專利名稱：電控磁動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬一種全新的動力裝置——電控磁動機。具體地說，是一種利用永久磁鐵同磁極間的排斥力和異磁極間的吸引力作為動力，再利用線圈通電顯磁性，斷電不顯磁性的性質(zhì)做成控制元件，通過合理配置，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，并對外作功的一種動力裝置。
現(xiàn)有的動力裝置如交流電動機和直流電動機等，都是利用通電導體在磁場中受到力的作用而作功的，而該機是利用永久磁鐵與永久磁鐵磁極間的相互排斥力與相互吸引力來作功的。它們之間有根本的區(qū)別。具體地說，交流電動機是定子繞組通電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子上的閉合線框切割磁力線產(chǎn)生感生電流，于是線框在磁場中受到力的作用，而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；直流電動機是通電線圈在勻強磁場中受到力的作用，而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的。由此可見，它們均為電磁作用。
目前，許多鐵磁材料都含有巨大的磁能，具有很高的利用價值。如硬磁鐵，其磁感應強度可達1000高斯以上，矯頑力可達20年左右；還有釹鐵硼，其磁感應強度可達10000高斯以上，矯頑力可達25年左右；等等。然而，蓄積在這些磁鐵中的磁能在電動機中都沒有很好地利用，使其能量沒有充分地發(fā)揮出來，本發(fā)明提供的電控磁動機便很好地解決了一這矛盾，具有重大而深遠的現(xiàn)實意義。
本發(fā)明的目的是提供一種能使蓄積在永久磁鐵中的磁能得以充分發(fā)揮，為各種各樣的機械提供動力的全新的動力裝置。
為完成上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的電控磁動機由定子磁鐵、轉(zhuǎn)子磁鐵、放磁空隙以及控制線圈構成。
上述電控磁動機中的定子磁鐵是永久磁鐵，共有若干個，并均勻分布在定子圓周上，各磁鐵的相同磁極方向指向軸心。
上述電控磁動機中的轉(zhuǎn)子磁鐵也是永久磁鐵，有若干個，并等弧長地均勻分布在轉(zhuǎn)子圓周上，各磁鐵的相同磁極方向順著轉(zhuǎn)子圓周的切線方向同向排列。
上述電控磁動機中的放磁空隙等弧長地均勻分布在轉(zhuǎn)子磁鐵間，放磁空隙的個數(shù)應是定子磁鐵個數(shù)的整數(shù)倍。
上述電控磁動機中的放磁空隙內(nèi)，都安裝著一個控制線圈。線圈通以直流電后，所產(chǎn)生的磁極方向與轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極方向一致，在一定條件下所產(chǎn)生的最大磁感應強度與轉(zhuǎn)子磁鐵的磁感應強度相等。
本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明充分利用了永久磁鐵的磁能。由于控制線圈是為了使放磁空隙順利通過定子磁極，僅在通過的瞬間才通電，以吸收空隙處的磁力，使空隙不對外顯磁，所以可大量節(jié)約電能源。并且，由于以永久磁鐵為動力，也大大降低了交流噪聲的發(fā)生。同時，由于控制線圈所使用的銅線很少，因而大大降低了銅資源的耗費。
附圖描述了本發(fā)明的基本原理以及兩種實施例。
附面說明如下

圖1、圖2、圖3是為了充分闡述本發(fā)明的基本原理而設計的小車模型。
圖4是定子示意圖。
圖5是轉(zhuǎn)子示意圖。
圖6是第一種實施例的動態(tài)過程中，控制線圈通電的位置示意圖。
圖7是第一種實施例的動態(tài)過程中，控制線圈斷電的位置示意圖。
圖8是第二種實施例示意圖。
附圖中各標號說明如下1、2、3、4是條形磁鐵，5是定子，6是定子磁鐵，7是轉(zhuǎn)子，8是轉(zhuǎn)子磁鐵，9及9a、9b、9c、9d、9e、9f是控制線圈，10是放磁空隙。
結合附圖詳細敘述本發(fā)明的基本原理拿兩塊條形磁鐵1和2，固定在非磁性材料做成的同一小車上，并使兩磁鐵之間有一定空隙，如圖1所示。這時，磁鐵空隙間就放磁，相鄰兩磁極就對外顯磁性。再拿一塊磁鐵3，把它固定在磁鐵1、2上方距離0.1～2mm的位置上，如圖1所示，當磁鐵3在I位置時，由于3N排斥2N，同時，3N吸引2S，則小車向右運動；當磁鐵處于II位置時，由于3N與2S的吸引力同3N與1N的排斥力正好達到平衡，所以，此位置就是小車的停止位置。要使小車在此位置不停止，也就是說不加任何外力使小車從此位置順利通過，就必須把空隙處的磁力線全部吸收，讓它對外不顯磁性才行。假定小車順利通過了位置II，當?shù)竭_位置III時，由于3N排斥1N，同時3N吸引1S，小車就會繼續(xù)加速向右運動。
為了讓小車順利通過II位置，我們給1、2兩磁鐵空隙間緊密地放置一個磁鐵4，如圖2所示，這時，空隙間的磁力線就被磁鐵4完全吸收，從而對外不顯磁性。于是，磁鐵1、2就被磁鐵4連接成一塊整磁鐵，3N繼續(xù)排斥2N，同時，3N吸引1S，則右行的小車就會順利通過此位置繼續(xù)向右運行。
為了便于控制，我們用一線圈來替換磁鐵4，因為線圈具有通電顯磁性，斷電不顯磁性的性質(zhì)。給線圈通以直流電，電流方向如圖3所示。當小車處在I位置時，由于3N排斥2N，且3N吸引2S，所以小車向右運動；當運動到位置II時，線圈通電，空隙處不顯磁性，磁鐵1和磁鐵2即被通電線圈連接成一塊整磁鐵，于是3N繼續(xù)排斥2N，且3N吸引1S，則小車順利通過；當小車運行到III位置時，線圈立刻斷電，1N和2S便對外顯磁，由于3N排斥1N且3N吸引1S，于是小車繼續(xù)加速向右行駛。
本機就是以上述原理，通過合理裝置，利用線圈通電顯磁，斷電退磁的性質(zhì)，而使轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動，并對外作功的。
結合附圖詳細敘述本發(fā)明的第一種實施例以六對定子磁極和放磁空隙對為例。
參見圖4，在定子內(nèi)圓周上均勻分布著六塊等弧長的永久磁鐵，各磁鐵相同磁極方向指向軸心，本實施例以N極指向軸心為例。
參見圖5，在轉(zhuǎn)子外圓周上均布著六段等弧長的放磁空隙，其余部分以永久磁鐵即轉(zhuǎn)子磁鐵占居，磁極的方向如圖中所示。在六段放磁空隙中，放置六個控制線圈，在一定條件下，線圈所產(chǎn)生的最大磁感應強度與轉(zhuǎn)子磁鐵的磁感應強度相等，所形成的磁極方向與轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極方向一致。
將轉(zhuǎn)子裝在定子內(nèi)。在控制線圈不通電時，由于定、轉(zhuǎn)子磁鐵磁極間的吸引與排斥作用，轉(zhuǎn)子就靜止在圖6所示的位置。
要使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，先須給控制線圈通電，吸收各放磁空隙間的磁力線，然后，用外力順時針起動轉(zhuǎn)子，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)至圖7位置時，斷開電源，則各放磁空隙放磁。此時，定子的各N極對其左邊磁鐵(在轉(zhuǎn)子上)的N極進行排斥并吸引S極，使轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)60°；此時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到下一個圖六位置，于是立刻通電，放磁空隙處磁力又被吸收，放磁空隙便順利通過定子磁極，轉(zhuǎn)到下一個圖7位置，此時，再斷開電源，使控制線圈退磁，放磁空隙兩邊的磁極就向外放磁。于是，定子各N極就再次對其左邊磁鐵(在轉(zhuǎn)子上)的N極進行排斥，同時吸引S極，轉(zhuǎn)子就繼續(xù)加速順時針旋轉(zhuǎn)60°。就這樣，連續(xù)不斷地接通、斷開電源，轉(zhuǎn)子就連續(xù)不斷地飛速旋轉(zhuǎn)起來，從而達到對外作功的目的。
結合附圖敘述本發(fā)明的第二種實施例以三個定子磁極配以六個放磁空隙為例。
參見圖8，顯然，放磁空隙數(shù)是定子磁極數(shù)的兩倍。用外力順時針起動轉(zhuǎn)子，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖示位置時，給控制線圈9a、9c、9e通電，此三處放磁空隙的磁力就被通電線圈所吸收，則這三處放磁空隙就順利轉(zhuǎn)過相應的定子磁極。這時，立即斷電，于是，各定子N極對其左邊磁鐵(在轉(zhuǎn)子上)的N極進行排斥，并吸引S極，使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)過60°；此時，控制線圈9b、9d、9f均處在相應的定子磁極附近(與圖示位置相似)，于是再立即給線圈9b、9d、9f通電，來吸收這三處放磁空隙的磁力，則這三處放磁空隙又順利轉(zhuǎn)過相應的定子磁極。這時，再次斷電，則這三處放磁空隙對外放磁，于是，各定子N極再次對其左邊磁鐵(在轉(zhuǎn)子上)的N極進行排斥，同時吸引S極，使轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)60°。這樣，連續(xù)不斷地給相應的線圈通電、斷電，轉(zhuǎn)子就會連續(xù)不斷地飛速旋轉(zhuǎn)起來。
另外，影響該機旋轉(zhuǎn)速度即作功能力的因素1.控制線圈的通電電流控制線圈必須通以直流電，本機的轉(zhuǎn)動速度在一定范圍內(nèi)隨電流強度的變化而變化。當電流強度增加到使一定匝數(shù)的線圈所產(chǎn)生的磁感應強度與轉(zhuǎn)子磁鐵磁感應強度相等時，放磁空隙間的放磁被充分吸收，則此時轉(zhuǎn)速最快，因為阻尼最小。而想使轉(zhuǎn)速降低，就可減小電流，降低磁力線的吸收效果，使放磁空隙間少量放磁，于是轉(zhuǎn)子的阻尼增加，則轉(zhuǎn)速就降下來了。由此可見，電流起到了控制該機轉(zhuǎn)速的作用。
2.定子、轉(zhuǎn)子的磁感應強度一般地，定子和轉(zhuǎn)子磁感應強度越大，則該機作功能力越強。另外，在一定范圍內(nèi)提高定子的磁感應強度，使定子、轉(zhuǎn)子磁感應強度差距增大，也可大大提高本機的作功能力。
3.增加定子磁極與放磁空隙的對數(shù)或者在一定范圍內(nèi)增大轉(zhuǎn)子空隙數(shù)相對于定子磁極數(shù)的倍數(shù)，都可大大提高本機的作功能力。
4.轉(zhuǎn)子磁鐵與定子磁鐵間的間隙越小，力矩越大。
權利要求
1.一種全新的動力裝置——電控磁動機，其特征在于由定子磁鐵、轉(zhuǎn)子磁鐵、放磁空隙以及控制線圈構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的全新的動力裝置——電控磁動機。其特征在于所述定子磁鐵是永久磁鐵，共有若干個，并等弧長地均勻分布在定子圓周上，其各磁鐵的相同磁極方向指向軸心。
3.根據(jù)權利要求1所述的全新的動力裝置——電控磁動機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子磁鐵是永久磁鐵，有若干個，并等弧長地均勻分布在轉(zhuǎn)子圓周上，各磁鐵的相同磁極方向順著轉(zhuǎn)子圓周的切線方向同向排列。
4.根據(jù)權利要求1所述的全新的動力裝置——電控磁動機，其特征在于所述的放磁空隙等弧長地均勻分布在轉(zhuǎn)子磁鐵間，放磁空隙的個數(shù)應是定子磁極個數(shù)的整數(shù)倍。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的全新動力裝置——電控磁動機，其特征在于所述的每個放磁空隙內(nèi)，都安裝有一個控制線圈，線圈通以直流電后，所產(chǎn)生的磁極方向與轉(zhuǎn)子磁鐵的磁極方向一致，并在一定條件下產(chǎn)生的最大磁感應強度與轉(zhuǎn)子磁鐵的磁感應強度相等。
全文摘要
本發(fā)明是一種全新的動力裝置——電控磁動機。該機主要由定子磁鐵、轉(zhuǎn)子磁鐵、放磁空隙和控制線圈組成。定、轉(zhuǎn)子磁鐵均為永久磁鐵，它是該機的動力元件；在轉(zhuǎn)子磁鐵上留有放磁空隙，空隙內(nèi)裝有控制線圈。在放磁空隙通過定子磁極前后，給線圈通電與斷電，放磁空隙則不斷地對外收磁與放磁，在定子磁極作用下，使轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動。該機引入了控制線圈，并以永久磁鐵為動力元件，它具有節(jié)能、省銅、噪聲小等優(yōu)點。
文檔編號H02N11/00GK1144415SQ9611861
公開日1997年3月5日 申請日期1996年1月25日 優(yōu)先權日1996年1月25日
發(fā)明者李長杰, 李罡 申請人:李長杰, 李罡