專利名稱：一種磁動力機械的制作方法
一種磁動力機械技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于新能源電機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種使用以磁力為主要能量來源的構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)磁場的磁動力機械。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的以電力為主要能量來源的動力機械中，如各種電機，其依靠的基本原理都是利用電流在磁場中做功，以此產(chǎn)生各種不同類型的旋轉(zhuǎn)磁場，推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能輸出。
為了緩解對石油資源的依賴，人們將會越來越多的使用電力。然而在現(xiàn)有的電力機械中，由于其所需要的工作電流都比較大，因而使得現(xiàn)有的電力機械在使用以其它形式 (如太陽能、蓄電池等)獲得能量的電力系統(tǒng)中，對其它形式獲得能量的新能源的容量都提出了較高的要求，使新能源的廣泛應(yīng)用受到了制約。例如現(xiàn)今各種電動車、電動汽車已被市場所接受，但阻礙其所獲得更廣泛應(yīng)用的瓶頸就是其續(xù)航能力，這是由于電機所需要的工作電流較大，而蓄電池又受到其容量限制的緣故。
在現(xiàn)有技術(shù)中，永磁型的風(fēng)力發(fā)電機就是利用磁力構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場的典型應(yīng)用案例。此外，磁座和旋轉(zhuǎn)電磁鐵技術(shù)在磁技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用也早已為公眾所熟知的常識。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種能盡量降低本身消耗，依靠自然能產(chǎn)生動力的新型動力機械，利用磁座和旋轉(zhuǎn)電磁鐵的基本工作原理，其將多個可旋轉(zhuǎn)的磁極通過合理的磁場布局排列，利用通過控制固定在其定子上的多個獨立磁極單元磁場的旋轉(zhuǎn)使其對外呈現(xiàn)的磁極發(fā)生變化，使其在定子上產(chǎn)生一個穩(wěn)定的可持續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場，推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動輸出機械能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種磁動力機械，包括定子組合和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸上，定子組合通過固定在轉(zhuǎn)軸兩端的軸承座與轉(zhuǎn)子相連接，其特征在于所述定子組合包括定子座以及固定在定子座上的數(shù)個可獨立受控的磁極單元，所述磁極單元分別對應(yīng)設(shè)置有控制其磁場變化的驅(qū)動機構(gòu)，通過數(shù)個磁極單元磁場的變化形成一個有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述驅(qū)動機構(gòu)采用電磁力或機械力控制磁極單元磁場的變化。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述數(shù)個磁極單元為可獨立旋轉(zhuǎn)且受控的旋轉(zhuǎn)磁極單元，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軸線與所述轉(zhuǎn)軸的軸線平行或垂直，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元磁場的方向與其軸線相垂直，所述的數(shù)個可獨立旋轉(zhuǎn)的磁極單元均勻布置在定子座的同一圓周上。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述旋轉(zhuǎn)磁極單元包括磁芯轉(zhuǎn)軸、安裝在磁芯轉(zhuǎn)軸上的磁芯以及等距對稱環(huán)繞在磁芯外周的軛鐵。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述旋轉(zhuǎn)磁極單元上的磁極按磁芯軸線對稱分布，且所述等距對稱環(huán)繞在磁芯外周的軛鐵數(shù)量為旋轉(zhuǎn)磁極單元上磁極的兩倍。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述磁芯在驅(qū)動機構(gòu)的控制下由一個穩(wěn)定狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述穩(wěn)定狀態(tài)為對稱軛鐵的中心線處或兩個相鄰軛鐵的中心線處。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)在對稱軛鐵的中心線處時，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軛鐵外圓圓心與磁芯的軸線不重合，呈偏心結(jié)構(gòu)，且在軛鐵外圓圓周上與磁芯的外圓周有一個交點，在所述交點處的軛鐵上設(shè)置有一個開口。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其在所述相鄰兩個旋轉(zhuǎn)磁極單元之間設(shè)置有由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的屏蔽板。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述采用電磁力的驅(qū)動機構(gòu)由鐵芯線圈構(gòu)成， 所述鐵芯線圈直接與所述環(huán)繞在磁芯外周的軛鐵相連接或所述鐵芯線圈的軛鐵位于環(huán)繞在磁芯外周的兩相鄰軛鐵之間，且與所述環(huán)繞在磁芯外周的軛鐵不相連。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述數(shù)個磁極單元為可獨立直線運動且受控的直線運動磁極單元，所述直線運動磁極單元的磁芯由驅(qū)動機構(gòu)控制其與軛鐵之間的位置關(guān)系，從而控制直線運動磁極單元的磁場變化。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其在所述轉(zhuǎn)子的外圓周上有按轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸軸線對稱布置的磁極，所述對稱布置的磁極其極性相異，在所述轉(zhuǎn)子兩端面對稱布置有由導(dǎo)磁材料制成的磁屏蔽板。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述驅(qū)動機構(gòu)包括通過軸承固定在轉(zhuǎn)軸上的傳動齒輪、與傳動齒輪固定為一體的撥盤以及固定在所述多個旋轉(zhuǎn)磁極單元的磁芯轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動齒輪，在所述撥盤外周沿對稱設(shè)置有用于撥動驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動的撥桿，在所述撥桿頂端設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的撥輪。
本發(fā)明所述的一種磁動力機械，其所述撥桿的組數(shù)為磁動力機械的極對數(shù)的兩倍，在轉(zhuǎn)動過程中，其每次撥動驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動的撥桿的組數(shù)與磁動力機械的極對數(shù)相等，其中，撥桿驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁極單元轉(zhuǎn)動的順序為先開啟轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向前端對應(yīng)的至少一組驅(qū)動齒輪，然后關(guān)閉旋轉(zhuǎn)方向尾端對應(yīng)的至少一組驅(qū)動齒輪。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是充分發(fā)揮稀土合金永磁體的強磁作用，利用磁能使機械動力裝置中產(chǎn)生更好的節(jié)能效果，降低對電力的消耗，對節(jié)能減排做出貢獻?，F(xiàn)今各種電動車、電動汽車已被市場所接受，但阻礙其所獲得更廣泛應(yīng)用的瓶頸就是其續(xù)航能力，這是由于電機所需要的工作電流較大，而蓄電池又受到其容量限制的緣故。本發(fā)明所提供的這種主要依靠磁場力來做功的新型動力機械，則能克服和打破上述的瓶頸，使各種電動車、電動汽車能獲得更大的利用，呈現(xiàn)更好的節(jié)能效果。


圖1 3是本發(fā)明實施例1中A相連通呈現(xiàn)對應(yīng)的N、S磁極時，轉(zhuǎn)子變換轉(zhuǎn)動過程的一組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4 6是本發(fā)明實施例1中B相連通呈現(xiàn)對應(yīng)的N、S磁極時，轉(zhuǎn)子變換轉(zhuǎn)動過程的一組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7 9是本發(fā)明實施例1中C相連通呈現(xiàn)對應(yīng)的N、S磁極時，轉(zhuǎn)子變換轉(zhuǎn)動過程的一組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)磁極單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11 16是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18是本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19 20是本發(fā)明實施例4中驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中標(biāo)記1為轉(zhuǎn)子，2為轉(zhuǎn)軸，3a為定子座，3b為磁極單元，4為磁芯轉(zhuǎn)軸，5為磁芯，6為軛鐵，7為屏蔽板，8為直線運動磁極單元的磁芯，9為直線運動磁極單元的軛鐵，10 為磁屏蔽板，11為傳動齒輪，12為撥盤，13為驅(qū)動齒輪，14為撥桿，15為撥輪。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1 眾所周知，雙凸極電機就是利用磁阻最小的原理工作的，在本實施例中利用旋轉(zhuǎn)磁極替換常規(guī)雙凸極電機中的勵磁線圈，以6-4極雙凸極結(jié)構(gòu)為例，如圖1 9所示，一種磁動力機械，包括定子組合和轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子1固定在轉(zhuǎn)軸2上，定子組合通過固定在轉(zhuǎn)軸2兩端的軸承座與轉(zhuǎn)子1相連接，所述定子組合包括定子座3a以及固定在定子座3a 上的6個可獨立受控的磁極單元北，所述6個磁極單元北為可獨立旋轉(zhuǎn)且受控的旋轉(zhuǎn)磁極單元，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軸線與所述轉(zhuǎn)軸2的軸線平行，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元分別對應(yīng)設(shè)置有控制其磁場變化的驅(qū)動機構(gòu)，通過6個旋轉(zhuǎn)磁極單元磁場的變化形成一個有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子1持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
圖1 3是本發(fā)明實施例1中A相連通呈現(xiàn)對應(yīng)的N、S磁極時，轉(zhuǎn)子變換轉(zhuǎn)動過程的一組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4 6是本發(fā)明實施例1中B相連通呈現(xiàn)對應(yīng)的N、S磁極時，轉(zhuǎn)子變換轉(zhuǎn)動過程的一組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7 9是本發(fā)明實施例1中C相連通呈現(xiàn)對應(yīng)的N、S磁極時，轉(zhuǎn)子變換轉(zhuǎn)動過程的一組結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖10所示，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元包括磁芯轉(zhuǎn)軸4、安裝在磁芯轉(zhuǎn)軸4上的磁芯5以及等距對稱環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元上的磁極按磁芯5軸線對稱分布，且所述等距對稱環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6數(shù)量為旋轉(zhuǎn)磁極單元上磁極的兩倍，即當(dāng)磁芯的磁極為兩個時，環(huán)繞在磁芯外周的軛鐵數(shù)量為四個，如圖10中所示。其中，所述磁芯5 在驅(qū)動機構(gòu)的控制下由一個穩(wěn)定狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)，所述穩(wěn)定狀態(tài)為對稱軛鐵 6的中心線處或兩個相鄰軛鐵6的中心線處；當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)在對稱軛鐵6的中心線處時，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軛鐵6外圓圓心與磁芯5的軸線不重合，呈偏心結(jié)構(gòu)，且在軛鐵6外圓圓周上與磁芯5的外圓周有一個交點，在所述交點處的軛鐵6上設(shè)置有一個開口。
其中，所述驅(qū)動機構(gòu)采用電磁力或機械力控制磁極單元磁場的變化。所述采用電磁力的驅(qū)動機構(gòu)由鐵芯線圈構(gòu)成，所述鐵芯線圈直接與所述環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6相連接或所述鐵芯線圈的軛鐵位于環(huán)繞在磁芯5外周的兩相鄰軛鐵6之間，且與所述環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6不相連。
6-4極結(jié)構(gòu)工作原理如圖1 3所示為A相旋轉(zhuǎn)磁極單元對轉(zhuǎn)子作用的一組示意圖，其中B、C兩相的旋轉(zhuǎn)磁極單元在驅(qū)動機構(gòu)的控制下磁芯在軛鐵中的位置使其對外轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生任何磁場作用，其中徑向相對的兩個旋轉(zhuǎn)磁極單元組成一相。此時A相產(chǎn)生磁通， 磁力線從最近的的轉(zhuǎn)子齒極進入，磁力線可看成極有彈力的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始作逆時針轉(zhuǎn)動。圖1為轉(zhuǎn)子還未轉(zhuǎn)動時示意圖，圖中A相的兩個旋轉(zhuǎn)磁極單元分別對轉(zhuǎn)子的兩個齒極牽引，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動；圖2是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了 10度的示意圖，圖3是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了 20度的示意圖，A相的磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度為止，當(dāng)?shù)搅?30度時，此時磁路最短，轉(zhuǎn)子不在轉(zhuǎn)動。
如圖4 6所示為B相旋轉(zhuǎn)磁極單元對轉(zhuǎn)子作用的一組示意圖，其中A、C兩相的旋轉(zhuǎn)磁極單元對外轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生任何磁場作用。為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前，A 相的旋轉(zhuǎn)磁極單元通過驅(qū)動機構(gòu)的控制使其對外轉(zhuǎn)子不再產(chǎn)生磁場作用，同時驅(qū)動機構(gòu)控制B相的旋轉(zhuǎn)磁極單元產(chǎn)生磁通，磁力線從最近的的轉(zhuǎn)子齒極進入，轉(zhuǎn)子在B相旋轉(zhuǎn)磁極單元的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度為止。圖4 6為轉(zhuǎn)子從30度旋轉(zhuǎn)至 50度的示意圖。
如圖7 9所示為C相旋轉(zhuǎn)磁極單元對轉(zhuǎn)子作用的一組示意圖，其中A、B兩相的旋轉(zhuǎn)磁極單元對外轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生任何磁場作用。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前，通過驅(qū)動機構(gòu)控制B相的旋轉(zhuǎn)磁極單元使其外轉(zhuǎn)子不再產(chǎn)生磁場作用，同時驅(qū)動機構(gòu)控制C相的旋轉(zhuǎn)磁極單元產(chǎn)生磁通磁力線從最近的的轉(zhuǎn)子齒極進入轉(zhuǎn)子在C相旋轉(zhuǎn)磁極單元的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度為止。圖7 9為轉(zhuǎn)子從60度旋轉(zhuǎn)至80度的示意圖。
當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度時，驅(qū)動機構(gòu)控制C相旋轉(zhuǎn)磁極單元對外轉(zhuǎn)子不再產(chǎn)生磁場作用，此時轉(zhuǎn)子在90度得狀態(tài)與前面未開始轉(zhuǎn)動時的狀態(tài)一樣，然后重復(fù)前面的過程，使A 相旋轉(zhuǎn)磁極單元產(chǎn)生磁通，牽引轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，按此不停的重復(fù)下去，從而使轉(zhuǎn)子不停的旋轉(zhuǎn)。
實施例2 如圖11所示，一種磁動力機械，包括定子組合和轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子1固定在轉(zhuǎn)軸2上，定子組合通過固定在轉(zhuǎn)軸2兩端的軸承座與轉(zhuǎn)子1相連接，在所述轉(zhuǎn)子1的外圓周上有按轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)軸軸線對稱布置的兩個磁極，所述對稱布置的磁極其極性相異；所述定子組合包括定子座3a以及固定在定子座3a上的十個可獨立受控的磁極單元北，所述十個磁極單元北為可獨立旋轉(zhuǎn)且受控的旋轉(zhuǎn)磁極單元，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軸線與所述轉(zhuǎn)軸2 的軸線平行，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元分別對應(yīng)設(shè)置有控制其磁場變化的驅(qū)動機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子上對稱布置的磁極與對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁極單元產(chǎn)生的磁極相異，通過十個旋轉(zhuǎn)磁極單元磁場的變化形成一個有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子1持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
其中，在所述相鄰兩個旋轉(zhuǎn)磁極單元之間設(shè)置有由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的屏蔽板7，在所述轉(zhuǎn)子1兩端面對稱布置有由導(dǎo)磁材料制成的磁屏蔽板10，所述磁屏蔽板10覆蓋轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)區(qū)域且隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動。
如圖10所示，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元包括磁芯轉(zhuǎn)軸4、安裝在磁芯轉(zhuǎn)軸4上的磁芯5以及等距對稱環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元上的磁極按磁芯5軸線對稱分布，且所述等距對稱環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6數(shù)量為旋轉(zhuǎn)磁極單元上磁極的兩倍，即當(dāng)磁芯的磁極為兩個時，環(huán)繞在磁芯外周的軛鐵數(shù)量為四個，如圖10中所示。
其中，所述驅(qū)動機構(gòu)采用電磁力或機械力控制磁極單元磁場的變化(圖中未直接畫出)。所述采用電磁力的驅(qū)動機構(gòu)由鐵芯線圈構(gòu)成，所述鐵芯線圈直接與所述環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6相連接或所述鐵芯線圈的軛鐵位于環(huán)繞在磁芯5外周的兩相鄰軛鐵6之間，且與所述環(huán)繞在磁芯5外周的軛鐵6不相連。
工作原理如圖11所示，以最上方的旋轉(zhuǎn)磁極單元為第1旋轉(zhuǎn)磁極單元，按逆時針方式依次分為第1 10號旋轉(zhuǎn)磁極單元，此時轉(zhuǎn)子上下兩端分別為S和N極，第1、2、10號旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子S極端均為N極，第3、4、8、9號磁極對外轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生磁場作用，第5、 6、7號旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子N極端均為S極，此時在定子、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場中心重合，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定在如圖11所示位置。
如圖12所示，通過驅(qū)動機構(gòu)控制第3、8號旋轉(zhuǎn)磁極單元，使第3號旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生N極，第8號旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生S極，由于旋轉(zhuǎn)磁極單元構(gòu)成的定子磁場中心發(fā)生變化，此時轉(zhuǎn)子的磁場中心會向定子產(chǎn)生的磁場中心偏轉(zhuǎn)以保持其穩(wěn)定狀態(tài)，轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生逆時針轉(zhuǎn)動。
如圖13所示，通過驅(qū)動機構(gòu)控制第5、10號旋轉(zhuǎn)磁極單元，使第5、10號旋轉(zhuǎn)磁極單元變?yōu)閷ν獠划a(chǎn)生磁場狀態(tài)，從而使旋轉(zhuǎn)磁極單元構(gòu)成的定子磁場再次發(fā)生變化，在此時在定子、轉(zhuǎn)子的合成磁場的作用力下，轉(zhuǎn)子會繼續(xù)作逆時針轉(zhuǎn)動。
如圖14所示，通過驅(qū)動機構(gòu)控制第4、9號旋轉(zhuǎn)磁極單元，使第4旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生N極，第9旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生S極，由于旋轉(zhuǎn)磁極單元構(gòu)成的定子磁場發(fā)生變化，此時轉(zhuǎn)子會繼續(xù)作逆時針轉(zhuǎn)動。
如圖15所示，通過驅(qū)動機構(gòu)控制第1、6號旋轉(zhuǎn)磁極單元，使第1、6號旋轉(zhuǎn)磁極單元變?yōu)閷ν廪D(zhuǎn)子不產(chǎn)生磁場作用，從而使旋轉(zhuǎn)磁極單元構(gòu)成的定子磁場再次發(fā)生變化，在此時磁場的作用力下，轉(zhuǎn)子會繼續(xù)作逆時針轉(zhuǎn)動。
如圖16所示，通過驅(qū)動機構(gòu)控制第5、10號旋轉(zhuǎn)磁極單元，使第5旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生N極，第10旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生S極，由于旋轉(zhuǎn)磁極單元構(gòu)成的定子磁場發(fā)生變化，此時轉(zhuǎn)子會繼續(xù)作逆時針轉(zhuǎn)動。
通過上述步驟，轉(zhuǎn)子在十個旋轉(zhuǎn)磁極單元形成的旋轉(zhuǎn)磁場的變化下已沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)了 90°，依次按上述控制方式，使十個旋轉(zhuǎn)磁極單元形成的旋轉(zhuǎn)磁場始終對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生逆時針轉(zhuǎn)動的牽引力，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的持續(xù)轉(zhuǎn)動。
實施例3 如圖17所示，一種磁動力機械，包括定子組合和轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子1固定在轉(zhuǎn)軸2上，定子組合通過固定在轉(zhuǎn)軸2兩端的軸承座與轉(zhuǎn)子1相連接，所述定子組合包括定子座以及6組可獨立受控的磁極單元，所述6組磁極單元為可獨立直線運動且受控的直線運動磁極單元，所述直線運動磁極單元的磁芯8由驅(qū)動機構(gòu)控制其與直線運動磁極單元的軛鐵9之間的位置關(guān)系，從而控制直線運動磁極單元的磁場變化，其中，所述驅(qū)動機構(gòu)采用機械力控制(推、拉控制)磁極單元磁場的變化。其他結(jié)構(gòu)和工作原理與實施例1基本相同。
實施例4 在該實施例中，其驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁極單元轉(zhuǎn)動的驅(qū)動方式采用外部機械力驅(qū)動機構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例2基本相同。
如圖18所示，所述驅(qū)動機構(gòu)包括通過軸承固定在轉(zhuǎn)軸上的傳動齒輪11、與傳動齒輪11固定為一體的撥盤12以及固定在所述多個旋轉(zhuǎn)磁極單元的磁芯轉(zhuǎn)軸4上的驅(qū)動齒輪 13，在所述撥盤12外周沿對稱設(shè)置有用于撥動驅(qū)動齒輪13轉(zhuǎn)動的撥桿14，在所述撥桿14 頂端設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的撥輪15。
在該實施例中，磁動力機械的極對數(shù)為兩極，則所述撥桿14的組數(shù)為4組，在轉(zhuǎn)動過程中，其每次撥動驅(qū)動齒輪13轉(zhuǎn)動的撥桿14為對稱地兩組，其中，撥桿14驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁極單元轉(zhuǎn)動的順序為先開啟轉(zhuǎn)子1旋轉(zhuǎn)方向前端對應(yīng)的一組驅(qū)動齒輪13，然后關(guān)閉旋轉(zhuǎn)方向尾端對應(yīng)的一組驅(qū)動齒輪13，開啟和關(guān)閉的驅(qū)動齒輪至少是一組。
如圖19 20所示，撥盤帶動對稱地兩組撥桿先驅(qū)動第3、8號旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)的驅(qū)動齒輪，使第3、8號旋轉(zhuǎn)磁極單元旋轉(zhuǎn)90°變?yōu)閷ν鈱ν獠划a(chǎn)生磁場狀態(tài)，當(dāng)?shù)?、8號旋轉(zhuǎn)磁極單元轉(zhuǎn)動完成后，另外兩組對稱地撥桿處于正準(zhǔn)備驅(qū)動第5、10號旋轉(zhuǎn)磁極單元對應(yīng)的驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。依此類推，實現(xiàn)對應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁極單元的轉(zhuǎn)動。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁動力機械，包括定子組合和轉(zhuǎn)子(1)，轉(zhuǎn)子(1)固定在轉(zhuǎn)軸(2)上，定子組合通過固定在轉(zhuǎn)軸(2)兩端的軸承座與轉(zhuǎn)子(1)相連接，其特征在于所述定子組合包括定子座 (3a)以及固定在定子座(3a)上的數(shù)個可獨立受控的磁極單元(3b)，所述磁極單元(3b)分別對應(yīng)設(shè)置有控制其磁場變化的驅(qū)動機構(gòu)，通過數(shù)個磁極單元(3b )磁場的變化形成一個有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子(1)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁動力機械，其特征在于所述驅(qū)動機構(gòu)采用電磁力或機械力控制磁極單元磁場的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁動力機械，其特征在于所述數(shù)個磁極單元(3b)為可獨立旋轉(zhuǎn)且受控的旋轉(zhuǎn)磁極單元，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軸線與所述轉(zhuǎn)軸(2)的軸線平行或垂直，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元磁場的方向與其軸線相垂直，所述的數(shù)個可獨立旋轉(zhuǎn)的磁極單元均勻布置在定子座(3a)的同一圓周上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁動力機械，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)磁極單元包括磁芯轉(zhuǎn)軸(4)、安裝在磁芯轉(zhuǎn)軸(4)上的磁芯(5)以及等距對稱環(huán)繞在磁芯(5)外周的軛鐵(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磁動力機械，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)磁極單元上的磁極按磁芯(5)軸線對稱分布，且所述等距對稱環(huán)繞在磁芯(5)外周的軛鐵(6)數(shù)量為旋轉(zhuǎn)磁極單元上磁極的兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁動力機械，其特征在于所述磁芯(5)在驅(qū)動機構(gòu)的控制下由一個穩(wěn)定狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磁動力機械，其特征在于所述穩(wěn)定狀態(tài)為對稱軛鐵 (6)的中心線處或兩個相鄰軛鐵(6)的中心線處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磁動力機械，其特征在于當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)在對稱軛鐵(6) 的中心線處時，所述旋轉(zhuǎn)磁極單元的軛鐵(6)外圓圓心與磁芯(5)的軸線不重合，呈偏心結(jié)構(gòu)，且在軛鐵(6 )外圓圓周上與磁芯(5 )的外圓周有一個交點，在所述交點處的軛鐵(6 )上設(shè)置有一個開口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的一種磁動力機械，其特征在于在所述相鄰兩個旋轉(zhuǎn)磁極單元之間設(shè)置有由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的屏蔽板(7 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種磁動力機械，其特征在于所述采用電磁力的驅(qū)動機構(gòu)由鐵芯線圈構(gòu)成，所述鐵芯線圈直接與所述環(huán)繞在磁芯(5)外周的軛鐵(6)相連接或所述鐵芯線圈的軛鐵位于環(huán)繞在磁芯(5)外周的兩相鄰軛鐵(6)之間，且與所述環(huán)繞在磁芯(5) 外周的軛鐵(6)不相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁動力機械，其特征在于所述數(shù)個磁極單元為可獨立直線運動且受控的直線運動磁極單元，所述直線運動磁極單元的磁芯(8)由驅(qū)動機構(gòu)控制其與直線運動磁極單元的軛鐵(9)之間的位置關(guān)系，從而控制直線運動磁極單元的磁場變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種磁動力機械，其特征在于在所述轉(zhuǎn)子(1)的外圓周上有按轉(zhuǎn)子(1)的轉(zhuǎn)軸軸線對稱布置的磁極，所述對稱布置的磁極其極性相異，在所述轉(zhuǎn)子 (1)兩端面對稱布置有由導(dǎo)磁材料制成的磁屏蔽板(10)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任意一項所述的一種磁動力機械，其特征在于所述驅(qū)動機構(gòu)包括通過軸承固定在轉(zhuǎn)軸上的傳動齒輪(11)、與傳動齒輪(11)固定為一體的撥盤(12)以及固定在所述多個旋轉(zhuǎn)磁極單元的磁芯轉(zhuǎn)軸(4)上的驅(qū)動齒輪(13)，在所述撥盤(12)外周沿對稱設(shè)置有用于撥動驅(qū)動齒輪(13)轉(zhuǎn)動的撥桿(14)，在所述撥桿(14)頂端設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的撥輪(15)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種磁動力機械，其特征在于所述撥桿(14)的組數(shù)為磁動力機械的極對數(shù)的兩倍，在轉(zhuǎn)動過程中，其每次撥動驅(qū)動齒輪(13)轉(zhuǎn)動的撥桿(14)的組數(shù)與磁動力機械的極對數(shù)相等，其中，撥桿(14)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁極單元轉(zhuǎn)動的順序為先開啟轉(zhuǎn)子(1)旋轉(zhuǎn)方向前端對應(yīng)的至少一組驅(qū)動齒輪(13)，然后關(guān)閉旋轉(zhuǎn)方向尾端對應(yīng)的至少一組驅(qū)動齒輪(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁動力機械，包括定子組合和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸上，定子組合通過固定在轉(zhuǎn)軸兩端的軸承座與轉(zhuǎn)子相連接，所述定子組合包括定子座以及固定在定子座上的數(shù)個可獨立受控的磁極單元，所述磁極單元分別對應(yīng)設(shè)置有控制其磁場變化的驅(qū)動機構(gòu)，通過數(shù)個磁極單元磁場的變化形成一個有規(guī)律布置、且能夠連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明能盡量降低本身消耗，利用磁座和旋轉(zhuǎn)電磁鐵的基本工作原理，其將多個可旋轉(zhuǎn)的磁極通過合理的磁場布局排列，利用通過控制固定在其定子上的多個獨立磁極單元磁場的旋轉(zhuǎn)使其對外呈現(xiàn)的磁極發(fā)生變化，使其在定子上產(chǎn)生一個穩(wěn)定的可持續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場，推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動輸出機械能。
文檔編號H02N11/00GK102510241SQ201110360508
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者陳奚平 申請人:陳奚平