本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種新式永磁能機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子、控制器、發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池及傳感器構(gòu)成。定子類似于傳統(tǒng)的電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明專利技術(shù)的定子線圈繞在非磁性絕緣材料做成的長條齒上，且有若干組線圈；由轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)磁體、非磁性體及永磁體組成極性沿圓周交替的多磁極轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子軸的一端可安裝動(dòng)力輸出輪，另一端連接一個(gè)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過充電器與蓄電池相連接，定子線圈通過控制器與蓄電池連接。控制器根據(jù)設(shè)置的傳感器測(cè)取轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)于定子齒的位置信號(hào)，給定子各組線圈交替通不同方向的電流，則轉(zhuǎn)子因其永磁極受到定子齒的電磁極的吸引力矩和排斥力矩而旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和向外輸出功率。本發(fā)明專利技術(shù)耗電少、效率極高、節(jié)能環(huán)保。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種永磁能機(jī)。
技術(shù)介紹
永磁電機(jī)有比傳統(tǒng)的電機(jī)效率高、損耗小、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但節(jié)能效果 并不顯著。永磁電機(jī)中的永磁體主要用來勵(lì)磁，永磁體能的利用率很低。如 何充分提高永磁能的利用率，并使其轉(zhuǎn)化為可實(shí)際使用的其它形式的能量， 是現(xiàn)代科技的重大課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)設(shè)計(jì)一種永磁能機(jī)，目的是充分有效地使永磁能直接轉(zhuǎn)化為可實(shí) 際使用的機(jī)械能，從而提供一種能耗極小且環(huán)保的動(dòng)力源。 本專利技術(shù)按下迷技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本專利技術(shù)由定子、轉(zhuǎn)子、控制器、發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池及傳感器構(gòu)成。 定子類似于傳統(tǒng)的電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，但本專利技術(shù)的定子線圈繞在非磁性絕緣材料做成的長條齒上，且有若千組線圈；由轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)磁體、非磁性體及永磁體 組成極性沿圓周交替的多磁極轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子軸的一端可安裝動(dòng)力輸出輪，另一 端連接一個(gè)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過充電器與蓄電池相連接，定子線圈通過控制 器與蓄電池連接。在轉(zhuǎn)子非磁性端板對(duì)應(yīng)磁極處鑲嵌小,茲柱(或小》茲珠)，傳 感器的傳感頭鑲嵌于定子端蓋，且使傳感頭所在的圓與小磁柱所在的圓隔沿 軸向間隙對(duì)應(yīng)；控制器根據(jù)傳感器測(cè)取轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)于定子齒的位置信號(hào)， 給定子各組線圈交替通不同方向的電流，則轉(zhuǎn)子因其永磁;歐受到定子齒的電 《茲極的吸引力矩和排斥力矩而旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和向外輸出功率。本發(fā) 明定子的齒數(shù)及相應(yīng)的線圈組數(shù)、轉(zhuǎn)子磁極數(shù)或永磁體的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際需 要設(shè)計(jì)而定；而且轉(zhuǎn)子永磁體的組合方式是多樣的。假設(shè)將所迷新式永磁能機(jī)中的轉(zhuǎn)子用純軟鐵做成有若干齒的轉(zhuǎn)子代替， 那么它的工作原理與開關(guān)磁阻電機(jī)很相似，不計(jì)損耗，開關(guān)磁阻電機(jī)輸出能量等于輸入的電能，并不節(jié)能。而本專利技術(shù)使轉(zhuǎn)子永磁極同時(shí)獲得定子一個(gè)電 磁極吸引力矩和定子另一個(gè)電磁極的斥力矩，而且引力矩或斥力矩均由電磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)共同提供；開關(guān)磁阻電機(jī)僅是定子齒的電磁力吸引其轉(zhuǎn)子的軟鐵 齒，而且這個(gè)引力僅由電磁場(chǎng)提供。所以，新式永磁能機(jī)輸出能量大于需輸 入的電能。本專利技術(shù)定子的電磁極與轉(zhuǎn)子永磁極之間作用力大小與在它們之間 間隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比，而此磁感應(yīng)強(qiáng)度值是電磁極和永磁極磁 感應(yīng)強(qiáng)度的疊加值，若保持此值不變，提高永磁極在所述間隙中的磁感應(yīng)強(qiáng) 度值，等量地減小電磁極在所述間隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度值的，則所述新式永磁 能機(jī)輸出能量值不變，但大幅度地降低了所需輸入的電能，這就是說新式永 磁能機(jī)能量輸出輸入差值變大。所以所述新式永磁能機(jī)巧妙使用永磁體能， 使能量增值，而且增值隨永磁場(chǎng)的增強(qiáng)而大幅度增長，這個(gè)增值的能量的大 部分向外輸出，小部分用于給新式永磁能機(jī)自身提供能量。還應(yīng)該指出，本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工作原理與永磁電機(jī)(詳細(xì)了解可參考有 關(guān)資料)有實(shí)質(zhì)上的不同，永磁電機(jī)利用定子的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)與含有永磁體的 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，是基于電磁感應(yīng)原理，而本專利技術(shù)基于電磁體與 永磁體之間的引力和斥力。永磁電機(jī)定子電磁與轉(zhuǎn)子永磁作用的合力對(duì)其轉(zhuǎn) 子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不如本專利技術(shù)的大，原因是這種定子電磁力僅對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生引力矩， 而本專利技術(shù)轉(zhuǎn)子永磁極同時(shí)受到定子齒的電磁極的吸引力矩和排斥力矩。永磁 電機(jī)定子的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)會(huì)在定子鐵心感應(yīng)出渦流造成能量損耗，而且渦流生 熱造成危害，旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)還會(huì)在定子鐵心中產(chǎn)生磁滯損耗。而本專利技術(shù)的定子 線圏繞在非磁性絕緣材料做成的長條齒上，且定子電磁場(chǎng)進(jìn)入轉(zhuǎn)子的磁力線 很少，因而感應(yīng)損耗很小，發(fā)熱很少，所以本專利技術(shù)節(jié)能比永磁電機(jī)顯著的多。本專利技術(shù)具有開關(guān)磁組電機(jī)所具有的優(yōu)點(diǎn)，而且還有以下優(yōu)點(diǎn)1、 本專利技術(shù)充分地將永磁能轉(zhuǎn)換為可直接實(shí)際使用的機(jī)械能，使新式永磁 能機(jī)輸出的能量比輸入的能量顯著增值，它啟動(dòng)后猶如永動(dòng)機(jī)；2、 本專利技術(shù)耗電很少，損耗小，效率極高，節(jié)能，因而運(yùn)行費(fèi)用很低。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖面圖3為本專利技術(shù)轉(zhuǎn)子相對(duì)定子轉(zhuǎn)過一個(gè)角度時(shí)的示意圖4為圖3中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到其磁極與定子鐵心齒正對(duì)時(shí)的示意圖5至圖7為本專利技術(shù)轉(zhuǎn)子的另外三種結(jié)構(gòu)示意圖8為實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖9為實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式和附圖進(jìn)一步對(duì)本專利技術(shù)詳細(xì)說明。 實(shí)施例一如圖1圖2示,，機(jī)座1、機(jī)殼7、纏繞在非磁性絕緣材料制成 的長條齒8上的線圈26、導(dǎo)磁圓筒23、端蓋2和10及軸承外圈6和9固接 組成定子；非磁性轉(zhuǎn)軸5、導(dǎo)磁體24、沿垂直于軸線方向充磁的矩形永磁體 21、非磁性絕緣體25、導(dǎo)磁體22、非磁性端板3和12及軸承內(nèi)圖4和11 固結(jié)組成轉(zhuǎn)子，永磁體21與定子齒8內(nèi)壁相對(duì)的極的極性沿圓周交替分布， 在非石茲性端板12對(duì)應(yīng)磁極處鑲嵌小磁柱(或小磁珠)20; 所述軸承是機(jī)械 式的或磁懸浮式的或組合式的；定子齒8的弧與轉(zhuǎn)子外圓隔一間隙，在轉(zhuǎn)軸 5的一端連接一臺(tái)發(fā)電機(jī)13;傳感器的傳感頭19鑲嵌于端蓋10,且使傳感 頭19所在的圓與小磁柱20所在的圓沿軸向隔間隙對(duì)應(yīng)；傳感器還可以是其 它形式的；發(fā)電機(jī)13、充電器15、蓄電池16、控制器17及線圈26用導(dǎo)線 14連接起來，傳感頭19與控制器17用導(dǎo)線18連接起來。轉(zhuǎn)軸5的另一端 可安裝動(dòng)力輸出輪。控制器17用現(xiàn)代硬軟件技術(shù)易制作。如圖3示，假設(shè)所述電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。若要啟動(dòng)，通過控制器17給線 圈26通電，且使定子齒8的b齒內(nèi)弧磁極為N極、c齒內(nèi)弧磁極為S極、d 齒內(nèi)弧磁極為N極、e齒內(nèi)弧磁極為S極，那么，轉(zhuǎn)子每一個(gè)磁極受到與它 鄰近的定子齒的電磁推拉力矩，使轉(zhuǎn)子反時(shí)針轉(zhuǎn)到圖2所示位置，這時(shí)，傳 感器傳感頭19正好與小磁柱20對(duì)正，傳感頭19將此位置信號(hào)傳給控制器 17，控制器17立即改變線圈26中的電流方向，定子齒8的b、 c、 d、 e的齒的極性同時(shí)改變，如圖4示，由于轉(zhuǎn)子的極性與定子各齒的極性相同而產(chǎn)生 相互排斥力，轉(zhuǎn)子受到的排斥力的合力為零，轉(zhuǎn)子依慣性轉(zhuǎn)過圖4所示位置， 接著轉(zhuǎn)子每一個(gè)磁極又受到與它鄰近的定子齒8的電磁推拉力矩而繼續(xù)轉(zhuǎn) 動(dòng)，此過程重復(fù)循環(huán)，轉(zhuǎn)子不斷被驅(qū)轉(zhuǎn)。控制器17還可控制線圏26中的電 流的大小以改變軸5的輸出功率。啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由控制器17控制 線圈26中的電流方向確定。前述的原理已說明，軸5的輸出能量除帶動(dòng)發(fā)電 機(jī)13給新式永磁能機(jī)自身供電維持運(yùn)行，還剩余大部分用來對(duì)外做功。所以 所述新式永磁能機(jī)啟動(dòng)后，若不人為停止將永動(dòng)。特別指出線圈26纏繞在非磁性絕緣材料制成的長條齒8上，即用非》茲 性絕緣材料取代傳統(tǒng)的線圈鐵心，雖然會(huì)降低電磁極的磁力，但是會(huì)極大地 減小感應(yīng)損耗和磁滯損耗，而且當(dāng)轉(zhuǎn)子從轉(zhuǎn)子永磁磁極與定子電磁磁極對(duì)正 (如圖4示)位置改變定子電磁磁極極性時(shí)，沒有轉(zhuǎn)子永磁磁極的磁阻力。 若線圈26纏繞在磁性材料制成的齒上，就有所述的磁阻力，克服此磁阻力要 耗費(fèi)大量的電能。所以，用非磁性絕緣材料取代鐵心是本專利技術(shù)的關(guān)重點(diǎn)，是 一個(gè)創(chuàng)新。本專利技術(shù)轉(zhuǎn)子的另一種結(jié)構(gòu)，如圖5示，轉(zhuǎn)子由非磁性軸5、導(dǎo)磁圓筒28、 徑向充磁的永磁塊32、切向充磁的永磁塊30、導(dǎo)磁塊29及非磁性塊31固結(jié) 而成，永磁塊32與永磁塊30同極性相聚以在轉(zhuǎn)子外圓形成強(qiáng)磁極，永磁塊 32組拼成的永磁環(huán)，還可用一整塊圓環(huán)形永磁體沿周向分區(qū)且沿徑向極性交 替充磁制成；該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子外圓磁極的數(shù)量及永磁塊"、永磁塊30的數(shù)量根 據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)而定。本專利技術(shù)轉(zhuǎn)子的另一種結(jié)構(gòu)，如圖6示，轉(zhuǎn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新式永磁能機(jī)，其特征是：由定子、轉(zhuǎn)子、控制器、發(fā)電機(jī)、充電器、蓄電池及傳感器構(gòu)成；定子類似于傳統(tǒng)的電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)，但本專利技術(shù)的定子線圈繞在非磁性絕緣材料做成的長條齒上，且有若干組線圈；由轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)磁體、非磁性體及永磁體組成極性沿圓周交替的多磁極轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子軸的一端可安裝動(dòng)力輸出輪，另一端連接一個(gè)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過充電器與蓄電池相連接，定子線圈通過控制器與蓄電池連接；在轉(zhuǎn)子非磁性端板對(duì)應(yīng)磁極處鑲嵌小磁柱或小磁珠，傳感器的傳感頭鑲嵌于定子端蓋，且使傳感頭所在的圓與小磁柱所在的圓隔沿軸向間隙對(duì)應(yīng)；控制器根據(jù)傳感器測(cè)取轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)于定子鐵心齒的位置信號(hào)，給定子各組線圈交替通不同方向的電流，則轉(zhuǎn)子因其永磁極受到定子齒的電磁極的吸引力矩和排斥力矩而旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和向外輸出功率；本專利技術(shù)定子的齒數(shù)及相應(yīng)的線圈組數(shù)、轉(zhuǎn)子磁極數(shù)或永磁體的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)而定；而且轉(zhuǎn)子永磁體的組合方式是多樣的。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉新廣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉新廣，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]
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