CN110649787A - 磁电能量转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种磁电能量转换装置，包含控制模块，控制磁电能量转换装置的运作；启动马达模块，包含启动电路与启动马达绕组，以提供磁电能量转换装置运作所需的初始电压V0；飞轮模块，耦接上述启动马达模块，驱动飞轮模块转动，提供磁电能量转换装置稳定的运作转速；导向转子，设置于飞轮模块四周，内部设有单向培林；以及，磁性转盘，通过旋转使周遭的磁通量改变，产生感应电动势。

Description

磁电能量转换装置

技术领域

本发明涉及一种提升磁电能量转换效率的装置，特别是指电动机的转子结构设计，以及其所配合运作的组件架构，以达到提升磁电能量转换效率的目的。

背景技术

电动机自从发明以来，一直是工业自动化的最重要的核心装置，普遍运用于各种电器设备中，主要作用是提供机械能或电能，藉由对外部作功以驱动外部的电器设备运转。其中，用以进行旋转运动的马达，其应用遍及各种行业、办公空间、居住空间等，生活周遭几乎无所不在。至于，用以进行直线运动的马达，即为众所皆知的线型马达，其应用则遍及半导体工业、自动化工业、大型机具及仪器工业等。

传统的电动机可简单分成转子(Rotor)及定子(Stator)两种组件。其中，转子为可旋转的组件，其具有线圈环绕并可通以电流，定子则为固定不动的组件，其具有磁极可提供磁场。据此，电动机可由外界提供电源，将转子的线圈通以电流并使其产生磁场，所产生的磁场将与定子所提供的磁场进行磁极间的交互作用，基于同性相斥及异性相吸的原理，最后进行旋转运动以驱动外部的电器设备。

但是，传统的电动机虽然已普遍被大众所使用，但仍然具有不少缺点，也存在需要改进的地方。例如，尽管电动机可由外界提供电源，并将转子的线圈通以电流从而产生磁场，但从电能产生磁场再由磁场产生机械能的过程中，由于不同形态的能量转换过于频繁，将使得由电能产生机械能的效率过低。除此以外，基于线圈环绕而产生磁场的转子，其本身设计也具有一定程度的材料损耗率，整体而言尚不足以称为尽善尽美。

此外，电动机的转子于运转中所产生震动，当震动的频率大于一定值，则会以噪音的形式表现，对电动机性能影响尤大，若将该种电动机应用于机器人技术或电动车辆等精密应用时，如能在设计时间便将较低震动的结构加入考虑因素，则除可降低震动噪音外，亦可使电动机减少动力输出时的转矩涟波，提升能量转换过程中的效率。

有鉴于此，本发明人特别针对上述问题进行检讨，期待能提供一种「电电共生」的新概念，以及将此新概念付诸实现的「磁电能量转换装置」，以供应消费大众使用，此实乃本发明所欲研创的创作动机。

发明内容

为改进习知技术的缺失，本发明提出一种磁电能量转换装置，包含控制模块，控制磁电能量转换装置的运作；启动马达模块，其中，启动马达模块又包含启动电路与启动马达绕组，以提供磁电能量转换装置运作所需的初始电压V0；飞轮模块，耦接上述启动马达模块，利用初始电压V0驱动飞轮模块转动，降低因运转或外部环境的震动对磁电能量转换装置的影响；导向转子，设置于飞轮模块四周，装设于导向转轴上，内部设有单向培林，使飞轮模块的转动方向维持一致；磁性转盘，经由启动马达模块带动旋转改变周遭磁通量；以及，传动轴模块，传输由上述磁性转子的机械能至电机模块。

在本发明观点中，上述启动马达模块可基于应用转速范围与所对应输出扭矩大小的不同，可为三相绕组，或由两个六相绕组，在本发明较佳的实施例中，启动马达模块可为由两组三相绕组并联而成的六相绕组，当启动马达模块需要较为稳定的高转速时，由两组三相绕组合成的六相绕组提供电能，提高磁电能量转换装置的转换效率。

在本发明中，飞轮模块包含数个飞轮、基板和转轴。其中，飞轮的轮缘上可依应用的需要为平整或具有啮齿，并被设置于转轴上，当启动马达模块运作时以一传输皮带将机械能传输至飞轮模块，减少震动对磁电能量转换装置的影响，使磁性转盘得以稳定运作，以提高其能量转换效率。

其中，磁性转盘主要包含一金属旋转本体以及复数个磁性单元。所述金属旋转本体包含金属所制作，所述复数个磁性单元均匀的设置于金属旋转本体的周缘。所述每一磁性单元分别包含一第一磁极部及一第二磁极部，所述所有第一磁极部及第二磁极部分别属于所述每一磁性单元的上部及下部。其中，在所述所有磁性单元中，任一磁性单元的第二磁极部下侧，是部分的与另一磁性单元的第一磁极部上侧相互吸附，以在所述金属旋转本体的周缘外仅保留第一磁极部的磁力线分布。

在本发明的较佳实施例中，所述金属旋转本体的周缘具有复数个对应数量的设置槽，以供所述磁性单元吸附设置。所述金属旋转本体可以为圆盘或圆环。所述磁性单元的数量可以为2x 3x N或6x N，其中N可以为介于1至16之间的正整数。所述磁性单元可以为具有一曲度的薄片结构。所述磁性单元的第一磁极部及第二磁极部各占其半。

在本发明的较佳实施例中，若所述第一磁极部为N极，所述第二磁极部则为S极；以及若所述第一磁极部为S极，所述第二磁极部则为N极。任一所述磁性单元的第一磁极部上侧，更可以与一额外的磁性单元相互吸附，以强化附近的磁力。所述额外的磁性单元的第一磁极部还包含一磁力集中部，所述额外的磁性单元上侧具有一斜面，所述磁力集中部位于所述斜面上。所述金属旋转本体包含铁。

本发明所提供的一种磁性转盘，其本身即具有永磁的特性，可直接与外部磁场进行磁极间的交互作用，而可省略通过线圈通以电流来产生磁场。除此以外，基于金属旋转本体的周缘外仅露出第一磁极部，以及所述复数个磁性单元的均匀设置，将使得金属旋转本体的周缘外产生均匀分布且为单一磁极的磁场，磁性转盘仅需极小的电能供给，即可与外部磁场进行高效率的磁极间的交互作用。换句话说，通过本发明所提供的一种磁性转盘，仅需提供极小的电能即可产生极大的机械能，而此机械能便可更有效率的产生电能，从而实现所述电电共生的新概念。

以上所述是用以说明本发明的目的、技术手段以及其可达成的功效，相关领域内熟悉此技术的人可以经由以下实施例的示范与伴随的图式说明及申请专利范围更清楚明了本发明。

附图说明

图1是磁电能量转换装置的装置架构图。

图2A是飞轮模块与磁性转子的组件架构图，其中飞轮模块以同心圆的方式，设置于磁性转子的下端。

图2B是本发明一实施例中磁性转子与导向转子的架构图。

图2C是飞轮模块其中一实施例的俯视图。

图3是传动轴模块的架构。

图4是本发明磁性转子的立体图。

图5是本发明磁性转子的立体分解图。

图6是本发明磁性转盘的立体图。

图7是本发明磁性转盘的俯视图。

图8是本发明磁性转盘的局部立体图之一。

图9是本发明磁性转盘的局部剖面图之一。

图10是本发明磁性转盘的局部剖面图之二。

图11是本发明磁性转盘的局部剖面图之三。

图12是本发明磁性转盘的局部立体图之二。

图13是本发明磁性转盘的局部剖面图之四。

图14是本发明电机模块的外观图。

符号说明

磁电能量转换装置1000 磁性转子100 磁性转盘1

金属旋转本体11 第一磁极部111 第二磁极部113

磁性单元13 设置槽131 磁性单元15

第一磁极部151 第二磁极部153 磁力集中部155

缓冲隔板3 缓冲隔板5 传动基板7

固定组件9 导向转子200 磁性导向单元21

传动基板27 启动马达模块300 启动电路31

功率晶体开关311-316 启动马达绕组33 第一电压Va0

第二电压Vb0 第三电压Vc0 第一相电压Va

第二相电压Vb 第三相电压Vc 初始电压V0

感应电动势ε 传动轴模块400 第一齿轮41

第二齿轮43 传动轴45 传动支架47

传动轮49 电机模块500 电机外壳51

飞轮模块600 第一阶飞轮61 第二阶飞轮63

基板65 转轴67 第一转轴67A

第二转轴67B 控制模块700 导向转轴200A

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可藉由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的功效性与其优点。且本发明亦可藉由其他具体实施例加以运用及实施，本说明书所阐述的各项细节亦可基于不同需求而应用，且在不悖离本发明的精神下进行各种不同的修饰或变更。

本发明将以较佳实施例及观点加以叙述，此类叙述是解释本发明的结构，仅用以说明而非用以限制本发明的申请专利范围。因此，除说明书中的较佳实施例之外，本发明亦可广泛实行于其他实施例中。

本发明的目的，在于试图改善习知技术中，虽然电动机可由外界提供电源，并将转子的线圈通以电流从而产生磁场，但再由磁场与外部线圈生成感应电动势，接着对外界做功产生机械能的过程中效率低下的问题。因此，本发明藉由提出一磁电转换装置，该磁电转换装置，经由外界提供一初始电压V0，或初始动能，驱动磁电转换装置中的磁性转盘旋转，因磁性转盘具有优化过的环状堆栈结构，而可使磁电转换装置将磁能转换为电能的过程具有良好的能量转换效率。此外，习知电动机中因缺乏相关的稳定结构，致使电动机在运作时可能会因为较大的震动影响电动机性能，使转矩涟波增加导致电能输出较不稳定，本案藉由优化磁电转换装置的稳定架构，使转矩涟波减少，提升磁电转换的效率，其详细的技术手段，将详如下述。

基于上述目的，请参阅图1与图2B，本发明提出一种磁电能量转换装置1000，包含控制模块700，控制磁电能量转换装置1000的运作；启动马达模块300，其中，启动马达模块300又包含启动电路31，提供启动马达绕组33运作所需的初始电压V0；飞轮模块600，耦接上述启动马达模块300，驱动飞轮模块600转动，提供磁性转子100稳定的运作转速，或是通过磁性转子100直接或间接带动飞轮模块600，上述飞轮模块600中的飞轮半径可依据需求而加以调整；导向转子200，设置于飞轮模块600四周，被装设于导向转轴200A上，内部设有单向培林，使飞轮模块600的转动方向维持一致，图2B显示出导向转子200的设置配置架构，上述导向转子200的半径可依据需求而加以调整；磁性转子100，其含有一磁性转盘1，利用磁性转子100与导向转子200间磁性间交互作用，造成本身旋转，并产生旋转机械能，而磁性转盘1旋转也使磁通量改变，产生感应电动势ε；以及，传动轴模块400，传输旋转机械能至电机模块500。其中，在本发明一较佳的实施例中，启动马达模块300可为由两组三相绕组并联而成的六相绕组，当启动马达模块需要大扭矩低转速时，由其中一组三相绕组提供予飞轮模块电能；而当启动马达模块需要较为稳定的高转速时，由两组三相绕组合成的六相绕组提供电能，提高磁电能量转换装置的转换效率。

在本发明另一实施例中，启动马达模块300所含的启动电路包含数个功率晶体开关311-316，根据控制模块700所馈入的控制讯号，调整第一电压Va0、第二电压Vb0和第三电压Vc0的相位，控制启动马达绕组33的转速，使磁性转子100在运转的过程中可得到一稳定的初始电压V0，避免因初始电压V0不稳定使磁性转子100在运转的过程中可能产生的顿转转矩(Cogging Torque)，使得磁电能量转换装置1000的能量转换效率降低。在本发明的实施例中，功率晶体开关311-316可为但不限于为萧特基二极管(Schottky Diodes)、快速回复二极管(Fast-Recovery Diodes)，以及线频二极管(Line-Frequency Diodes)，其中，第一电压Va0、第二电压Vb0和第三电压Vc0馈入至启动马达绕组33的第一相电压Va、第二相电压Vb与第三相电压Vc，以及初始电压V0，依据基本电学，其数学关系为：

V₀＝V_a0+V_b0+V_c0；

其中，上式中，δ₁₁、δ₁₂、δ₁₃、δ₂₁、δ₂₂、δ₂₃、δ₃₁、δ₃₂、δ₃₃分别为第一电压Va0、第二电压Vb0和第三电压Vc0的相位因子(Phase Factor)。在本发明的另一实施例中，控制模块700可依照第一电压Va0、第二电压Vb0和第三电压Vc0的馈入情况，调整相位因子的大小，使启动马达绕组33得以加快或减慢，并保持初始电压V0的稳定，减少转矩涟波降低磁电能量转换装置1000的能量转换效率。

在本发明内容中，磁电能量转换装置1000具有一飞轮模块600。飞轮模块600于本发明设置的目的，在于校正地心引力，以及齿轮组件因为本身或地面震动，所造成的运作误差。磁电能量转换装置1000所以能有较高的效率进行磁能、电能与机械能之间的转换，其中一原因为磁性转子100能按照控制模块700所设定的转速运作，若磁性转子100本身的动作不够精确，则无论磁性转子100的结构如何设置均会降低能量转换的效率，因此，在本发明实施例中藉由飞轮模块600的运作，当磁性转子100在某一位置受到某一方向的振动影响，或是磁电能量转换装置1000本身的位置失去平行于地面的状态时，相对应的另一位置则会因为角动量守恒，而有回到原本平行于地面状态的趋势，将各种方向的影响将相互抵消，等于将受到外力的影响的作用降至最低，以维持磁电能量转换装置1000运作上的稳定。此外，飞轮模块600中的飞轮在旋转时可以转动动能的形式储存机械能，当所输入的机械能增加时，飞轮的转速增加，相对的，当飞轮需要对环境做功时，其转速减少释放出机械能。因此，由于飞轮具有倾向于抵抗转速的改变的特性，当磁性转子100旋转时，飞轮可做为稳定磁性转子100转速的组件，而使其运转的过程中更加平顺。

请参阅图2A与图2C，在本发明的一实施例中，飞轮模块600包含第一阶飞轮61，较佳为三个，配置于磁性转子100下侧，通过第一转轴67A运动；较佳为配置第二阶飞轮63，较佳为三个，配置于磁性转子100下侧，通过第二转轴67B运动。其中，第一阶飞轮61与第二阶飞轮63以一同心圆的架构设置于第一转轴67A与第二转轴67B上；一实施例中，第一转轴67A与第二转轴67B分别配在不同同心圆上，因此构成第一阶飞轮组与第二阶飞轮组。应当注意的是，在本发明中，第一阶飞轮61与第二阶飞轮63，可被统称为飞轮模块600，飞轮模块600的数量可依照应用的需要而有不同的个数与物体维度，例如直径。其中，在本实施例的第一实施方式中，转轴67A与转轴67B通过一传输机制，例如皮带或齿轮组，连接启动马达模块300，驱动转轴67A与转轴67B转动，并个别或同时，直接或间接带动第一阶飞轮61、第二阶飞轮63与磁性转子100旋转；在本实施例的第二实施方式中，传输皮带连接启动马达模块300，驱动第一阶飞轮61，与/或第二阶飞轮63转动，并带动磁性转子100旋转；在本实施例的第三实施方式中，传输皮带连接启动马达模块300，并将机械能传输至磁性转子100，使磁性转子100可带动第一阶飞轮61与第二阶飞轮63旋转。此外，请参阅图2A，在本发明的较佳的实施例中，飞轮模块600与磁性转子100周遭设置有复数个导向转子200，内部设有单向培林，使磁电能量转换装置1000中，包含磁性转子100与飞轮模块600的各个齿轮组件，在运转的过程中不会因惯性产生逆动性(亦即，保证其旋转的方向为单一方向)，避免影响到齿轮组件转动的稳定性。在本发明的一观点中，飞轮虽然可以使磁电能量转换装置1000于运作中较不受震动影响稳定，但过多的飞轮设置可能使磁电能量转换装置1000中的各个齿轮部件的转动惯量过大，反而影响能量的转换效率，因此，在本发明实施例中，较佳的应用配置为1-6个，以在能量的转换效率与运作稳定性之间求取最佳的平衡。

承上述，飞轮模块600在本发明的另一实施例中，飞轮模块600中的飞轮，被设置于磁性转子100的下方，通过轮缘上的啮齿和转轴67啮合，磁性转子100被装设于转轴67上方，使飞轮模块600可通过转轴67与磁性转子100连动，较佳地，飞轮的个数可为3的倍数。其中，在本实施例的第一实施方式中，转轴67通过一传输皮带连接启动马达模块300，驱动转轴67转动，并同时带动飞轮与磁性转子100旋转；在本实施例的第二实施方式中，传输皮带连接启动马达模块300，驱动飞轮转动，并带动磁性转子100旋转；在本实施例的第三实施方式中，传输皮带连接启动马达模块300，并将机械能传输至磁性转子100，使磁性转子100可带动飞轮一起旋转。

此外，请参阅图3，在本发明实施例中，磁电能量转换装置1000具有一传动轴模块400，连接上述的磁性转子100，其中，该传动模块400包含第二齿轮43，设置于一传动支架47上方，通过一传动轴45连接第二齿轮43和传动轮49，当第二齿轮43被上述的磁性转子100带动时，通过传动轴45的转动将机械能传输至设置于另一传动支架47上方的传动轮49。

此外，在上述的实施例中，传动轴模块400可包含至少一个第一齿轮41，耦接第二齿轮43与飞轮模块600，如此当飞轮模块600被置于传动轴模块400的下端时，第一齿轮41可被安装于转轴67上方，使第一齿轮41与第二齿轮43的安装方式得以互相垂直，节省磁电能量转换装置1000在水平方向的设置空间。

请参阅图4及图5，其分别显示本发明磁性转子的立体图及分解图。为达成本发明主要目的的具体实施例，图4及图5包括磁性转盘的技术特征。如图所示，在一或多个具体实施例中，本发明的磁性转子100大致上是由一磁性转盘1、一缓冲隔板3、一缓冲隔板5及一传动基板7等组件所组成。所述构件具有轴心相同的轴心孔，可根据此轴心孔进行同步的旋转运动，并且所述构件通过复数个固定组件9(例示为螺件)锁固。

承上所述，磁性转盘1作为磁性转子100的核心组件，其具有永磁的特性，并可产生均匀分布且为单一磁极的磁场。缓冲隔板3及缓冲隔板5分别设于磁性转盘1的上侧及下侧，其功能在于保护磁性转盘1，同时隔绝磁性转盘1上侧及下侧的磁场，以将磁场的分布限制在一平面，同时避免不必要的磁力抵销。传动基板7设于缓冲隔板5的下侧，其具有复数个传动齿(设于传动基板7的周缘)，通过传动基板7的旋转，磁性转子100产生的机械能可有效的驱动其他电器设备。

请再同时参阅图4至图7，其中，图6及图7分别显示本发明磁性转盘的立体图及俯视图。如图所示，在一或多个具体实施例中，本发明的磁性转盘1大致上是由一金属旋转本体13及复数个磁性单元11所组成。金属旋转本体13包含金属(例示为铁)所制作，其可以为圆盘或圆环的外形，在此并不局限，可为任何适当外观。复数个磁性单元11均匀的设置于金属旋转本体13的周缘，由于金属旋转本体13的材质包含金属铁，复数个磁性单元11可直接吸附于金属旋转本体13的周缘表面上，而不需要借助其他媒介固定。

承上所述，复数个磁性单元11既可直接吸附于金属旋转本体13的周缘表面上，其彼此之间又可以不完全迭置的方式相互吸附，依此连贯以均匀的设置于金属旋转本体13的周缘。在一或多个具体实施例中，磁性单元11可以为具有一曲度的薄片结构，基于此曲度的存在，复数个磁性单元11可以更顺利的以不完全迭置的方式连贯彼此，进而均匀的设置于金属旋转本体13的周缘。同理，此曲度的大小亦将影响磁性单元11的总数量，在一或多个具体实施例中，复数个磁性单元的数量可以为2x 3x N或6x N，其中N可以为介于1至16之间的正整数，据此，复数个磁性单元的数量的最佳范围为介于6至96之间。

请再同时参阅图8至图11，其中，图8显示本发明磁性转盘的局部立体图之一，图9至图11显示本发明磁性转盘的局部剖面图之一至之三。如图9及图11所示，在一或多个具体实施例中，本发明的金属旋转本体13，其周缘包含复数个对应数量的设置槽131，以供复数个磁性单元11吸附设置，根据前述，由于在本发明的最佳实施例中，复数个磁性单元11的数量为介于6至96之间，因此复数个设置槽131的数量也应该为介于6至96之间。有了复数个设置槽131的设置，复数个磁性单元11将更稳固且均匀的吸附于金属旋转本体13的周缘，因为这些是可以事先预设完成的。值得注意的是，任一磁性单元11的下侧并非全部的吸附其对应的设置槽131，因为有一部分是吸附于另一磁性单元的上侧。

如图8至图10所示，在一或多个具体实施例中，复数个磁性单元11分别包含一第一磁极部111及一第二磁极部113，复数个第一磁极部111及复数个第二磁极部113分别属于每一复数个磁性单元11的上部及下部。在一或多个具体实施例中，任一磁性单元11的第二磁极部113下侧，部分的与另一磁性单元11的第一磁极部111上侧相互吸附，依此连贯以在金属旋转本体13的周缘外仅保留复数个第一磁极部111的磁力线分布。在本发明的最佳实施例中，复数个磁性单元11的第一磁极部111及第二磁极部113分别占磁性单元11的一半容积，亦即每个磁性单元11的外形及尺寸皆相同，并且可平均的磁化成第一磁极部111及第二磁极部113，两者各占其半。据此，任一磁性单元11的第二磁极部113下侧，正好可以一半的覆盖另一磁性单元11的第一磁极部111上侧，以实现在金属旋转本体13的周缘外仅保留复数个第一磁极部111的磁力线分布。

值得一提的是，在一或多个具体实施例中，复数个磁性单元11 所包含的第一磁极部111及第二磁极部113，并不局限于何种磁极。换句话说，若复数个第一磁极部111为N极，复数个第二磁极部113则为S极；反之，若复数个第一磁极部111为S极，复数个第二磁极部113则为N极。本发明的重点在于，金属旋转本体13的周缘外仅存在单一磁极的磁力线分布，无论其为N极或是S极。除此以外，由于金属旋转本体13的材质包含金属铁，且复数个磁性单元11是直接吸附于其周缘表面上，因此复数个磁性单元11下侧与金属旋转本体13之间的磁场将会被抵销。同理，任一磁性单元11的第二磁极部113下侧与另一磁性单元11的第一磁极部111上侧之间的磁场亦会被抵销。

请参阅图12及图13，其中，图12显示本发明磁性转盘的局部立体图之二，图13显示本发明磁性转盘的局部剖面图之四。如图所示，在一或多个具体实施例中，为了使磁力线集中与强化的效果更好，每间隔一定数量的磁性单元11，任一复数个磁性单元11的第一磁极部111上侧，更可以与一额外的磁性单元15相互吸附，以强化附近的磁力。在一或多个具体实施例中，额外的磁性单元15亦可为具有一曲度的薄片结构，但应注意的是，其面积原则上应小于其吸附的磁性单元11，因为其吸附的磁性单元11的第一磁极部111上侧与另一磁性单元11的第二磁极部113下侧相互吸附。同理，由于在本发明的最佳实施例中，复数个磁性单元11的数量为介于6至96之间，每间隔6个的磁性单元11的第一磁极部111上侧，可以与额外的磁性单元15相互吸附，据此，复数个额外的磁性单元15的数量可以为介于1至16之间。

如图13所示，在一或多个具体实施例中，额外的磁性单元15分别包含一第一磁极部151及一第二磁极部153，当任一复数个磁性单元11上侧与额外的磁性单元15相互吸附时，是以磁性单元11的第一磁极部111与额外的磁性单元15的第二磁极部153相互吸附，其彼此之间的磁场亦相互抵销。同理，当任一复数个磁性单元11上侧与额外的磁性单元15相互吸附时，额外的磁性单元15是一半的覆盖与其相互吸附的磁性单元11的第一磁极部111，以实现在金属旋转本体13的周缘外仅保留复数个第一磁极部111及复数个第一磁极部151的磁力线分布，亦即数个第一磁极部111会被磁性单元15覆盖，亦即数个第一磁极部111的磁力线分布会被第一磁极部151的磁力线分布取代。

如图12及图13所示，在一或多个具体实施例中，复数个额外的磁性单元15的第一磁极部151亦分别包含一磁力集中部155及一斜面，磁力集中部155位于所述斜面上，磁力集中部155的功能是为了将所属磁极的磁力集中并强化，并使所属磁极的磁力更具有层次及更具有方向性，进而更有效率的与外部磁场进行磁极间的交互作用。值得一提的是，虽然复数个额外的磁性单元15的面积原则上应小于其吸附的磁性单元11，但薄片结构的磁性单元15，在本发明的最佳实施例中，其斜面较薄侧的厚度应等于同样为薄片结构的磁性单元11，如此一来，磁性单元15将使磁力集中与强化的效果更加优化，在一较佳的实施例中，磁性单元15的表面的磁场强度范围为1000-15000高斯(Gauss)。

在本发明一实施例中，请同时参阅图1和图6，其显示本发明磁性转子的运作示意图。其中，电机模块500，如图14所示，包含定子与转子，被安装于电机外壳51中。传动轮49耦接磁性转盘1，通过磁性转盘1带动传动轮49与转子旋转。在磁性转盘1旋转的过程中，转子将引起周遭的磁力线分布改变，基于电磁学中的冷次定律(Lenz’s Law)，可使定子为抗拒磁通量改变的方向产生一感应电动势ε，较佳地，感应电动势ε的电压增加幅度能较初始电压V0增幅0.5-4倍以上。

此外，在一或多个具体实施例中，磁性转子100的周缘外可设置复数个导向转子200，导向转子200主要由一磁性导向单元21及一传动基板27所组成。导向转子200的磁性导向单元21对应磁性转子100的复数个磁性单元11或复数个磁性单元15而设，两者之间具有磁极间的交互作用，且导向转子200的磁性导向单元21更具有一倾斜面，其对应磁性转子100中额外的磁性单元15斜面上的磁力集中部155，当磁性转子100旋转时，磁性导向单元21藉由同性相斥和异性相吸的原理，使磁性转子100的切线方向在旋转时不断被推进，达到磁性转子100在旋转时能被近似成不受摩擦阻力的理想状态，以减少磁性转子100机械能的损失。其中，导向转子200的传动基板27则对应磁性转子100的传动基板7而设，两者之间彼此相互啮合的关系。

值得一提的是，导向转子200的磁性导向单元21的传动基板27亦具有复数个传动齿，其数量加总应等于磁性转子100的传动基板7的复数个传动齿数量，以进行同步的旋转运动。通过导向转子200的磁性导向单元21及传动基板27与磁性转子100之间的互动，磁性转子100仅需极小的电能供给，即可与导向转子200进行高效率的磁极间的交互作用，进而产生顺畅且高速的旋转运动。藉此，本发明所提供的一种磁性转子100，仅需提供极小的电能即可产生极大的机械能，而此机械能便可更有效率的产生电能，可确实将所述电电共生的新概念付诸实现。

以上叙述是为本发明的较佳实施例。此领域的技术人员应得以领会其是用以说明本发明而非用以限定本发明所主张的专利权利范围。其专利保护范围当视后附的申请专利范围及其等同领域而定。凡熟悉此领域的技术人员，在不脱离本专利精神或范围内，所作的更动或润饰，均属于本发明所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在权利范围内。

Claims (10)

1.一种磁电能量转换装置，其特征在于，包含：

一控制模块，控制该装置的运作；

一磁性转子，耦接该控制模块，含有一磁性转盘，其中，该磁性转盘包含一金属旋转本体，与复数个磁性单元，均匀设置于该磁性转子的周缘，该复数个磁性单元，包含彼此吸附，位于上端的一第一磁极部，及位于下端的一第二磁极部，在该金属旋转本体的周缘外，仅保留该第一磁极部的磁力线分布；

复数个导向转子，设于该磁性转子的周缘外，该复数个导向转子包含一磁性导向单元，与该第一磁极部交互作用；

一飞轮模块，耦接该磁性转子运作，降低因运转或外部环境震动对装置的影响；

一传动轴模块，传输该磁性转子的机械能；以及，

一电机模块，耦接该传动轴模块，利用该磁性转子的所传输的机械能，产生感应电动势。

2.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，还包含：

一启动马达模块，驱动该磁电能量转换装置运作；

其中，所述飞轮模块耦接该启动马达模块，并包含至少一飞轮、一基板与一转轴，该至少一飞轮以同心圆的架构设置于该转轴上，基板则设于该至少一飞轮的上端，减少该磁性转子因震动造成的运作误差。

3.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述复数个导向转子包含一传动基板，所述一磁性导向单元具有一倾斜面，增大磁力线于该倾斜面的密度，减少所述磁性转子在运转中的机械能消耗。

4.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述传动轴模块包含一第二齿轮，通过一传动轴连接该第二齿轮和一传动轮，当该第二齿轮被所述飞轮模块带动时，通过该传动轴传输机械能至该传动轮。

5.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述金属旋转本体的周缘包含复数个对应数量的设置槽，以供所述复数个磁性单元吸附设置。

6.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述磁性单元的数量为2x3x N或6x N，其中N为介于1至16之间的正整数。

7.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述磁性单元为具有一曲度的薄片结构。

8.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，若所述第一磁极部为N极，所述第二磁极部则为S极；以及若所述第一磁极部为S极，所述第二磁极部则为N极。

9.根据权利要求1所述的磁电能量转换装置，其特征在于，任一所述磁性单元的第一磁极部上侧，还与一额外的磁性单元相互吸附，以强化附近的磁力。

10.根据权利要求9所述的磁电能量转换装置，其特征在于，所述额外的磁性单元的第一磁极部还包含一磁力集中部及一斜面，该磁力集中部位于该斜面上。

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