵌二塊永久磁鐵〔7〕和〔8〕，該二磁鐵按正負極相反排列在一起，也可由三塊以上磁鐵按正負極相反橫排列或豎排列在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子〔2〕也可在磁塊〔4〕或磁塊〔7〕，〔8〕的五個面包鑲超導片或硅鋼片等磁屏蔽材料〔9〕，或亦可先包硅鋼片〔5〕，再包超導片〔6〕后再整體鑲嵌入轉(zhuǎn)子〔2〕的各極端頭，這樣轉(zhuǎn)子〔2〕可選用任意合適的金屬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導磁動機其方案三的特征是其定子〔10〕為任意磁極的永磁環(huán)體，轉(zhuǎn)子〔11〕是用逆磁性材料或磁屏蔽材料制成，轉(zhuǎn)子〔11〕兩端各鑲嵌一塊超導塊〔12〕，若轉(zhuǎn)子〔11〕采用其它材料時，則轉(zhuǎn)子〔11〕與兩端超導塊〔12〕的五個接觸面應(yīng)襯上逆磁性材料或高磁導率材料后，再鑲嵌入轉(zhuǎn)子兩端。同時轉(zhuǎn)子〔11〕也可在各極端頭的逆時針旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)鑲嵌永久磁塊，順時針旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)鑲嵌超導塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的超導磁動機其方案五的特征是定子同方案1定子〔1〕，轉(zhuǎn)子〔13〕的長度尺寸等于定子外徑尺寸〔R〕，磁塊〔4〕和超導片等磁屏蔽裝置的長度尺寸約等于定子〔1〕的內(nèi)、外半徑差即R-R1。該轉(zhuǎn)子〔13〕裝置于定子〔1〕的左或右一側(cè)，也可夾在兩個定子〔1〕之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的超導磁動機其各方案及85102321申請?zhí)柡?8101162.2申請?zhí)栔懈鞔艅訖C中組成定子及轉(zhuǎn)子的磁環(huán)或磁塊，均可在兩極之間即垂直方向的四圍，予留纏繞線圈的線槽，線圈纏繞方向與磁極方向垂直，並留有接線頭，這樣當磁衰減后，可整體通電充磁。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的各類超導磁動機轉(zhuǎn)矩的增加，可通過增加轉(zhuǎn)子和定子的磁力線接觸面積或磁力線密度(選用強磁性新材料)，亦可增加轉(zhuǎn)子極數(shù)或直徑尺寸，也可多臺磁動機重疊形成磁堆，或?qū)⑸鲜龃胧┚C合利用。
全文摘要
本發(fā)明屬磁能利用技術(shù)領(lǐng)域，是以磁力為能源并與超導及其它磁屏蔽技術(shù)綜合形成的幾種不同形式的超導磁動機。本發(fā)明磁動機均由轉(zhuǎn)子和定子組成，故可直接輸出轉(zhuǎn)矩，因采用超導材料、故可比其它類磁動機輸出更大轉(zhuǎn)矩。
文檔編號H02N11/00GK1039940SQ8810486
公開日1990年2月21日 申請日期1988年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月5日
發(fā)明者劉義民 申請人:劉義民