CN103746527A - 永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种永磁电机。磁力发动机技术的特点是利用永磁体的吸力及斥力或磁作用力作为动力，驱动转子的转动。但目前磁力发动机的比较明显的特点就是技术复杂，制作工艺烦琐。本发明以钕铁硼材料为永磁体材料，使转轴直接与永磁体材料结合在一起设置于可控线圈中，当线圈通电时，即可产生一个电磁场，这个电磁场与永磁体磁场产生相互作用而使得永磁体与转轴一起旋转从而作功输出。本发明可以使用直流电，通过控制器的作用也可使用交流电。高效节能，功率强大，结构简单，维修方便。

Description

永磁电机

技术领域

本发明涉及的是一种永磁电机，尤其是一种通过两个磁场的作用而使转子旋转从而作功的电机。

背景技术

目前，直流或交流电机的技术已很成熟，原理都是通过磁感应而使转子旋转并作功。然而，人们认为电的使用还是存在着可以节省的空间，因而便从磁的使用着手，希望通过磁的使用节省更多的能源，这样，利用永磁体的吸力及斥力或磁作用力为驱动力设计出的磁力电机便应运而生，到目前为止，磁力发动机技术的披露已有很多，其技术的特点不外乎是利用永磁体的吸力及斥力或磁作用力作为动力，驱动转子的转动。例如公开号为CN2309436，名称为磁力发动机的专利申请，它采用磁性动力结构，由转动体和固定机构组成，并将两块永磁铁的同极表面用强力胶粘合在一起构成磁铁组，再将多个磁铁组按圆周均匀排布在转动体上，而以与转动体磁铁组对应数量的永久磁铁块按圆周均匀排布在位于转动体旁的固定机构的摆动体上，通过推杆使固定机构摆动体与转动体靠合，从而使发动机转动。而公开号为CN2845303，名称为一种磁力发动机的专利申请，是一种利用电磁铁和永磁铁产生动力的磁力发动机，其特点就是使电磁铁和永磁铁产生吸力或斥力，推动活塞连杆运行，使曲轴旋转输出动力。这些技术的实施，对推动磁力发动电技术的进步都作出了或多或少的贡献。然而磁力发动机的技术进步并不因此而停止，对磁力发动机技术的深入研究，还是发现了许多可以发掘的空间。例如现在磁力发动机的比较明显的特点就是技术复杂，制作工艺烦琐。本发明正是针对这点，独辟溪径，对磁力发动机的技术进步作出了应有的贡献。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁电机，以克服现有永磁电机技术复杂，制作工艺烦琐，效率不高等不足。

本发明的实现是基于这样的原理：同极磁场相斥，异极磁场相吸，当线圈通电时即可产生一个电磁场，当这一电磁场与永磁体的磁场产生作用力时，即可导致永磁体旋转，而当永磁体同时也是转子时，永磁体的旋转即可作功输出；反之，当有外力作用于永磁体转子时，永磁体转子旋转也会使线圈磁通量产生线性变化而产生电流输出。因此，为实现上述目的，本发明采取了这样的技术方案：一种永磁电机，包括机座，绕在机座上的定子线圈，能够使电流转换方向的控制器，还包括设置在定子线圈里面的旋转轨迹所形成的平面与定子线圈绕线方向所形成的平面相互垂直的永磁体转子，在永磁体转子中间还设置有与永磁体转子同步旋转的轴向与永磁体转子的N、S两极方向相互垂直的转轴。

采取上述措施的本发明，以钕铁硼材料为永磁体材料，使转轴直接与永磁体材料结合在一起设置于可控线圈中，当线圈通电时，即可产生一个电磁场，这个电磁场与永磁体磁场产生相互作用而使得永磁体与转轴一起旋转从而作功输出。本发明可以使用直流电，通过控制器的作用也可使用交流电。高效节能，功率强大，结构简单，维修方便。

附图说明

为详细说明本发明，下面结合附图和实施方式作进一步的详述：

图1是本发明实施方式1的结构示意图；

图2是本发明实施方式2的结构示意图；，

图3是本发明实施方式3的结构示意图。

如上述附图所示，本发明主要由机座1、定子线圈2、永磁体转子3、转轴4、控制器5组成。机座1由不能产生磁性的金属材料或塑料、陶瓷制备而成，机座1是方筒形，截面形状是矩形如图1所示；或是圆筒形，截面形状是圆形如图2所示。机座1对应的外壁上还设置有安装转轴4的转轴孔6，在机座1上绕着定子线圈2，定子线圈2所绕的匝数及所用线的直径大小由需要输出的功率大小决定。绕有定子线圈2的机座1里设置有永磁体转子3，永磁体转子3由钕铁硼材料做成；永磁体转子3的中间固定着做功输出的转轴4，转轴4的轴向与永磁体转子3的N、S极相互垂直，与定子线圈2的绕线方向相同，而永磁体转子3在定子线圈2里面的旋转轨迹所形成的平面与定子线圈2绕线方向所形成的平面相互垂直，转轴4固定着永磁体转子3，它通过机座1上的转轴孔6而安装在机座1上。定子线圈2通过控制器5与外接电源相接，控制器5的作用是改变通过定子线圈2的电流方向，从而改变定子线圈2的磁场方向，产生可变电磁场，使永磁体转子3旋转而向外输出功率。永磁体转子3是一个整体如图1、图2所示，永磁体转子3还可以是由数块永磁体叠加起来的集合体如图3所示，叠加时是每两个相邻的永磁体的异极相接，如果需要可以用不影响磁性的固定件加固，或用胶液牢固粘贴，这样设计的永磁体可以根据输出功率大小的需要而灵活决定永磁体转子3的大小；同时根据需要设计永磁体转子3的形状，其形状是圆柱形如图1所示、圆球形如图2所示、方块形如图3所示。当经过控制器5输入电流时，定子线圈2即可产生磁场，该磁场方向与永磁体转子3的磁场方向相同时，即可产生作用力而使永磁体转子3旋转，永磁体转子3的旋转又带动转轴4的旋转，而产生动力输出。此时，控制器5使输入的电流方向改变，从而产生方向交替可变的输入电流，定子线圈2产生的磁场方向也随之交替可变，能连续产生作用力使永磁体转子3持续旋转。

实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例将机座1制备方筒形，截面形状如矩形的结构，其尺寸为60mm×22mm×40mm，选用厚度为2mm的铜材，在机座1上绕线，绕成定子线圈2，漆包线径0.41mm，绕1500匝。永磁体转子3为圆柱体，截面直径为14mm，磁极在圆柱体两端。永磁体转子3与转轴4紧密固定，固定时永磁体转子3的两极方向与转轴4的轴向相互垂直，永磁体转子3通过直径3mm、长90mm的转轴4装配在绕有定子线圈2的机座1里面，转轴4的两端通过两个转轴孔6伸出机座1的外面，一端伸出机座1外30mm，另一端伸出机座1外38mm并装有控制器5，控制器5能将外供12V直流电压有规律地施加于定子线圈2以产生可变电磁场。在可变电磁场的作用下，永磁体转子3便可做旋转运动并做功输出。

实施例2

如图2所示，本实施例将机座1制备成圆筒形结构，其圆筒直径为50mm，长48mm，选用厚度为1mm的铜材。在机座1上绕线，绕成定子线圈2，漆包线径0.41mm，绕1500匝。球形永磁体转子3与转轴4紧密固定，通过直径3mm、长120mm的转轴4装配在绕有定子线圈2的机座1里面，转轴4的两端通过两个转轴孔6伸出机座1的外面，一端伸出机座1外30mm，另一端伸出机座1外40mm并装有控制器5，球形永磁体转子3由两件半径为22.5mm的半球形钕铁硼组合而成，磁极在两半球的圆顶周围。其工作过程与实施例1相同。

实施例3

如图3所示，本实施例将机座1制备成矩形结构，其尺寸为70mm×36mm×40mm，选用厚度为2mm的铜材，在机座1上绕线，绕成定子线圈2，漆包线径0.41mm，绕1500匝。永磁体转子3由多块钕铁硼叠加集合而成，固定该集合体与转轴4的铁方块规格为28mm×28mm×4mm，铁方块上、下方各有以四片14mm×14mm×3mm的钕铁硼叠加的磁方块八层，叠加后的永磁体转子3长为52mm，磁极在长方形永磁体转子的两端。其工作过程与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种永磁电机，包括机座(1)，绕在机座(1)上的定子线圈(2)，能够使电流转换方向的控制器(5)，其特征在于所述的永磁电机还包括设置在定子线圈(2)里面的旋转轨迹所形成的平面与定子线圈(2)绕线方向所形成的平面相互垂直的永磁体转子(3)，在永磁体转子(3)中间还设置有与永磁体转子(3)同步旋转的轴向与永磁体转子(3)的N、S两极方向相互垂直的转轴(4)。

2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于机座(1)由不能产生磁性的金属材料或塑料、陶瓷制备而成。

3.根据权利要求1所述永磁电机，其特征在于机座(1)是方筒形，截面形状是矩形，或是圆筒形，截面形状是圆形。

4.根据权利要求1所述的永磁体电机，其特征在于永磁体转子(3)的形状是圆柱体，或是圆球体，或是由数块永磁体叠加起来的集合体。

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