CN105703663A - 交流全磁动力机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流全磁动力机，其包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯以及有序嵌入在定子铁芯线槽内的若干线圈绕组，所述定子铁芯的极头上加工有凹槽，该凹槽中安装有定子永磁体，极头表面紧固有栅栏状网眼结构的铁板，所述线圈绕组，极头凹槽中安装的定子永磁体、铁板共同组成若干定子复合磁头；所述转子包括转子铁环，转子铁环采用复合材质制造，转子铁环的非磁材料表面安装有若干转子永磁体，在转子永磁体表面上设有由金属铜或铝质制作的鼠笼型闭合框架。本发明是绿色环保，使用成本低，可在无空气环境中长期稳定工作，其广泛用于各种动力设备，具有很高的社会和经济价值。

Description

交流全磁动力机

技术领域

本发明涉及一种将磁能转换为机械能的永磁电机，具体涉及一种交流全磁动力机，属于稀土永磁体磁能转换技术领域。

背景技术

目前，对于将稀土钕铁硼合金超强永磁体的磁能转变为机械能的装备研制非常迫切，在研制整个系统过程中不断有新的技术问题被提出，永磁电动机的转子虽采用稀土永磁体节电明显，但定子上仍采用励磁线圈使定子用电量并未减少，并且定子散热耗能很大，经常会发生过热烧毁绕组的不安全事故。因此需继续进一步研究节能的方案，确保机组更加安全。针对上述问题，可从现有的交流永磁电机去入手探索，重点在定子上也采用永磁体，使其与转子上的永磁体相互产生磁场作用，同时辅助以绕组产生变化的电磁场，与永磁场叠加形成变化复合磁场，产生的磁场推力使转子转动。

发明内容

本发明就是针对上述存在的问题提供一种绿色安全、结构新颖、运转可靠的交流全磁动力机，其利用了稀土永磁体强大的同极性相斥、异极性相吸原理，以及磁场可叠加现象；同时还采用了交流电源在电机定子线圈中产生旋转磁场的特点，以及对应电机转子上的金属鼠笼型框架因在交变磁场中受切割磁力线而受力转动的现象。本发明在保留上述传统交流永磁电机的结构特点上，作出的改进内容是：在电机转子铁环表面增加安装若干数量转子永磁体，并与安置在转子永磁体表面的鼠笼型框架形成新的转子组合结构，目的在于让新转子组合体中因有永磁体参与作用而明显增加转动力矩。同时在被电机定子线圈包围的定子铁芯极头表面上设有凵型凹槽，在凹槽中放置若干定子永磁体，由定子线圈及其包围的定子铁芯极头表面凹槽、与安装在凹槽中的永磁体组成复合磁头形成新的定子组合结构。毎个定子凹槽中的永磁体与其它凹槽中的永磁体的外形尺寸大小是根据绕组布线接线图所产生出的磁场强弱规律来调节和决定的，这样有助于整体动态磁场的协调。交流全磁动力机的设计制造均遵循交流电动机的规范，同时加入其自身的永磁体磁场优点及特征，该设计使传统交流电机转变成交流磁动力机。由于保留传统交流电机的基本原理和结构，并遵守交流电机的设计制造规范，同时引入强永磁体加入转子和定子结构，使之形成新的转子组合结构和新的定子组合结构。交流全磁动力机主要依靠磁能做功，交流电源变成担负执行调控磁场及转动方向的控制职能，使电感线圈从传统的做功职能，转变为干扰恒磁场的职能，因而可大幅度节省电量，降低热温，降低过载烧毁几率，并且安全环保，也拓宽了应用范围。

本发明提供的技术方案是：一种交流全磁动力机，包括定子和转子，其特征在于：所述定子包括定子铁芯以及有序嵌入在定子铁芯线槽内的若干线圈绕组，所述定子铁芯的极头上加工有凹槽，该凹槽中安装有定子永磁体，极头表面紧固有栅栏状网眼结构的铁板，所述线圈绕组，极头凹槽中安装的定子永磁体、铁板共同组成若干定子复合磁头；所述转子包括转子铁环，转子铁环采用复合材质制造，转子铁环的非磁材料表面安装有若干转子永磁体，在转子永磁体表面上设有由金属铜或铝质制作的鼠笼型闭合框架。

所述交流全磁动力机，它具有旋转外殼内定子型结构或者外殼固定旋转内枢型结构。旋转外殼内定子型结构的交流全磁动力机包括所述定子复合磁头、空芯轴、转子铁环、转子永磁体以及旋转外殼，所述定子具有三相独立的绕组，毎个绕组包括若干线圈，线圈有序嵌入定子铁芯的线槽内，在被线圈包围的定子铁芯的极头表面设有凵型凹槽，凹槽中安装有定子永磁体，凹槽中的定子永磁体与凹槽壁之间留有空隙并注入胶固封，同一凹槽内安装同极性永磁体，相邻凹槽中安装的永磁极性是相异还是相同由接线绕组图极数位置决定，凹槽中安装的永磁体总长度小于该凹槽长度能减少侧向漏磁，所述凹槽极头表面紧固着栅栏状网眼结构的铁板，该铁板厚度为0.3-5mm。所述定子铁芯的另一面安装在定子铁环上，定子铁环的轮幅中心安装所述空芯轴，空芯轴的轴芯处设有穿线孔，空芯轴两端安装轴承，并通过轴承联接旋转外殼，旋转外殼套装在转子铁环外部，同时其一侧端部固定连接输出转轴。转子铁环由复合材质制造，它的非磁材料表面安装有若干永磁体，在永磁体表面上有金属铜或铝质鼠笼型闭合框架，共同形成转子组合，它与定子永磁体表面之间有气隙隔开，定子线圈通电时在定子铁芯表面产生的电感磁场强度不大于被包围的定子永磁体的矫顽力。转子上相邻转子永磁体围成闭合圆圈或折形圆圈，若为折形圆圈则转子永磁体互为异极，毎个单元的两片转子永磁体边长不相等，转子永磁体与相应定子永磁体长度不相等，定子上若干同极性的复合磁头宽度大于或等于转子上单只转子永磁体宽度的2倍，转子永磁体同极性尺寸相同，异极性尺寸不相同，在转子鼠笼框架位置有采用非磁性材料制做的防护圈，防护圈与定子永磁体表面之间有气隙隔开，转子组合体中因有转子永磁体加入而增加转动力矩。由左手定则可知，转子永磁体与鼠笼闭合框架组合结构在旋转磁场中受到电磁力的侧向推力后，效果会增加，静态时转盘能绕主轴自由旋转；定子硅钢片的槽数、槽型、线圈匝数、线径、接线方式均符合交流电机设计制造规范，同时显示稀土永磁体的特性，定子线圈通电时在定子铁芯的极头表面产生的电感磁场强度不大于该永磁体的磁矫顽力数据，由于这条设定，使定子复合磁头表面在通过三相对称正弦波周期循环交流电时，瞬间产生各种不同的旋转复合磁场：

A.当凹槽中定子永磁体表面磁极性为N时，包围定子永磁体的定子铁芯极头面在线圈电感磁场为s极，则该定子复合磁头的磁场会减弱，磁力线会从定子永磁体N极指向定子铁芯S极主要从铁板盖体内通过，部分磁场被闭合屏蔽，从网眼漏出的磁力线也是会弯曲的，表示此刻该表面磁场减弱，调整线径和匝数在最佳状态时，高斯仪表上读数低到个位数，显示为极弱磁场，相当于传统电机的零位或负位电流状态。

B.同A，当凹槽中定子永磁体表面磁极性为S时，包围永磁体的定子铁芯极头面在线圈电感磁场为N极，则该定子复合磁头表面的磁场会减弱，显示为极弱磁场，相当于传统电机的零位或负位电流状态。

C.当凹槽中定子永磁体表面磁极性为N时，包围定子永磁体的定子铁芯极头面在线圈电感磁场为N极，则该定子复合磁头表面的磁场会增强，网眼状铁板盖不防碍此刻产生的磁力线相加，显示为开放的极强磁场，相当于传统电机的正位或高位电流状态。

D.同C，当凹槽中定子永磁体表面磁极性为S时，包围定子永磁体的定子铁芯极头面在线圈电感磁场为S极，则该定子复合磁头表面的磁场会增强，磁力线相加，但方向与N同极时相反，显示为极强磁场，相当于传统电机的正位或高位电流状态。

E.当线圈电流为零时，该定子复合磁头的磁场就是凹槽中的定子永磁体磁场，依然具有该定子永磁体的强磁场，提高了磁场的矢量场能位置，有利于零状态的启动。

在通过三相交流电时瞬间产生的上述各种不同的旋转复合磁场，可分析出瞬时旋转磁场C、D、E的绝对值应大于A、B的绝对值，这是在输入同样电功率的情况下因加入定子永磁体能够增强磁场磁能，提高磁矢量场能增加输出效果的原因，三相对称电源接通产生了定子旋转复合磁场，通过气隙它感应到转子鼠笼型闭合框架并相应产生感应电动势和感应电磁力在转轴上形成转矩，而转子及定子永磁体增加了该系统的恒磁力，感应电磁力与恒磁力的叠加产生的瞬间变化的复合磁场力就此登上了它的新舞台，它依然保持着传统三相交流频率供电的特性，它与传统电机中交流电源直接产生的旋转磁场性质是一致的，它们时刻处在用感应交变电磁场对永磁体的恒磁场进行瞬时加减叠加复合的磁场循环进程中，只是因恒磁场加入进来，会改变初始旋转方向，会减小输入耗电量，增大磁能量输出，由于电角度、频率、极数、槽数、接线方式并无变化，只要定子铁芯极头感应产生的感应电磁强达到并不大于被其包围的永磁体恒磁场的矫顽力就符合设计要求，这样匝数变多、线径变小、在电压不变的环境中，耗电量自然小了很多，升温的问题随之易于解决，电能量输入减少降低的功能由永磁体的磁能量替补，这样就由交流电磁场直接做功转换成主要由永磁体的磁场交换互动直接做功，调换外接线头能调换转向，有星形接法或者三角形接法，交流电源通常用市供三相380v50Hz电源、对于直流采用逆变器群先将蓄电池直流变单相交流电，再通入自耦伍德桥平衡器AWB，将两组单相交流电变为匹配的三相交流电源，采用蓄电池组由市售电源充电或太阳能电池充电或由交流磁动力机带动的小功率发电机经整流调压后充电。旋转外殻内定子型交流全磁动力机因旋转外殻联接配置件不同而形成不同的类型：旋转外殼上配置轮胎，就成为车辆的轮殼交流全磁动力机，旋转外殼上配置齿轮或皮带轮，就是机械装备的直驱动力交流全磁动力机，旋转外殻上配置输出转轴和支架及外壳护罩，就是适用于普通机具的转轴输出型交流全磁动力机，因转动惯量与半径平方成正比，所以旋转外殼型的转动惯量要比内枢型的大，永磁体组合的固有恒磁越强，转换的机械能输出就越大，交流全磁动力机电源开启运转工作，关闭电源则停止运转。

所述外殻固定旋转内枢型结构的交流全磁动力机，包括所述定子复合磁头、主轴、转子铁环以及转子永磁体，所述转子铁环由复合材质制作，它的非磁材料表面安装若干数量转子永磁体，在转子永磁体表面设有有鼠笼型框架，共同形成转子。在转子永磁体外表面上的鼠笼框架位置有一圈采用非磁性材料制做的防护圈，防护圈与定子永磁体表面之间有气隙隔开，转子组合体中因有转子永磁体参与作用明显增加转动力矩。转子铁环内的轮幅中心安装主轴、其两端安装轴承，并通过轴承联接定子外殼。在被线圈包围的定子铁芯的极头表面设有凵型凹槽，凹槽中安装有定子永磁体，凹槽中的定子永磁体与凹槽壁之间留有空隙并注入胶固封，同一凹槽内安装同极性的定子永磁体且该定子永磁体的长度小于该凹槽长度，相邻凹槽中安装的定子永磁体的极性是相异还是相同由线圈绕组位置决定。凹槽极头表面紧固着栅栏状网眼结构的铁板，该铁板为软磁材质，其有助于复合磁头磁力线的运行磁路顺畅。电机定子有三相独立的绕组，毎个绕组包括若干线圈，若干线圈绕组有序嵌入定子铁芯线槽内，线圈绕组、极头凹槽中安装的定子永磁体、铁板共同组成若干定子复合磁头。定子铁芯的另一面安装在外殼内壁上；运转中被交流电控制的复合磁头产生出可控瞬间感应交变电磁场，此刻的复合磁头起到变磁作用，达到减小磁阻及改变恒磁场强度的效果，复合磁头发生同极性或异极性磁场叠加干扰现象，有利于转盘上相对应安装的定子和转子永磁体在磁能作用力下顺利地连续转动。

所述交流磁动力机的旋转外殼内定子型因旋转外殻联接配置件不同而形成不同的类型：旋转外殻上配置轮胎，就成为车辆的轮殼交流磁动力机，旋转外殼上配置齿轮或皮带轮，就是机械装备的直驱动力交流磁动力机，旋转外殼上配置输出转轴和支架及外壳护罩，成为适用于普通机具的转轴输出型交流磁动力机。

所述交流磁动力机是由市售交流电源供电，或者由蓄电池组通过调压变频器提供匹配的交流电源，蓄电池组由市售电源充电或太阳能电池充电或由交流磁动力机带动的发电机经整流调压后充电。交流磁动力机使用单相交流电源供电时，主要采用单相异步分相电机的设计结构，定子绕组由主绕组、极头上的凹槽、凹槽中的定子永磁体以及启动绕组构成，转子由转子铁环上的若干转子永磁铁以及位于转子永磁体表面的铜质鼠笼型闭合框架构成。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种绿色安全、结构新颖、运转可靠的交流磁动力机，利用稀土永磁体根据它的强大的同极性相斥、异极性相吸原理，采用三相交流电源在电机定子线圈中产生形成的旋转磁场的优特点，以及对应的电机转子上金属鼠笼型框架在交变磁场中受切割磁力线而受力转动的现象，对传统交流电机上述结构的优特点予以保留，进行改进的内容是：在复合材质转子铁环非磁材料表面增加安装若干数量转子永磁体并与安置在转子永磁体表面的鼠笼型框架形成转子组合，转子组合体中因有转子永磁体参与增加转动力矩，在被定子线圈包围的定子铁芯的极头表面有凵型凹槽，在凹槽中放置若干定子永磁体，安装在凹槽中的定子永磁体及栅栏状网眼结构的铁板组成定子复合磁头。交流全磁动力机设计制造遵循交流电动机规范，同时加入其自身的永磁体磁场特点及特征，使传统交流电机转变成交流磁动力机。由于保留传统交流电机基本原理和结构，遵守交流电机设计制造规范，并在此基础上引入强永磁体参与转子和定子结构，形成新的转子组合结构和新的定子组合结构。该机运转一段时间后，永磁体相互磁力衰减到一定程度，需更换新的永磁体或充磁后再继续使用，在低于380v电压使用时，需配置调压变频器来提供三相交流电源。当采用蓄电池直流电源时，需经调压变频器将其变为交流来供电，这样交流全磁动力机使用范围也扩展了很多。该机是绿色环保可再生新能源，接近零排放零污染，使用成本低，故障率低，可在无空气环境中长期稳定工作，广泛用于各种动力设备，如作为特殊环境条件中的动力源、移动机器人动力源等，其具有很高的社会和经济价值。

附图说明

图1为本发明交流全磁动力机旋转外殼内定子型的内部结构示意图。

图2为本发明交流全磁动力机旋转外殼内定子型内芯的剖面示意图。

图3为本发明交流全磁动力机定子复合磁头的形态示意图。

图4为本发明交流全磁动力机定子复合磁头剖面通电瞬间N-S极异极漏磁磁力线的示意图。

图5为本发明交流全磁动力机定子复合磁头剖面通电瞬间S-N极异极漏磁磁力线的示意图。

图6为本发明交流全磁动力机定子复合磁头剖面通电瞬间N-N极同极磁力线的示意图。

图7为本发明交流全磁动力机外殼固定旋转内枢型内芯的剖面示意图。

图8为本发明交流全磁动力机样机选用的定子36槽4极单层交叉式绕组接线示意图(该图中数字仅表示绕组接头示意)。

图中：1、交流全磁动力机，2、定子复合磁头，3、绕组，4、定子铁芯，5、空隙，6、定子永磁体，7、定子，8、主轴，9、定子铁环，10、气隙，11、转子铁环，12、鼠笼框架，13、轴承，14、护套圈，15、接线，16、转子，17、空芯轴，18、输出转轴，19、固定螺栓，20、端盖，21、凹槽，22、线槽，23、铁板，24、转子永磁体，25、旋转外殼。

具体实施方式

本发明实例中，参照上述图1、图2、图3、图4、图5、图6、及图7所示，所述的交流全磁动力机1，采用三相交流电源，它具有旋转外殻内定子型或者外殼固定旋转内枢型；在研制交流全磁动力机1的样机设计时，在市售电动机图集中选择最普通常用的三相异步电动机中的36槽4极单层交叉式绕组接线图。虽然选择4极以上的绕组接线图，转速会下降，但能通过接入调速器来解决；见图8绕组布线接线示意图所示，三相绕组的相位差为120度，旋转外殻内定子型包括定子复合磁头2组合及空芯轴17、转子组合及旋转外殼25；定子7有三相独立的绕组3，毎个绕组3包括若干线圈，若干线圈绕组3有序嵌入定子铁芯线槽22内，在被线圈绕组3包围的定子铁芯4的极头表面有凵型凹槽21，在凹槽21中放置若干定子永磁体6，定子永磁体6与凹槽21壁之间留有空隙5并用胶固封；其中定子铁芯4是由硅钢片叠压体构成。同一凹槽21内安装同极性定子永磁体6，紧邻的三个凹槽21组合为相同磁极，相邻凹槽21每三个为一组，每组凹槽21中安装的定子永磁体6极性相同，相邻组的磁极性相异，位置由接线图8决定。凹槽21中安装的定子永磁体6的总长度应小于该凹槽21的总槽长度，这样能够减少漏磁。凹槽中安装有定子永磁体，极头表面紧固有栅栏状网眼结构的铁板23，该铁板23由软磁材质制造，其有助于定子复合磁头2磁力线在异极磁场中的磁路运行顺畅，铁板23不能阻挡同极磁力线与气隙10和转子永磁体6的磁路通畅，铁板23的厚度0.3-5mm，宜薄不宜厚，网眼宜疏不宜密。气隙10数据大小的选择是在停止静态时刚好能用手转动为准，即转子16处于自由可旋转状态，定子铁芯4的另一面安装在定子铁环9上，定子铁环9内的轮幅中心是空芯轴17，该轴空芯处是穿线孔，定子空芯轴17两端安装轴承13，通过轴承13联接旋转外殼25。转子铁环11采用复合材质制造，转子铁环11的非磁材料表面安装有若干转子永磁体24，在转子永磁，24表面上设有由金属铜或铝质制作的鼠笼型闭合框架12，形成转子组合。转子组合的升级版是附加能够该变直径的附加装置，其能有效提高转矩输出，在转子永磁体24外表面上的鼠笼框架12位置有一圈采用非磁性材料铝质或化工树脂玻璃纤维布制做的防护圈14，防护圈14与定子永磁体6表面之间有气隙10隔开，转子组合中因有转子永磁体24参与明显增加了转动力矩。定子铁芯4的槽数、槽型、定子线圈绕组3匝数、线径、接线方式均应符合交流电机设计制造规范，并且同时满足稀土永磁体的特性，定子线圈绕组3通电时在定子铁芯4极头表面产生的电感磁场强度不大于该定子永磁体6的矫顽力数据。固定螺栓19将端盖20固定在转子16或旋转外殼25上。

交流全磁动力机1的另一类外殼固定旋转内枢型：复合材质制做的转子铁环11、转子铁环11非磁材料表面安装的若干数量转子永磁体24、在转子永磁体24表面的鼠笼闭合框架12共同形成转子组合。在转子永磁体24外表面上的鼠笼框架12位置有一圈采用非磁性材料制做的防护圈14，防护圈14与定子永磁体6表面之间有气隙10隔开。转子组合中因有转子永磁体24参与作用明显增加转动力矩，转子铁环11内的轮幅中心安装主轴8，主轴两端安装轴承13，并通过轴承13联接定子固定外殼，在外殻内被定子线圈绕组3包围的定子铁芯4的极头表面设有凵型凹槽21，在凹槽21中放置若干定子永磁体6，定子永磁体6与凹槽21壁之间留有空隙5并注入胶固封；同一凹槽21内安装同极性定子永磁体6，相邻凹槽21中安装的定子永磁体6极性是相异还是相同由线圈绕组3依据在绕组接线图8中的布线设计位置决定。凹槽21表面及凹槽21中安装的定子永磁体6表面紧固着栅栏状网眼结构的铁板23，该铁板23有助于定子复合磁头2磁力线磁路运行顺畅。定子有三相独立的绕组3，毎个绕组3包括若干线圈，若干线圈绕组3有序嵌入定子铁芯4线槽22内。由定子线圈绕组3、极头表面的凹槽21，安装在凹槽21中的定子永磁体6共同组成定子复合磁头2，定子铁芯4的另一面安装在钉子铁环9的内壁上。运转中被交流电控制的定子复合磁头2产生出可控瞬间感应交变电磁场，此刻的定子复合磁头2起到变磁作用，达到减小磁阻及改变恒磁场强度的效果，定子复合磁头2发生同极性或异极性磁场叠加干扰现象，有利于转盘上相对应安装的定子和转子永磁体在磁能作用力下顺利地连续转动。因气隙10略大于传统电机的气隙值使得擦损率得以下降，调换外接线15的接线头能调换转向，有星形接法或三角形接法，交流电源使用市供三相380v50Hz电源，当电压低于380v时，需配置调压变频器来提供三相交流电源。当采用蓄电池直流电源时，再通入自耦伍德桥平衡器AWB，将两组单相交流电变为三相交流电源，蓄电池组由市售电源充电或太阳能电池充电或由交流磁动力机1带动的发电机经整流调压后充电。本交流全磁动力机1需要配置同轴风扇散热。同时旋转外殼内定子型交流全磁动力机1因旋转外殼联接配置件不同而形成不同的类型：旋转外殼转子16上配置轮胎，就成为车辆的轮殼交流全磁动力机1，旋转外殻转子16上配置齿轮或皮带轮，就是机械装备的直驱动力交流全磁动力机1，旋转外殼转子16上配置输出转轴18和支架及外壳护罩，成为适用于普通机具的转轴输出型交流全磁动力机1。

本发明实施中，因静态时需转盘能够达到自由旋转的条件，故气隙10数值静态时较大，因而影响到磁场作用力矩，所以应增加与转子铁环11周长适时适度改变的配套装置，达到可调直径缩小动态气隙10数值的效果，并提高转动力矩，方案会较多，手动、机动、电动均可，内容多须另行阐述。本发明仅对径向永磁体布置的状态做出表述，对切向永磁体布置的状态内容须另行阐述。

以上所述，仅为本发明较佳实例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种交流全磁动力机，包括定子和转子，其特征在于：所述定子包括定子铁芯以及有序嵌入在定子铁芯线槽内的若干线圈绕组，所述定子铁芯的极头上加工有凹槽，该凹槽中安装有定子永磁体，极头表面紧固有栅栏状网眼结构的铁板，所述线圈绕组，极头凹槽中安装的定子永磁体、铁板共同组成若干定子复合磁头；所述转子包括转子铁环，转子铁环采用复合材质制造，转子铁环的非磁材料表面安装有若干转子永磁体，在转子永磁体表面上设有由金属铜或铝质制作的鼠笼型闭合框架。

2.根据权利要求1所述的交流全磁动力机，其特征在于：它具有旋转外殼内定子型结构或者外殼固定旋转内枢型结构。

3.根据权利要求2所述的交流全磁动力机，其特征在于：所述旋转外殼内定子型结构的交流全磁动力机包括所述定子复合磁头、空芯轴、转子铁环、转子永磁体以及旋转外殼，所述定子具有三相独立的绕组，毎个绕组包括若干线圈，线圈有序嵌入定子铁芯的线槽内，在被线圈包围的定子铁芯的极头表面设有凵型凹槽，凹槽中安装有定子永磁体，凹槽中的定子永磁体与凹槽壁之间留有空隙并注入胶固封，同一凹槽内安装同极性的定子永磁体且该定子永磁体的长度小于该凹槽长度，所述凹槽极头表面紧固着栅栏状网眼结构的铁板，该铁板厚度为0.3-5mm；所述定子铁芯的另一面安装在定子铁环上，定子铁环的轮幅中心安装所述空芯轴，空芯轴的轴芯处设有穿线孔，空芯轴两端安装轴承，并通过轴承联接旋转外殼，旋转外殼套装在转子铁环外部，同时其一侧端部固定连接输出转轴；所述转子永磁体围成一个闭合圆圈或折形圆圈，其中围成折形园圈的转子永磁体互为异极且毎个单元的两片永磁体边长不相等；转子永磁体与相应定子永磁体的长度不相等，在转子永磁体与定子永磁体表面之间留有气隙，定子线圈通电时在定子铁芯极头表面产生的电感磁场强度不大于被包围的定子永磁体的矫顽力。

4.根据权利要求2所述的交流全磁动力机，其特征在于：所述外殼固定旋转内枢型结构的交流全磁动力机包括所述定子复合磁头、主轴、转子铁环以及转子永磁体，所述定子具有三相独立的绕组，毎个绕组包括若干线圈，线圈有序嵌入定子铁芯的线槽内，在被线圈包围的定子铁芯的极头表面设有凵型凹槽，凹槽中安装有定子永磁体，凹槽中的定子永磁体与凹槽壁之间留有空隙并注入胶固封，同一凹槽内安装同极性的定子永磁体且该定子永磁体的长度小于该凹槽长度，所述凹槽极头表面紧固着栅栏状网眼结构的铁板；所述转子永磁体与定子永磁体表面之间留有气隙，转子铁环的轮幅中心安装所述主轴，主轴的两端安装有轴承，并通过轴承联接定子外殼，定子铁芯的另一面安装在定子铁环的内壁上。

5.根据权利要求3所述的交流全磁动力机，其特征在于：所述旋转外殼内定子型结构的交流全磁动力机因旋转外殼联接配置件不同而形成不同的类型：旋转外殼上配置轮胎，就成为车辆的轮殼交流磁动力机；旋转外殼上配置齿轮或皮带轮，就是机械装备的直驱动力交流磁动力机，旋转外殼上配置输出转轴、支架及外壳护罩，就成为适用于普通机具的转轴输出型交流磁动力机。

6.根据权利要求1所述的交流全磁动力机，其特征在于：所述的交流磁动力机是由市售交流电源供电，或者由蓄电池组通过调压变频器提供匹配的交流电源供电，所述蓄电池组由市售电源充电或太阳能电池充电或由交流磁动力机带动的发电机经整流调压后充电。