CN112103024A - 磁力放大机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放大磁力的旋转机，即磁力放大机。本发明主要涉及电磁学技术领域。现有磁力获取的主要方式是永磁体和电磁铁，永磁体的磁场强度受材质限制，电磁铁必须利用电能产生所需强度的电磁场。为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种放大磁力的旋转机：磁源提供初始磁场，快速转动转子，定子绕组产生感应电动势，定子绕组与电磁铁绕组构成闭合回路，电磁铁磁极产生需要的电磁场。与现有技术相比，本发明的有益效果是，降低永磁体的材料限制，不须直接提供电能，快速转动转子，电磁铁磁极产生所需强度的电磁场。主要用途：可用于磁悬浮系统、超速安全保护系统、新型发电机等。
Description
技术领域：本发明主要涉及电磁学技术领域。特别是涉及一种放大磁力的结构。
技术背景：
现有磁力来源主要方式是永磁体和电磁体，永磁体的磁场强度受材质限制；电磁铁必须利用电能产生所需强度电磁场。
发明内容：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种磁力放大机。
本发明的采用的技术方案是：
磁力放大机：磁源提供初始磁场，快速转动转子，定子绕组产生感应电动势，定子绕组与电磁铁绕组组成闭合回路，电磁铁端部磁极表面产生所需强度的电磁场。
与现有技术相比，本发明的有益效果是，降低对永磁铁材料的限制，不须直接提供电能，磁源提供初始磁场，利用磁源、转子、定子之间的电磁感应，转子转动速度越快，定子绕组感应电动势越大，外接的电磁铁端部磁极表面磁感应强度越大。
附图说明：
图1是磁力放大机的简易结构图
具体实施方式：
本实施方式：磁源数量为2个，对称布置；转子铁芯数为6个，转子相邻绕组绕向相反，首尾相接，构成闭合回路；定子数为4个，对称布置；定子绕组绕向相反，相邻定子绕组与电磁铁绕组首尾相接，构成闭合回路：
随着转子转动，转子绕组切割磁场，绕组内产生感应电流，转子的磁极产生感应磁场，且磁感应强度大小相等，相邻转子磁极表面磁极方向相反。
定子与转子相对转动，定子绕组切割转子磁极表面的感应磁场，定子绕组产生感应电动势，定子绕组与电磁铁绕组串联成闭合回路，电磁铁磁极表面产生所需强度的电磁场。
计算电磁铁端部磁极表面磁感应强度B3：
转子铁芯、定子铁芯、电磁铁铁芯材质均采用硅钢片叠成，磁导率为u；
转子绕组电流大小I1。转子磁极表面磁感应强度B1，每个磁极对应绕组的匝数为n1，转子绕组总电阻为R1。
转子磁极旋转半径r，磁源内侧表面与转子磁极表面之间的气隙很小，定子内侧磁极表面与转子磁极表面之间的气隙很小，气隙间的磁场为均匀磁场，转子转速为N。
定子绕组匝数为n2，定子绕组电阻为R2，电磁铁绕组匝数为n3，电磁铁绕组电阻为R3，电磁铁绕组电流I3。
转子绕组切割磁源表面磁场的有效长度为L，定子绕组切割转子磁极表面感应磁场的有效长度为L。
计算过程中主要用到法拉第电磁感应感应定律，欧姆定律，电磁铁原理。
E＝n×B×L×(N×2×π×r)
B＝n×u×I
在转子磁路非饱和状态且电磁铁磁路非饱和状态下，电磁铁端部磁极表面磁感应强度B3，随着转速N的增加，而快速增加。
实际实施过程中，转子电流变化频率为3N次，随着转速增加，转子绕组中电流变化频率增加，转子绕组的感抗阻碍越大，导致电磁铁端部磁极表面的磁感应强度
实际实施过程中，输出电磁铁端部磁极表面磁感应强度还跟结构气隙大小、绕组线材质的选择有很大关系。
随着转速N增高，输入功率增加，转子绕组、定子绕组和电磁铁绕组的阻耗功率增加，为了防止转子绕组过热，定子绕组过热，需要做好冷却降温，控制转速。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或相似的结构，而得到的其他结构均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.磁力放大机，一种放大磁力的旋转机，磁力放大机由磁源、转子、定子、电磁铁、壳体及其他固定结构等组成，其特征在于：磁源提供初始磁场，快速旋转转子，定子绕组产生感应电动势，定子绕组与电磁铁构成闭合回路，电磁铁磁极表面产生增强的电磁场。
2.根据权利要求1所述的磁力放大机，其特征在于：磁源包含(永磁体、电磁铁)；为确保转子受力平衡，磁源数量为2的倍数，磁源位置成对称布置；磁源形状可以是多种形状。
3.根据权利要求1所述的磁力放大机，其特征在于：转子由转轴、转子铁芯、转子绕组组成；铁芯数为2的倍数；转子上相邻的绕组绕向相反；转子上相邻的绕组为串联接线，接线方式为首尾相接，所有转子绕组串联为一个闭合回路。
4.根据权利要求1所述的磁力放大机，其特征在于：定子由定子铁芯、定子绕组组成；定子数量为2的倍数；磁源中心线两侧的定子数量相同；相邻定子绕组绕向相反。
5.根据权利要求1、权利要求4所述的磁力放大机，其特征在于：电磁铁由电磁铁铁芯、电磁铁绕组组成；电磁铁绕组与相邻的两个定子绕组串联接线，接线方式为首尾相接。
6.根据权利要求1所述的磁力放大机，其特征在于：壳体选用高频电磁屏蔽材质。
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| CN202010798649.8A Pending CN112103024A (zh) | 2020-08-01 | 2020-08-01 | 磁力放大机 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-08-01 CN CN202010798649.8A patent/CN112103024A/zh active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201218 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |