CN107872139A - 基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置 - Google Patents

Abstract

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，它属于永磁增能型步进磁动力装置，主要由至少一副定子永磁增能电磁铁的定子/转子、对称均布设置有与定子永磁增能电磁铁相适配的转子衔铁/转子齿的转子/定子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，本发明负载适应性强、稳定可靠，可为各行各业提供绿色动力和能源，市场前景巨大。

Description

基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置

技术领域

本发明涉及的技术领域包括：动力设备技术领域、能源技术领域，特别是一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置。

背景技术

在人们熟悉的工农业生产和日常生活中经常看到各种动力设备和需要能源做支撑，能够输出动力的设备是各种人类生活的基础，目前全球范围内石化能源等非再生重污染能源消耗占有大部分份额，但是随着石化类能源的大量消耗和逐渐枯竭、日益严重的环境污染，节能减排、环境保护和能源枯竭方面的压力和紧迫感已上升到空前高度，迫切需要可替代传统动力和传统能源的新动力和新能源技术，以降低能源消耗和环境污染，提高人民的生活质量。

因此，挖潜永磁能量，研制新型结构的磁动力技术势在必行，以克服现有各种电动机和拖动设备或内燃机技术的能耗大、电动机调速困难、电动机种类繁杂以及上述诸多缺陷，为各种负载设备提供普惠和价廉的新动力和新能源，以满足市场和社会发展的需要，基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置的研制成功，使动力设备领域和能源领域发生革命性技术进步。

发明内容

目前高性能稀土永磁材料和超级永磁材料(英国剑桥大学最新发明成果，以下统称永磁材料或磁钢)日新月异，永磁磁路理论也应运而生，并得到很大发展，我国科学家李国坤教授在国际上率先提出“静磁能拉、推方程”理论，并得到实际验证和应用，被称为“李氏拉推磁路”而享誉世界，磁路饱和及磁路叠加技术等等研究成果，为研制新型结构的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置奠定了物资和理论方面的坚实基础。

本发明的具体技术方案如下：

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定子增能型反应式步进磁动力装置，由设置有至少两副定子永磁增能电磁铁的定子、对称均布设置有与定子永磁增能电磁铁相适配的转子衔铁/转子齿的转子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子衔铁或转子齿之间形成吸引转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子齿/转子衔铁耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及反应式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与转子衔铁或转子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或通过与轴线呈斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分別与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈接驳。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁转子增能型反应式步进磁动力装置，由设置有至少两副转子永磁增能电磁铁的转子、对称均布设置有与转子永磁增能电磁铁相适配的定子衔铁/定子齿的定子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，转子与定子之间设置有适配的气隙，用以构建转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副与相近定子衔铁或定子齿之间形成吸引转矩的气隙磁场，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副耦合面中轴线与相近定子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及反应式步进原则设置，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副与相近的定子衔铁或定子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分別包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与转子激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定转子增能型步进磁动力装置，由设置有至少一副定子永磁增能电磁铁的定子、均布设置有与定子永磁增能电磁铁相适配的转子永磁增能电磁铁的转子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副之间形成吸引转矩或者形成排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及永磁式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端上的转子齿副之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩或排斥转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分別包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈和激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分別接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定转子增能型混合步进磁动力装置，由混合对称均布设置有定子永磁增能电磁铁和定子衔铁/定子齿的定子、混合对称均布设置有与定子永磁增能电磁铁及定子衔铁/定子齿相适配的转子永磁增能电磁铁和转子衔铁/转子齿的的转子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端上的定子齿副和定子衔铁/定子齿与相近转子永磁增能电磁铁和转子衔铁/转子齿之间适配使得分别形成相对应的吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面和定子衔铁/定子齿耦合面与相近转子永磁增能电磁铁耦合面和转子衔铁/转子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及反应永磁式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端上的定子齿副与相近转子永磁增能电磁铁和转子衔铁/转子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩或排斥转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈和激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定子增能型永磁步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副定子永磁增能电磁铁的定子、呈N/S磁极交错布设在圆周上并与定子永磁增能电磁铁相适配的转子永久磁铁的转子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能单相内转子或外转子步进电机、永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永久磁铁之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子永久磁铁耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及永磁式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近相近转子永久磁铁之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生磁耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈接驳。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁转子增能型永磁步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副转子永磁增能电磁铁的转子、呈N/S磁极成对交错布设在圆周上并与转子永磁增能电磁铁相适配的定子永久磁铁的定子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知的永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能单相内转子或外转子步进电机、永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永久磁铁之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子永久磁铁耦合面中轴线之间的耦合距离依据设定的有序步进--循环旋转、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及永磁式步进原则设置，设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近的转子永久磁铁之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生磁耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定子增能型感应子式步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副定子永磁增能电磁铁且两端轴向并且以圆周N/S磁极交错成对布设的定子、设置有外圆/内圆转子齿的两个导磁圆盘中间夹着一个永久磁铁圆柱体轴向串在一起的结构并与定子永磁增能电磁铁相适配的转子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知的永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，转子上的两个导磁圆环盘外圆/内圆布设的转子齿呈节距相同并同轴线、且两盘上的转子齿对应轴向错开二分之一齿距安装，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上设置的定子齿与相近转子齿之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿耦合面中轴线与相近转子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及感应式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿与相近转子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，定子激磁驱动电路单元的输出分别与布设在定子永磁增能电磁铁的激磁线圈接驳。

一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁转子增能型感应子式步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副转子永磁增能电磁铁且两端轴向并且相邻的转子永磁增能电磁铁以圆周N/S磁极交错成对布设的转子、设置有外圆/内圆定子齿的两个导磁圆环盘中间夹着一个永磁圆环柱体轴向串在一起的结构并与转子永磁增能电磁铁相适配的定子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知的永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，定子上的两个导磁圆环盘外圆/内圆布设的定子齿呈节距相同并同轴线、且两盘上的定子齿对应轴向错开二分之一齿距安装，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上设置的转子齿与相近定子齿之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿耦合面中轴线与相近转子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进一循环旋转及感应式步进原则设置，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿与相近定子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

如上所述的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁增能型直线型步进磁动力装置，其结构为把上述八种旋转型结构的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置的气隙分别展开伸长即对应成为相应类型的永磁增能型直线型步进磁动力装置的结构或永磁增能型永磁直线型步进磁动力装置的结构。

如上所述的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，所述的永磁增能电磁铁由永久磁铁、铁芯和激磁线圈组成，铁芯为适配的C型、U型或异形结构，铁芯底部穿过激磁线圈，铁芯两臂之间横跨设置永久磁铁的N/S极，激磁线圈加电工作时所显现N/S磁极性与永久磁铁的N/S极同端设置并且铁芯两端显现出的磁力为激磁线圈和永久磁铁二者的磁力之和，激磁线圈不加电流时铁芯两端隔着气隙条件下没有磁力泄漏，铁芯两端设置为五种适配选择结构，一是与转子/定子上的永磁体相适配的弧面，二是与设置在定转子上的其它部件相互之间不导磁的转子衔铁/定子衔铁耦合面相适配吸引耦合的弧面，三是与转子齿/定子齿相适配吸引耦合的弧面，四是与转子/定子上设置的永磁增能电磁铁铁芯两端面相适配吸引耦合或排斥耦合的弧面，五是设置有两齿以上的转子齿副/定子齿副并与之发生磁力耦合的布设在定转子上的衔铁、定转子齿或定转子齿副相适配，安装在同一定子或转子上的永磁增能电磁铁相互之间不导磁，安装在同一定子或转子上的衔铁相互之间不导磁，安装在同一定子或转子上的永磁增能电磁铁与衔铁之间不导磁，安装在同一定子或转子上的永磁增能电磁铁和衔铁与定转齿之间不导磁，永磁增能电磁铁和衔铁与其定转子本体之间不导磁，衔铁横跨相近永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端的对称成对的磁齿副形成吸引耦合结构，有两种衔铁吸引耦合结构，其一是一个适配的转子衔铁或定子衔铁与适配的至少一个轴向布设的永磁增能电磁铁之铁芯构建成独立的闭合磁回路，其二是一个适配的转子衔铁或定子衔铁与适配的至少两个在圆周布设的永磁增能电磁铁之端面构建旋转步进式吸引转矩，转子齿及其转子本体、衔铁和铁芯分别选用适配的导磁/超导磁材料/定向导磁材料制成，激磁线圈采用导体/良导体/超导体线材制成，永久磁铁采用强磁铁/超级磁铁制成，特别指出的是，以消除磁路由远及近和导磁截面积不一致引起的磁阻大小变化之瑕疵，铁芯选配采用磁阻大小特性不同的或/和有导磁方向性的导磁材料进行构建、组合/复合成适配的单体铁芯或多元磁力支路组合/复合式铁芯组件结构，激磁线圈分别为单体激磁线圈或多体/分体磁力支路线圈串并联式激磁线圈组件结构，分别与单体铁芯、多体磁力支路组合/复合铁芯组件相适配安装，永久磁铁分别为单体方块状磁铁、单体异形磁铁、多体/分体磁力支路串并联式磁铁组件或/和异形磁铁之结构进行适配选择安装，铁芯、激磁线圈和永久磁铁的结构形状和尺寸或激磁支路相互适配安装，并使得永磁增能电磁铁两端之端面或其上设置的每个定子齿副或转子齿副之耦合面上的磁通强度均匀，分别与其耦合对象形成均匀的磁通耦合，以达到每个永磁增能电磁铁的端面、定子齿副端面或转子齿副端面所产生的磁扭矩均衡之结构，所述的转子齿或定子齿是与转子本体或定子本用导磁/超导磁材料制成一体化的结构，一种结构是至少一个转子齿或定子齿轴向与相近永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端的对称成对的磁齿副形成吸引耦合结构，另一种结构是至少两个转子齿或定子齿与相近的沿圆周设置的永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端的对称成对的磁齿副形成吸引耦合结构，第三种结构式是适配的转子齿对或定子齿对与适配的临近耦合永磁增能电磁铁之铁芯一起构建成闭合磁回路，所述的相适配的相关附件从包括支架、底座、轴承、两端端盖、角度传感器、位置传感器、温度传感器、转速传感器、电压传感器、电流传感器、风冷/水冷散热组件、启动电瓶和备用电源组件中适配选择设置，传感器分别适配接驳到智能驱动控制器中的运行状态获取单元输入端上，智能驱动控制器中的数据智能处理单元依据获取的状态参数及运行操作盘和二次仪表/互联通讯单元发来的操作盘程式/命令和步进转速/功率/扭矩信息，完成对适配的永磁增能电磁铁激磁线圈驱动脉冲的时序、频率、节拍、占空比和幅值的适配分析/矢量运算，为脉冲发生单元和激磁驱动电路单元提供控制信号、数据或命令，脉冲发生单元的输出通过激磁驱动电路单元分别为每个永磁增能电磁铁激磁线圈或每组/相串联并联的永磁增能电磁铁的激磁线圈提供脉冲激磁电流，定转子筒式结构有外定子内转子筒式结构、内定子外转子筒式结构，定转子盘式结构有左定子右转子盘式结构、右定子左转子盘式结构，定转子锥式结构有外定子内转子锥式结构、内定子外转子锥式结构，或者为提高单一装置的功率进而由筒式结构、盘式结构和锥式结构之中的至少两种结构适配组合成组合式定转子结构、多层定转子复合嵌套筒式结构或多定转子单元同轴串级结构，所述转轴联接负载设备传动轴以输出旋转扭矩动力构成磁能动力系统，或者联接发电机的转轴以发电输出电源动力，发电机的电能输出同时分流出较少的输出电能反馈接驳智能驱动控制器或智能控制器的电源电路单元的输入端以维持系统工作，从而构成步进式磁动力装置或称为磁能发电机，或者在转轴与定子之间加装嵌入式/微型自用电发电机，嵌入式/微型自用电发电机的定子设置在磁动机装置的定子端盖上，嵌入式/微型自用电发电机的转子设置在转轴上，另一种结构是嵌入式/微型自用电发电机安装在定子端盖或支架上，转轴上设置主动轮，通过传动机构带动嵌入式/微型自用电发电机的转子工作发电，嵌入式/微型自用电发电机的输出端子一方面接驳智能驱动控制器的备用电源输入端子建立自反馈供电电源，另一方面接驳到外部设备的电源输入端子用作外部设备的供电电源，并且转轴联结外部传动负载设备的传动轴输入端，为外部传动负载设备提供动力转矩，构建成自备电步进式磁动力系统。

工作原理与发明特点：众所周知，公知技术的各类各种步进电机都是利用电磁铁产生吸引力或排斥力进而产生吸引转矩或排斥转矩之原理设计制造的，所以基于创新型的永磁增能电磁铁为技术支撑并创造性地构建出步进式磁动力装置的技术方案是可行和实用的。实验发现和证明，在同等气隙和耗能条件下，永磁增能电磁铁比普通或传统电磁铁的吸引力或排斥力大两倍以上甚至更多，且具有传统电磁铁的一切技术性能，永磁增能电磁铁达到可控地源源不断地释放出永久磁铁的磁能，此实验和验证结果和磁能理论研究奠定了本发明的工作机理。同时，根据永磁增能电磁铁的结构特点及步进电机的结构和工作原理，以新的创造性结构实现了本发明技术方案的功能和发明目标。反复实验证明，磁能作为特殊能量源，利用永久磁铁其构建的磁能动力系统完全符合广义的“能量守恒定理”。

附图说明

图1为实施例1的工作原理及结构轴向剖切示意图及两个永磁增能电磁铁之激磁线圈A和D加电时的磁路示意图。

图2为图1同时给两个永磁增能电磁铁之激磁线圈A和D加电时的径向剖切及磁路示意图。

图3为图2状态下给两个永磁增能电磁铁之激磁线圈B和E加电时的径向剖切及磁路示意图。

图4为图3状态下给两个永磁增能电磁铁之激磁线圈C和F加电时的径向剖切及磁路示意图。

图5为图1状态下两个永磁增能电磁铁之激磁线圈A和D不加电时的磁路示意图。

具体实施方式

实施例

如图1至图5所示，它为筒型单段式径向磁场气隙耦合轴向布设永磁增能电磁铁的外定子内转子结构的反应式步进磁动力装置，主要由圆周均布的A、B、C、D、E和F六副定子永磁增能电磁铁的定子(1)，六副定子永磁增能电磁铁的激磁线圈呈A·D、B·E和C·F分别串接或并联构成三相六极反应式步进结构、对称均布设置有与定子永磁增能电磁铁相适配的转子衔铁(10)的转子(9)、转轴(12)构成，定子(1)与转子(9)之间设置有适配的气隙(16)，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯(2)两端上的定子齿副(7和8)与相近转子衔铁(10)之间形成吸引转矩的气隙磁场(16)，永磁增能电磁铁由永久磁铁(4)、铁芯(2)和激磁线圈(5)组成，铁芯(2)为U型或结构，铁芯底部穿过激磁线圈(5)，铁芯两臂之间横跨设置永久磁铁(4)的N/S极，激磁线圈(5)加电工作时所显现N/S磁极性与永久磁铁(4)的N/S极同端设置，并且铁芯(2)两端显现出的磁力/磁力线(3)为激磁线圈(5)和永久磁铁(4)二者的磁力/磁力线(3和6)之和，激磁线圈不加电流时铁芯两端隔着气隙条件下如图5所示没有磁力泄漏，定子永磁增能电磁铁铁芯(2)两端上的定子齿副(7和8)耦合面中轴线与相近转子衔铁(10)耦合面中轴线之间的耦合距离或偏离量/错位角，参照并依据公知的步进电机的定子极数、相数、定子极距/极距角、转子齿距/齿距角、转子齿数等技术参数之设计原则确定有序步进--循环旋转偏移角度的相关参数，此例中，定子永磁增能电磁铁的数量也称为定子极数为6极，每个电磁铁铁芯(2)的两端面对称设置5对定子齿副(7和8)，转子上设置40个转子衔铁；则有极距为60°、齿距角为9°、定转子齿错位角为3°、齿宽为4.5°。即依据“定子齿(7或8)和转子衔铁(转子齿)(1())的齿宽和齿距相同，定子每个圆周极距所占的转子齿数不是整数，定子圆周上一个极距所占的齿距数也不是整数”反应式步进原则设定。A和D的激磁线圈串联或并联成一相，B和E的激磁线圈串联或并联成一相，C和F的激磁线圈串联或并联成一相，即成三相步进式磁动力装置。

工作原理：永磁增能电磁铁铁芯(3)两端上的定子齿副(7和8)与转子衔铁(10)之间通过径向气隙磁场(16)按设定的A·D、B·E和C·F先后次序，分别给其激磁线圈(5)施加脉冲，转子(1)按逆时针和给定的频率和节拍以3°角度步进方式分别产生吸引转矩，使得转子按设定的方向旋转设定的角度或持续旋转。如图2、图3和图4所示，由于相邻磁极间的转子齿副不是整数，因此，当定子A和D永磁增能电磁铁的激磁线圈(即A·D相)加电，A、D情况下极面下的定、转子齿对齐时，定子B极和E极、C极和F极面下的齿就分别和转子齿依次有三分之一齿距的错位，即3°。同样，当A·D相激磁线圈断电、B·E相加电时，这时B和E电磁铁产生径向气隙磁场，其极面上的定子齿副分别与相邻的转子衔铁在反应转矩的作用下，转子按逆时针方向转过3°，使转子衔铁的轴线和定子极面下定子齿副的轴线对齐，这时，定子A和D极、C和F极面下的齿又分别和转子衔铁齿依次错开三分之一齿距。以此类推，若控制绕组持续按A·D→B·E→C·F→A·D顺序循环通电，转子就沿逆时针方向一步一步地转动，每拍转过3°，即步距角为3°。若改变通电顺序，即按A·D→C·F→B·E→A·D顺序循环通电，转子便沿顺时针方向同样以每拍转过3°的方式转动，此时为单三拍通电方式运行。若采用三相单、双六拍的通电方式运行时，即A·D→A·D&B·E→B·E→B·E&C·F→C·F→C·F&A·D→A·D的顺序循环通电，同样步距角也要减少一半，即每拍转子仅转过1.5°。

由于在同等气隙和耗能条件下，永磁增能电磁铁比普通或传统电磁铁的吸引力或排斥力大两倍以上甚至更多，因此在此结构中定子齿副与相邻的转子衔铁所产生的反应转矩要比不设置增能永久磁铁的结构和传统步进电机产生的反应转矩大两倍以上甚至更多，显而易见的结果是本发明可源源不断的释放出永久磁铁中的磁能，从而实现小的能量输入得到大的能量产出的步进式磁动力装置之功能。

特别要指出的是，上述实施例仅仅给出了本发明中的一个代表性结构的具体实施技术方案，利用权利要求书中所述技术特征实施，可排列组合出几百种甚至几千种不同的实施例和产品技术方案。因此只要未背离本发明技术方案的实质而作出的改变、修饰、替代、融合、各种技术特征的搭配组合及简化的技术方案，都应受到本发明的权利约束和保护。说明：①本说明书和本案的权利要求书中多处使用了标点符号“/”，它代表“或者”或“并列”的意思，即“A/B”表示有A或者有B两种情况，“A或/和B”表示既有A或者有B、也有A和B三种情况；②本文中“至少一个”、“至少一种”、“至少一对”、“至少一副”、“至少一套”、“至少一级”或“至少一组”等表述用语，指的是既可以由一个、一种、一对、一副、一套、一级或一组相关特征构成，也可以由两个及两个以上、两种及两种以上、两对及两对以上、两副及两副以上、两套及两套以上、两级及两级以上、或两组及两组以上相关特征构成。

Claims (10)

1.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定子增能型反应式步进磁动力装置，由设置有至少两副定子永磁增能电磁铁的定子、对称均布设置有与定子永磁增能电磁铁相适配的转子衔铁/转子齿的转子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子衔铁或转子齿之间形成吸引转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子齿/转子衔铁耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及反应式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与转子衔铁或转子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或通过与轴线呈斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈接驳。

2.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁转子增能型反应式步进磁动力装置，由设置有至少两副转子永磁增能电磁铁的转子、对称均布设置有与转子永磁增能电磁铁相适配的定子衔铁/定子齿的定子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，转子与定子之间设置有适配的气隙，用以构建转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副与相近定子衔铁或定子齿之间形成吸引转矩的气隙磁场，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副耦合面中轴线与相近定子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及反应式步进原则设置，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副与相近的定子衔铁或定子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与转子激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

3.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定转子增能型步进磁动力装置，由设置有至少一副定子永磁增能电磁铁的定子、均布设置有与定子永磁增能电磁铁相适配的转子永磁增能电磁铁的转子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副之间形成吸引转矩或者形成排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿副耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及永磁式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端上的转子齿副之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩或排斥转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈和激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

4.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定转子增能型混合步进磁动力装置，由混合对称均布设置有定子永磁增能电磁铁和定子衔铁/定子齿的定子、混合对称均布设置有与定子永磁增能电磁铁及定子衔铁/定子齿相适配的转子永磁增能电磁铁和转子衔铁/转子齿的的转子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端上的定子齿副和定子衔铁/定子齿与相近转子永磁增能电磁铁和转子衔铁/转子齿之间适配使得分别形成相对应的吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面和定子衔铁/定子齿耦合面与相近转子永磁增能电磁铁耦合面和转子衔铁/转子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及反应永磁式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端上的定子齿副与相近转子永磁增能电磁铁和转子衔铁/转子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生吸引转矩或排斥转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈和激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

5.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定子增能型永磁步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副定子永磁增能电磁铁的定子、呈N/S磁极交错布设在圆周上并与定子永磁增能电磁铁相适配的转子永久磁铁的转子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能单相内转子或外转子步进电机、永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永久磁铁之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子永久磁铁耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及永磁式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近相近转子永久磁铁之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生磁耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与定子永磁增能电磁铁的激磁线圈接驳。

6.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁转子增能型永磁步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副转子永磁增能电磁铁的转子、呈N/S磁极成对交错布设在圆周上并与转子永磁增能电磁铁相适配的定子永久磁铁的定子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知的永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能单相内转子或外转子步进电机、永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近转子永久磁铁之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副耦合面中轴线与相近转子永久磁铁耦合面中轴线之间的耦合距离依据设定的有序步进--循环旋转、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及永磁式步进原则设置，设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿副与相近的转子永久磁铁之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生磁耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，定转子结构以不同的定转子布设方式分别构建成同转轴的定转子筒式结构、定转子盘式结构或定转子锥式结构，其中定转子筒式结构和定转子锥式结构分别包括轴向磁路单段式结构、径向磁路单段式结构、轴向磁路多段式结构和径向磁路多段式结构，定转子盘式结构分别包括单转子单面气隙耦合结构、单转子双面气隙耦合结构、单定子单面气隙耦合结构和单定子双面气隙耦合结构，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

7.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁定子增能型感应子式步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副定子永磁增能电磁铁且两端轴向并且以圆周N/S磁极交错成对布设的定子、设置有外圆/内圆转子齿的两个导磁圆盘中间夹着一个永久磁铁圆柱体轴向串在一起的结构并与定子永磁增能电磁铁相适配的转子、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知的永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，转子上的两个导磁圆环盘外圆/内圆布设的转子齿呈节距相同并同轴线、且两盘上的转子齿对应轴向错开二分之一齿距安装，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上设置的定子齿与相近转子齿之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿耦合面中轴线与相近转子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及感应式步进原则设置，定子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的定子齿与相近转子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，定子激磁驱动电路单元的输出分别与布设在定子永磁增能电磁铁的激磁线圈接驳。

8.一种基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁转子增能型感应子式步进磁动力装置，由沿圆周设置有至少两副转子永磁增能电磁铁且两端轴向并且相邻的转子永磁增能电磁铁以圆周N/S磁极交错成对布设的转子、设置有外圆/内圆定子齿的两个导磁圆环盘中间夹着一个永磁圆环柱体轴向串在一起的结构并与转子永磁增能电磁铁相适配的定子、转子激磁线圈分供电组件、转轴、外壳、接线端子、相适配的相关附件及智能驱动控制器构成，按公知的永磁步进电机结构分类法构建并分类为永磁增能两相内转子或外转子步进电机、永磁增能三相内转子或外转子步进电机和永磁增能多相/超多相内转子或外转子步进电机，定子上的两个导磁圆环盘外圆/内圆布设的定子齿呈节距相同并同轴线、且两盘上的定子齿对应轴向错开二分之一齿距安装，定子与转子之间设置有适配的气隙，用以构建转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上设置的转子齿与相近定子齿之间形成吸引转矩或排斥转矩的气隙磁场，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿耦合面中轴线与相近转子齿耦合面中轴线之间的耦合距离、定转子齿数的配合依据设定的有序步进--循环旋转及感应式步进原则设置，转子永磁增能电磁铁铁芯两端耦合面或其两端上的转子齿与相近定子齿之间通过径向气隙磁场、轴向气隙磁场或斜向气隙磁场，按设定的先后次序、频率、节拍和角度步进方式适配产生耦合转矩，使得转子按设定的方向旋转，用于开环控制或闭环控制和故障诊断及控制磁动力装置整体运行的智能驱动控制器由运行状态获取单元、数据智能处理单元、脉冲发生器、激磁驱动电路单元和运行操作盘/二次仪表/互联通讯单元及其电源电路单元构成，激磁驱动电路单元的输出分别与激磁线圈分供电组件的输入端子相接驳，转子激磁线圈分供电组件的输出分别接驳转子永磁增能电磁铁的转子激磁线圈，转子激磁线圈分供电组件为转轴滑环/电刷结构或无接触供电结构。

9.如1、2、3、4、5、6、7或8所述的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，它属于永磁增能型直线型步进磁动力装置，其结构为把上述八种旋转型结构的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置的气隙分别展开伸长即对应成为相应类型的永磁增能型直线型步进磁动力装置的结构或永磁增能型永磁直线型步进磁动力装置的结构。

10.如1、2、3、4、5、6、7或8所述的基于永磁增能电磁铁构建的步进式磁动力装置，其特征在于，所述的永磁增能电磁铁由永久磁铁、铁芯和激磁线圈组成，铁芯为适配的C型、U型或异形结构，铁芯底部穿过激磁线圈，铁芯两臂之间横跨设置永久磁铁的N/S极，激磁线圈加电工作时所显现N/S磁极性与永久磁铁的N/S极同端设置并且铁芯两端显现出的磁力为激磁线圈和永久磁铁二者的磁力之和，激磁线圈不加电流时铁芯两端隔着气隙条件下没有磁力泄漏，铁芯两端设置为五种适配选择结构，一是与转子/定子上的永磁体相适配的弧面，二是与设置在定转子上的其它部件相互之间不导磁的转子衔铁/定子衔铁耦合面相适配吸引耦合的弧面，三是与转子齿/定子齿相适配吸引耦合的弧面，四是与转子/定子上设置的永磁增能电磁铁铁芯两端面相适配吸引耦合或排斥耦合的弧面，五是设置有两齿以上的转子齿副/定子齿副并与之发生磁力耦合的布设在定转子上的衔铁、定转子齿或定转子齿副相适配，安装在同一定子或转子上的永磁增能电磁铁相互之间不导磁，安装在同一定子或转子上的衔铁相互之间不导磁，安装在同一定子或转子上的永磁增能电磁铁与衔铁之间不导磁，安装在同一定子或转子上的永磁增能电磁铁和衔铁与定转齿之间不导磁，永磁增能电磁铁和衔铁与其定转子本体之间不导磁，衔铁横跨相近永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端的对称成对的磁齿副形成吸引耦合结构，有两种衔铁吸引耦合结构，其一是一个适配的转子衔铁或定子衔铁与适配的至少一个轴向布设的永磁增能电磁铁之铁芯构建成独立的闭合磁回路，其二是一个适配的转子衔铁或定子衔铁与适配的至少两个在圆周布设的永磁增能电磁铁之端面构建旋转步进式吸引转矩，转子齿及其转子本体、衔铁和铁芯分别选用适配的导磁/超导磁材料/定向导磁材料制成，激磁线圈采用导体/良导体/超导体线材制成，永久磁铁采用强磁铁/超级磁铁制成，特别指出的是，以消除磁路由远及近和导磁截面积不一致引起的磁阻大小变化之瑕疵，铁芯选配采用磁阻大小特性不同的或/和有导磁方向性的导磁材料进行构建、组合/复合成适配的单体铁芯或多元磁力支路组合/复合式铁芯组件结构，激磁线圈分别为单体激磁线圈或多体/分体磁力支路线圈串并联式激磁线圈组件结构，分别与单体铁芯、多体磁力支路组合/复合铁芯组件相适配安装，永久磁铁分别为单体方块状磁铁、单体异形磁铁、多体/分体磁力支路串并联式磁铁组件或/和异形磁铁之结构进行适配选择安装，铁芯、激磁线圈和永久磁铁的结构形状和尺寸或激磁支路相互适配安装，并使得永磁增能电磁铁两端之端面或其上设置的每个定子齿副或转子齿副之耦合面上的磁通强度均匀，分别与其耦合对象形成均匀的磁通耦合，以达到每个永磁增能电磁铁的端面、定子齿副端面或转子齿副端面所产生的磁扭矩均衡之结构，所述的转子齿或定子齿是与转子本体或定子本用导磁/超导磁材料制成一体化的结构，一种结构是至少一个转子齿或定子齿轴向与相近永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端的对称成对的磁齿副形成吸引耦合结构，另一种结构是至少两个转子齿或定子齿与相近的沿圆周设置的永磁增能电磁铁铁芯两端或其两端的对称成对的磁齿副形成吸引耦合结构，第三种结构式是适配的转子齿对或定子齿对与适配的临近耦合永磁增能电磁铁之铁芯一起构建成闭合磁回路，所述的相适配的相关附件从包括支架、底座、轴承、两端端盖、角度传感器、位置传感器、温度传感器、转速传感器、电压传感器、电流传感器、风冷/水冷散热组件、启动电瓶和备用电源组件中适配选择设置，传感器分别适配接驳到智能驱动控制器中的运行状态获取单元输入端上，智能驱动控制器中的数据智能处理单元依据获取的状态参数及运行操作盘和二次仪表/互联通讯单元发来的操作盘程式/命令和步进转速/功率/扭矩信息，完成对适配的永磁增能电磁铁激磁线圈驱动脉冲的时序、频率、节拍、占空比和幅值的适配分析/矢量运算，为脉冲发生单元和激磁驱动电路单元提供控制信号、数据或命令，脉冲发生单元的输出通过激磁驱动电路单元分别为每个永磁增能电磁铁激磁线圈或每组/相串联并联的永磁增能电磁铁的激磁线圈提供脉冲激磁电流，定转子筒式结构有外定子内转子筒式结构、内定子外转子筒式结构，定转子盘式结构有左定子右转子盘式结构、右定子左转子盘式结构，定转子锥式结构有外定子内转子锥式结构、内定子外转子锥式结构，或者为提高单一装置的功率进而由筒式结构、盘式结构和锥式结构之中的至少两种结构适配组合成组合式定转子结构、多层定转子复合嵌套筒式结构或多定转子单元同轴串级结构，所述转轴联接负载设备传动轴以输出旋转扭矩动力构成磁能动力系统，或者联接发电机的转轴以发电输出电源动力，发电机的电能输出同时分流出较少的输出电能反馈接驳智能驱动控制器或智能控制器的电源电路单元的输入端以维持系统工作，从而构成步进式磁动力装置或称为磁能发电机，或者在转轴与定子之间加装嵌入式/微型自用电发电机，嵌入式/微型自用电发电机的定子设置在磁动机装置的定子端盖上，嵌入式/微型自用电发电机的转子设置在转轴上，另一种结构是嵌入式/微型自用电发电机安装在定子端盖或支架上，转轴上设置主动轮，通过传动机构带动嵌入式/微型自用电发电机的转子工作发电，嵌入式/微型自用电发电机的输出端子一方面接驳智能驱动控制器的备用电源输入端子建立自反馈供电电源，另一方面接驳到外部设备的电源输入端子用作外部设备的供电电源，并且转轴联结外部传动负载设备的传动轴输入端，为外部传动负载设备提供动力转矩，构建成自备电步进式磁动力系统。