一種磁動力引擎的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于動力設備技術領域，特別是涉及一種磁動力引擎。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有引擎技術中，燃氣燃油引擎能效低下，一般不超過40%，且尾氣排放導致環(huán)境污染嚴重；電動機引擎還難以實現(xiàn)長時間運轉(zhuǎn)的大容量廉價快速充電，對電力的利用也遠遠低于同等電量所產(chǎn)生的磁相互作用力。
[0003]磁動力引擎技術的關鍵在于三個方面:一是兩磁極的相互作用力要能產(chǎn)生一個確定方向的轉(zhuǎn)矩，把靜磁力轉(zhuǎn)變?yōu)榇艅恿?；二是兩磁極相互作用力是連續(xù)性的，能持續(xù)做功；三是兩磁極相互作用力要足夠大，具有實用價值。
[0004]現(xiàn)有的磁動力引擎技術方案在上述三個方面難于突破，難于大容量化，難于實用化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述存在的技術問題，本發(fā)明提供一種磁動力引擎，它在定子和轉(zhuǎn)子上分別設置可磁化體，定子和轉(zhuǎn)子在輻向磁化后，磁體同名磁極相對時產(chǎn)生排斥推力，異名磁極相對時產(chǎn)生吸引力，這兩種力都可以使引擎轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的關鍵是:在定子與轉(zhuǎn)子磁體彼此相對的表面上二者同時或其中之一設計有與其圓周切面有一偏角的系列同向偏角切面，此偏角切面使磁力方向偏離圓心，把靜磁力變成磁動力，形成力臂和轉(zhuǎn)矩做功，輸出動力。
[0006]為實現(xiàn)發(fā)明目的本發(fā)明采用以下技術方案。
[0007]本發(fā)明利用的是磁體之間的排斥力或吸引力使引擎運轉(zhuǎn)做功。
[0008]本發(fā)明磁動力引擎包括外殼、底座，傳動軸，定子和定子之中的轉(zhuǎn)子，所述外殼固定在底座上，所述傳動軸穿過轉(zhuǎn)子中心，所述定子和轉(zhuǎn)子是可磁化體，所述定子和轉(zhuǎn)子彼此相對的的表面上二者同時或其中之一設計有與其圓周切面有一偏角的系列同向偏角切面，所述定子和轉(zhuǎn)子是輻向磁化。
[0009]所述所述可磁化體包括導磁體、永磁體、電磁體或超導磁體，但定子與轉(zhuǎn)子二者中同時只能其中之一是導磁體。
[0010]所述可磁化體包括圓筒形、瓦形和條形以及基于圓筒形、瓦形和條形的變形體。
[0011]所述定子和轉(zhuǎn)子包括單組配置和多組并列配置。
[0012]所述定子和轉(zhuǎn)子的單組配置是指在外殼中只有一個定子和一個轉(zhuǎn)子。
[0013]所述定子和轉(zhuǎn)子的多組并列配置是指在外殼中有多個定子和多個轉(zhuǎn)子，它們共用一個外殼和一個傳動軸，各定子和各轉(zhuǎn)子在同一傳動軸上彼此分離放置。
[0014]所述定子和轉(zhuǎn)子中只要有電磁體，可以通過控制電壓或電流的方式控制引擎的啟動、制動，調(diào)速和正反轉(zhuǎn)，所述定子和轉(zhuǎn)子中沒有電磁體，可以通過摩擦或在定子與轉(zhuǎn)子之間設置制動插銷或卡子的方式控制引擎的啟動、制動和調(diào)速。
[0015]定子和轉(zhuǎn)子偏角切面內(nèi)(不包括其兩側(cè)邊緣部位)磁力的近距離作用范圍之內(nèi)的磁力基本垂直于偏角切面，其所在直線因為偏角切面的作用而偏離到圓心之外。
[0016]轉(zhuǎn)子偏角切面上的任意一點，受到定子磁力和轉(zhuǎn)子磁力的共同作用，其形成的合力也不通過轉(zhuǎn)子圓心，而偏離到圓心之外，形成力臂和轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，由傳動軸輸出動力。
[0017]定子與轉(zhuǎn)子磁化后，如果彼此同名磁極相對，它們之間將形成磁斥推力，如果彼此異名磁極相對，它們之間將形成磁吸引力，這兩種力都會使引擎運轉(zhuǎn)，但方向相反，利用這一點可實現(xiàn)引擎反轉(zhuǎn)和制動控制。
[0018]本發(fā)明的定子和轉(zhuǎn)子中，如果有一個是永磁體或?qū)Т朋w，則只需另一個是電磁體就可方便地控制其運行狀態(tài)，且可以減小輸入功率而節(jié)能；如果有一個是導磁體，則引擎將只以吸引力單向運行；如果兩個都是電磁體，則可以根據(jù)不同工作中的復雜工況對兩個電磁體進行分別控制從而簡化控制程序，提高可靠性；如果兩個都是永磁體，將實現(xiàn)永動運行，直到磁力衰減到很小為止，因此本發(fā)明的實用例可以有很多種靈活變化，它具有廣泛的適用性。
[0019]本發(fā)明的有益效果如下。
[0020]本發(fā)明以定子和轉(zhuǎn)子表面上設計的同向偏角切面改變磁力方向，形成力臂和轉(zhuǎn)矩，解決了把靜磁力轉(zhuǎn)變?yōu)榇艅恿Φ碾y題，實施簡單方便。
[0021]定子與轉(zhuǎn)子的連續(xù)曲面結(jié)構使定子和轉(zhuǎn)子之間的相互作用力是連續(xù)的，實現(xiàn)了動力的連續(xù)平滑輸出。
[0022]采用直流工作方式，無需大功率半導體器件和復雜的控制芯片即可實現(xiàn)良好的控制，本發(fā)明生產(chǎn)成本、維護成本和使用成本相對燃氣燃油引擎和電動引擎都大為低廉。
[0023]根據(jù)磁庫侖定理，由公式F=I^M1M2 / r 2可知磁相互作用力取決于兩磁體磁通量和磁體之間的距離。根據(jù)電動機原理，由公式F = BILsin Θ可知電動機動力取決于磁通量，電流強度和方向，線圈長度?？梢娫谟玫攘康碾娂ぐl(fā)相同磁場的情況下，磁動力引擎已經(jīng)開始做功了，而電動機磁場中還必須要有額外的電流通過才能實現(xiàn)做功。在相同能耗的情況下，磁動力引擎的動力輸出要遠遠大于電動機，當然也就更大于燃氣燃油引擎。本發(fā)明的磁動力引擎能效優(yōu)越，節(jié)能顯著，是一種高能效的節(jié)能動力系統(tǒng)，可做成大容量的實用化磁動力引擎。
【附圖說明】
[0024]圖1:原理示意圖1。說明定子磁力Fl因偏角切面而偏離圓心。
[0025]圖2:原理示意圖2。話明轉(zhuǎn)子磁力F2因偏角切面而偏離圓心。
[0026]圖3:原理示意圖3。說明轉(zhuǎn)子偏角切面5上任意一點P所受定子磁力Fl與轉(zhuǎn)子磁力F2或F2的反作用力的合力F指向圓心外，形成力臂和轉(zhuǎn)矩。
[0027]圖4:實例中定子與底座結(jié)構側(cè)面圖。
[0028]圖5:實例中轉(zhuǎn)子結(jié)構側(cè)面圖。
[0029]圖6:實例中定子、轉(zhuǎn)子、傳動軸與端蓋合成的剖面圖。
[0030]圖7:實例中轉(zhuǎn)子結(jié)構圖。
[0031]圖中:1、外殼，3、定子，5、偏角切面，6、導磁軸體，7、傳動軸，8、底座，9、繞線孔，10、線圈繞組，11、左線圈繞線示例，12右線圈繞線示例，21、左永磁體，22、右永磁體，31、左電磁體，32、右電磁體，41、左端蓋，42、右端蓋。
【具體實施方式】
[0032]下面通過實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
[0033]本發(fā)明磁動力引擎實例采用兩組定子和轉(zhuǎn)子的多組并列配置，包括外殼1、底座8，定子3，轉(zhuǎn)子，左端蓋41、右端蓋42和電源控制器，定子3是圓筒形永磁體，轉(zhuǎn)子包括導磁軸體6，傳動軸7和圓筒形電磁體，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)，外殼I固定在底座8上。
[0034]左端蓋41，右端蓋42，和底座8為非導磁金屬部件。
[0035]實例中定子采用兩組即左永磁體21、右永磁體22，轉(zhuǎn)子也采用兩組即左電磁體31、右電磁體32，它們并列配置，兩組彼此分離放置，共用一個外殼1，一個導磁軸體6和傳動軸7。
[0036]左永磁體21和右永磁體22采用輻向單極充磁，即磁筒內(nèi)外分別為兩極，兩個永磁體內(nèi)壁彼此為異名磁極；其外壁也為異名磁極，通過導磁外殼I聯(lián)結(jié)為一個整體。
[0037]左電磁體31和右電磁體32，套在導磁軸體6上，傳動軸7穿過并固定在導磁軸體6上，傳動軸7兩端穿在定子兩端的左端蓋41和右端蓋42中心。
[0038]左永磁體21、右永磁體22、左電磁體31和右電磁體32彼此相對的表面由與其圓周切面有一偏角的系列偏角切面5組成，偏角切面5方向一致。
[0039]左電磁體31和右電磁體32橫切面圓周上均勻分布了繞線孔9，數(shù)量按設計需要而定可增減。每兩個相鄰繞線孔9之間為一個線圈繞組10，線圈繞組10彼此串連。
[0040]左電磁體31和右電磁體32彼此繞線方向相反，導線分別按左線圈繞線示例11和右線圈繞線示例12箭頭所示方向穿過相鄰兩個繞線孔9成為一個線圈繞組10，其它線圈繞組方法相同。
[0041]本發(fā)明電路安裝說明:把電源控制器輸入端接電源，輸出端火線分別經(jīng)過左電磁體31，右電磁體32，回到輸出端零線。注意電流在這兩個電磁體中的方向應相反，通直流電后這兩個電磁體被輻向單極磁化，磁體外表面彼此成為異名磁極。
[0042]采用導磁外殼I聯(lián)結(jié)左永磁體21和右永磁體22，可以減小厚度，做到盡可能小的體積，節(jié)約成本，同時結(jié)構堅固又屏蔽了外磁場。
[0043]電源控制器安裝在底座8上，通過操作電源的通斷和調(diào)節(jié)電流大小、電壓高低、改變電流方向的方法，實現(xiàn)對磁動力引擎的起動、調(diào)速、反向、制動控制。此部件可方便配置，此處不做多述。
[0044]本發(fā)明采用直流電工作方式，避免了交流電渦流損失，調(diào)速方便，造價成本低，直流工作電抗低，反應靈敏迅速，特別適合變速動力引擎場合。
[0045]本發(fā)明輸出轉(zhuǎn)矩大，低轉(zhuǎn)速下即可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩。
[0046]本發(fā)明定子轉(zhuǎn)子工作面連續(xù)，相較其它各種電機磁極不能連續(xù)的情況，其工作面利用率最大化，其動力輸出穩(wěn)定連續(xù)，效率高。
[0047]左電磁體31和右電磁體32可分別采用整體性結(jié)構而不是硅鋼片的層疊結(jié)構，構件更堅固。
[0048]磁動力引擎是一項基礎性發(fā)明，技術獨創(chuàng)、結(jié)構簡單、實施方便靈活、性能優(yōu)越，節(jié)能環(huán)保，具有廣泛的實用性和應用前景，將對能源、水陸空交通運輸、航空航天動力、國民生產(chǎn)生活等諸多領域產(chǎn)生廣泛而深遠的影響，其經(jīng)濟價值、節(jié)能環(huán)保價值、社會價值是難以估量的，對我國能源安全和社會生產(chǎn)力具有重大意義。
【主權項】
1.一種磁動力引擎，其特征在于:包括外殼、底座，傳動軸，定子和定子之中的轉(zhuǎn)子，所述外殼固定在底座上，所述傳動軸穿過轉(zhuǎn)子中心，所述定子和轉(zhuǎn)子是可磁化體，所述定子和轉(zhuǎn)子彼此相對的表面上二者同時或其中之一設計有與其圓周切面有一偏角的系列同向偏角切面，所述定子和轉(zhuǎn)子是福向磁化。
2.根據(jù)權利要求1所述磁動力引擎，其特征在于:所述可磁化體包括導磁體、永磁體、電磁體或超導磁體，但定子與轉(zhuǎn)子二者中同時只能其中之一是導磁體。
3.根據(jù)權利要求1所述磁動力引擎，其特征在于:所述可磁化體包括圓筒形、瓦形和條形以及基于圓筒形、瓦形和條形的變形體。
4.根據(jù)權利要求1所述磁動力引擎，其特征在于:所述定子和轉(zhuǎn)子包括在外殼中只有一個定子和一個轉(zhuǎn)子的單組配置和在外殼中有多個定子和多個轉(zhuǎn)子，它們共用一個外殼和一個傳動軸，各定子間、各轉(zhuǎn)子之間彼此分離放置的多組并列配置。
5.根據(jù)權利要求2所述磁動力引擎，其特征在于:所述定子和轉(zhuǎn)子中只要有電磁體，可以通過控制電壓或電流的方式控制引擎的啟動、制動，調(diào)速和正反轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權利要求2所述磁動力引擎，其特征在于:所述定子和轉(zhuǎn)子中沒有電磁體，可以通過摩擦或在定子與轉(zhuǎn)子之間設制動插銷或卡子的方式控制引擎的啟動、制動和調(diào)速。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磁動力引擎，引擎中定子和轉(zhuǎn)子上分別設置輻向磁化的可磁化體，在定子和轉(zhuǎn)子彼此相對的兩個表面上二者同時或其中之一設計有與其圓周切面有一偏角的系列同向偏角切面，此偏角切面使定子和轉(zhuǎn)子的磁力方向偏離圓心，從而形成力臂和轉(zhuǎn)矩做功，輸出動力。本發(fā)明以偏角切面技術解決了把靜磁力轉(zhuǎn)變?yōu)榇艅恿Φ碾y題，實用性廣泛，可以制造大容量、低能耗、高能效、零污染的磁動力引擎。
【IPC分類】H02N11-00
【公開號】CN104702151
【申請?zhí)枴緾N201510123941
【發(fā)明人】王仕凡
【申請人】王仕凡
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月21日