CN113785368A - 用于磁力推进系统的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

推进系统,包括:风扇叶片壳体;风扇叶片壳体内的多个风扇叶片;一排或多排永磁体,固定在风扇叶片壳体的外侧;一个或多个风扇叶片轴承;一个或多个磁场发生器,固定在一个或多个风扇叶片轴承上并对应于一排或多排永磁体,磁场发生器配置为使永磁体沿相同方向向前推进,从而使它们所连接的风扇叶片壳体和内部的风扇叶片旋转。

Description

用于磁力推进系统的方法和设备
技术领域
这里描述的实施方案涉及产生磁场,并且更具体地涉及具有多极性的磁场的产生。
背景技术
各种磁体,例如永磁体、电磁体和超导磁体,在相对侧产生两个相反极性的磁极。这可以通过参考图1所示的条形磁体100来说明。如图1所示,条形磁体100具有两个磁极:分别是南极102和北极104。图1还示出了由具有从北极104到南极102的方向的条形磁体100产生的磁场106。
这些磁极具有排斥和吸引的能力。例如,如果要使第二条形磁体的北极靠近例如磁体100的南极102,则磁体100将吸引第二磁体。相反,如果要使第二磁体的南极靠近磁体100的南极102,则磁体100将排斥第二磁体。磁体100的北极104将以相反的方式工作,即排斥第二磁体的北极并吸引第二磁体的南极。
虽然磁体的上述特性可用于制造装置,但它也可限制其用途或至少限制其效率。这可以通过电动机的定子/转子组合来说明。
图2呈现了示出形成定子环的多个磁体202和位于定子环中间的转子磁体204的框图。如图2所示,磁体202(即,202a-202d)中的每一个具有如图所示布置的南磁极和北磁极,并且转子磁体204具有如图所示布置的磁极。在操作过程中,定子磁体202a和202d的南极将排斥转子磁体204的南极,而定子磁体202b和202c的北极将吸引转子磁体204的南极。同时,定子磁体202b和202c的北极将排斥转子磁体204的北极,而定子磁体202d和202a的南极将吸引转子磁体204的北极。累积效应导致转子磁体204绕轴205顺时针旋转。不幸的是,如图2所示,每个定子磁体202在未使用的定子环的外侧产生第二极。因此,定子可用磁场的总体利用率最多为50%。
发明概述
一方面,推进系统,包括:风扇叶片壳体;风扇叶片壳体内的多个风扇叶片;一排或多排永磁体,固定在风扇叶片壳体的外侧;一个或多个风扇叶片轴承;一个或多个磁场发生器,固定在一个或多个风扇叶片轴承上并对应于一排或多排永磁体,磁场发生器配置为使永磁体沿相同方向向前推进,从而使它们所连接的风扇叶片壳体和内部的风扇叶片旋转。
这些和其他特征、方面和实施方案在下面标题为″详细描述″的部分中描述。
附图说明
结合附图描述特征、方面和实施方案,其中:
图1示出了具有两个磁极的常规条形磁体。
图2呈现了说明形成定子环的多个磁体和位于定子环中间的转子磁体的框图。
图3示出了根据本文描述的一些实施方案的示例性装置,该装置可用于形成用于产生所需磁场模式的提议的磁性装置。
图4A图示了具有安装在图3中描述的基座的磁体放置位置中的一组磁体以及在给定图1所示场模式的情况下预期产生的场模式的磁性装置。
图4B图示了由装置的磁体配置实际产生的示例性场模式与图4A中所示的预期场模式。
图5图示了根据本文描述的一些实施方案的包括三个初级场的所提出的磁性装置的近似场模式。
图6图示了根据本文所述的一些实施方案的通过由图5所示的多个场模式形成的磁场加速包括附接到杆或其他稳定设备的磁体的装置的示例性过程。
图7A图示了根据本文所描述的一些实施方案的磁性转子-定子装置,其包括磁场产生装置的圆形阵列,其被配置为定子以围绕轴驱动转子轮,轴包括通过一组杆附接到转子轮的磁体的圆形阵列。
图7B图示了根据本文所述的一些实施方案的替代磁性转子-定子装置,其包括附接到用作转子的中心轴的磁场产生装置的圆形阵列和通过相应的一组杆附接到转子-定子装置外部并用作定子的一组磁体。
图7C图示了基于图7B中描述的磁性转子-定子装置的磁性转子-定子装置的另一个实施例。
图8A图示了电磁装置在进入场模式500a的第一北极之前的初始位置。
图8B图示了电磁装置在被场模式500a的第一北极吸引后完全进入第一北极场。
图8C图示了电磁装置在南极的吸引力下已从第一北极场移动到场模式500a中间的南极场。
图8D图示了电磁装置已完全进入场510a且装置的极性保持相同。
图8E图示了电磁装置已进入场模式500a中的第二北极场508a且装置800的极性保持相同。
图8F图示了电磁装置再次将极性从南-北切换回北-南。
图8G图示了在切换极性之后电磁装置移动到第二场模式500b的第一北极场中。
图8H图示了电磁装置已再次从北南切换回南北以促进装置移动穿过场模式500b的第二南极场。
图9A图示了所提出的磁场产生装置的示例性实施方案,其包括具有抛物线形内壁的基座和安装在内壁内的对应的一组磁体放置位置内的一组磁体。
图9B图示了根据本文描述的一些实施方案的使用表面安装磁体的替代磁场产生装置。
图10A示出了根据本文描述的一些实施方案的所提出的磁性装置的另一实施例的横截面图,其包括两个相似尺寸的开口和具有三个极的相关联的场模式。
图10B示出了根据本文描述的一些实施方案的在两个开口处具有两个过渡边界的磁性装置的透视图。
图10C示出了根据本文描述的一些实施方案的使用磁性装置1000的磁悬浮,其中,两个永磁体1和2悬挂在两个过渡边界——位置1和位置2处。
图11A-F示出了使用本文所述的磁性装置构造的风扇或推进系统。
发明详述
在此描述的一些实施方案涉及包括定位成形成抛物线形状的多个磁体的设备或装置。磁体可以是永磁体、电磁磁体、超导磁体或上述的某种组合。当磁体以本文所述的抛物线形状定位时,它们可以产生两个相同极性的初级磁力场,该初级磁力场从设备向外以相反的方向延伸,而第三磁场基本上位于设备的中心,具有相反的极性。
图3示出了示例性装置300,其可用于形成根据本文描述的一些实施方案的用于产生期望磁场模式的提出的磁性装置。如图所示。如图3所示,装置300包括具有环形几何形状的基座302,该环形几何形状包括至少两个开口。更具体地,基座302具有上表面307、下表面305以及夹在表面305和307之间的内壁311和外壁313。上表面307还包括开口308,在这种情况下具有圆形形状,而下表面305包括开口310,其在所示实施例中也具有圆形形状。值得注意的是,上表面307中的开口308具有比下表面305中的开口310更大的直径。因此,内壁311可以具有抛物线形状或成角度的形状。虽然图3的实施方案中的基座302显示为具有环形/圆形,装置300的其他实施方案可具有具有非圆形开口的其他封闭形状的基座,例如,包括但不限于正方形、五边形、六边形或其他多边形形状的开口。因此,本公开的实施方案不限于使用图3所示的环形基座。
基座302还包括多个磁体放置位置304,每个磁体放置位置可以容纳一个磁体。如图3所示,多个磁体放置位置304位于内壁311和外壁313之间,并且围绕环形基座302大致均匀地间隔开。例如,一对相邻的磁体放置位置之间的距离可以表示为″d″。然而,在一些其他实施方案中,多个磁体放置位置304可以以不均匀的间距围绕环形基座302定位。注意,每个磁体放置位置304在内壁311上包括用于接收磁体的开口。因此,如果内壁311具有抛物线形状或成角度的形状,则每个磁体放置位置304的开口也可以具有抛物线形状或成角度的形状。在这样的实施方案中,由于内壁311的抛物线或成角度的形状,每个磁体放置位置304可以具有比下部314薄的上部312。
在一些实施方案中,每个磁体放置位置304的后壁,其嵌入基座302的实心部分内,可以设置成相对于基座302的外壁313成角度。在这些实施方案中,待被安装到磁体放置位置304中的磁体的表面也可以具有抛物线或成角度的形状。在一些实施方案中,所提出的磁性装置的基座使用围绕内壁的一组磁体放置位置,而不是使用被配置为内壁中的凹槽的磁体放置位置。这些磁体放置位置可用于容纳表面安装磁体,如下面结合图9A和9B更详细地描述的。
在一些实施方案中,基座302还包括形成为基座302的实心环结构的间隙306,基座302的实心环结构将基座302的中心连接到基座302外部的空间。下面对这种间隙306的功能和用途进行更详细的描述。尽管未明确示出,但每个磁体放置位置304可容纳磁体。当磁体正确安装到磁体放置位置304中时,就形成了所提出的磁性装置300。
图4A示出了磁性装置400,其中一组磁体402(即,402a和402b)安装在图3中描述的基座302的磁体放置位置304中,以及在给定图1所示场模式的情况下预期产生的场模式。值得注意的是,在示例性装置400中,每个磁体402的北极面向基座302的中心并位于更靠近基座302的上表面的位置,而每个磁体402的南极面向远离基座302的中心的位置并且定位成更靠近基座302的下表面。因此,磁体402中的每一个被放置成使得连接磁体北极和南极的磁体的轴线(示出为穿过磁体402的虚线)相对于上表面和下表面成一角度。在各种实施方案中,连接北极和南极的磁体的轴线与上表面和下表面之间形成的角度在0度和90度之间。在各种实施方案中,该组磁体可以包括两个、三个或更多个单独的永磁体。在一些实施方案中,该组磁体在内壁周围形成连续的磁性结构。
在图4A所示的装置配置中,预计磁体将产生具有如图所示的磁极的磁场404,即形成在装置400中间的组合北极和形成在装置400的相对端的两个南极。然而,如图图4A所示的场模式不是基于所描述的配置由装置400实际产生的。
图4B图示了由装置400的磁体配置实际产生的示例性场模式。更具体地,图4B表示装置400的横截面图,使得装置400的右垂直边缘对应于图3中所示的基座302的上表面307,而装置400的左垂直边缘对应于图3中所示的基座302的下表面305。如图4B所示,产生了三个初级磁场406、408和410。更具体地,具有磁南极性而不是磁北极性的第一初级场410基本上形成在基座302的中间。在所示实施例中,场410基本上位于由上表面中的上部开口、下表面中的下部开口和基座302的内壁围绕的开放空间内。
还显示在图4B中,具有磁北极性的第二初级场408从上部即基座302的较大开口向外形成,并且也具有磁北极性的第三初级场406从基座302的下部或较小开口和初级场410的相对侧向外形成。
在一些实施方案中,第一初级场410和第二初级场408之间的边界在基座302的较大开口附近(显示为右侧的暗垂直线),并且第一初级场410和第三初级场406之间的边界在环形基座302的较小开口附近(显示为左侧的深色垂直线)。还要注意的是,因为开口308的尺寸大于开口310的尺寸(也由图4B中的两条暗线416和418表示),所以第二磁场408的磁影响区域可能明显大于第三磁场406的磁影响。在一些实施方案中,基座302的开口308和310可以被配置为期望的尺寸和几何形状,用于控制第二磁场408和第三磁场406中的每一个的磁影响区域。
虽然示例性装置400被配置为在两个磁北极之间形成一个磁南极,但装置400的替代设计可以与图4B中所示的配置相反地安装磁体。在这样的设计中,产生了三个初级磁场406′、408′和410′,使得磁北的第一初级磁场410′基本上形成在基座302的中间,而第二初级磁场408′和磁南的第三初级场406形成在第一初级场410的两侧。
还显示在图4B中,除了三个主要场406-410之外,还可以有一些附加场效应412和414。然而,为了本文讨论的目的,装置400产生的场可以由上述三个主要场来近似。图5示出了根据本文描述的一些实施方案的包括三个初级场406-410的磁性装置400的近似场模式500。如图5所示,由装置400产生的场模式500包括位于两侧的两个北极和位于两个北极之间的一个南极。所公开的装置400的场特性可用于各种应用以实现各种益处,例如,当用于电动机时,以提高电动机的效率。
如上文结合图3所描述的,装置300或400的基座302还可包括基座302内的间隙306。这种间隙可用于示例性应用中以加速另一磁体。图6图示了根据本文所述的一些实施方案的通过由图5所示的多个场模式500形成的磁场606加速包括附接到杆604或其他稳定设备的磁体602的装置600的示例性过程。
更具体地,磁场606包括场模式500a和500b的阵列,其中每一个由图4A和图4B中的装置400的实例产生,装置400包括基座302和一组磁体402。注意,产生磁场606的装置400的阵列可以串联放置,或彼此链接。虽然仅示出了两个场模式500a和500b,但是可以将多于两个的装置400的实例放在一起以形成更长的装置400阵列,从而产生对应的更长的场模式500阵列以在更长的距离上加速磁体600。例如,该较长的装置400阵列可以配置为圆形图案,如图6的插图所示,其包括场模式500的七个实例。在该实施例中,磁体602可以围绕圆形路径608的圆形运动被加速/推进。在另一个实施例中,可以以线性方式配置多个场模式500以沿直线路径(未示出)加速/推进磁体602。在所有这些实施例中,当磁体602穿过场模式500的阵列时,相对窄的杆604可以穿过装置400的每个实例的每个基座302的每个间隙306,而较宽的磁体602穿过在基座302的中间的每个基座302的开口。
我们现在更详细地研究磁体602如何加速通过场606。如图6所示,当磁体602最初位于场模式500a的左侧时,磁体602的南极将被吸引到场模式500a的场506a的北极。这种交互可以导致装置600加速到图6中的右侧。当磁体602进入场506a时,场506a开始排斥磁体602的北极,导致磁体602进一步向右加速。如果磁体602最初被加速到足以克服南极的排斥效应,即磁体602的南极上的场模式500a的场510a,则场510a将开始排斥磁体602的南极,同时继续吸引磁体602的北极。同时,第二北极,即场模式500a的场508a开始吸引磁体602的南极。一旦磁体602进入场508a,场508a将开始排斥磁体602的北极,使得磁体602继续向右加速以离开场模式500a。
因此,场模式500a中的三个初级场与磁体602的磁极之间的相互作用可以导致装置600在图6中从左向右移动。如上所述,基座302中的间隙306可被配置为容纳杆604,允许装置600无障碍地移动通过产生场模式500a的装置400的第一实例。接下来,由与装置400的第一实例串联放置或链接的场模式500b表示的装置400的第二实例继续该过程。装置400的多个实例可以以各种配置链接,包括但不限于如下所述的圆形或线性阵列。
图7A图示了根据在此描述的一些实施方案的磁性转子-定子装置710,其包括磁场产生装置410a-4101的圆形阵列,其被配置为定子以围绕轴702驱动转子轮704,轴702包括通过一组杆706a-7061附接到转子轮704的磁体700a-7001的圆形阵列。虽然磁性转子-定子装置710包括比图6中所示的示例性系统多得多的磁场产生装置400的实例和多得多的磁体700,驱动机构本质上与上面结合图6描述的过程相同。当转子轮704旋转时,每个细杆706可以穿过每个装置410的每个基座302的每个间隙306(未示出),而每个磁体700穿过每个基座302中间的每个基座302的开口。
图7B图示了根据本文所述的一些实施方案的替代的磁性转子-定子装置720,其包括附接到用作转子的中心轴712的磁场产生装置420a-420h的圆形阵列,而一组磁体714a-714h通过相应的一组杆716a-716h附接到转子-定子装置720外部并作为定子。
图7C图示了基于图7B中描述的磁性转子-定子装置720的磁性转子-定子装置730的另一个实施例。如图7C中所示,磁性转子-定子装置730包括一组相同的子部分730a至730e,并且每个子部分730的构造与图7B中描述的磁性转子-定子装置720类似。
在一些实施方案中,如果图6中的磁体602是电磁体,那么磁体602的极性可以有利地切换或关闭以帮助上述操作。这结合图8A-8H来说明,图8A-8H描述了在切换装置800的极性的同时将电磁装置800从左向右移动通过装置400的三个实例的场模式500a-500c的阵列的过程。
图8A图示了电磁装置800在进入场模式500a的第一北极之前的初始位置。如图8A所示,装置800可以具有如所示出的南北磁极性取向,使得其将在如上所述的场模式500a的影响下从左向右移动。图8B图示了电磁装置800在被场模式500a的第一北极吸引后完全进入北极场506a。更具体地说,在图8B中,装置800的极性刚从最初的北南向切换到南北向以促进装置800在场模式500a的中间容易地移入并穿过南极。当场模式500a的北极没有提供足够的动量来克服来自场模式500a的南极的排斥力时,该第一切换操作可能是有用的。
图8C图示了电磁装置800在南极的吸引力下已从场506a移动到场模式500a中间的南极场510a,而图8D图示了电磁装置800已完全进入场510a并且装置800的极性保持相同。
图8E图示了电磁装置800已进入场模式500a中的第二北极场508a且装置800的极性保持相同。注意,当装置800退出南极场510a并进入北极场508a时,存在下一场模式500b的北极场506b尚未开始推回装置800的点。在一个实施方案中,这是装置800的北极保持与场模式500a的北极场506a相互作用的点。这可以是将装置800的极性从南北向切换回北南向或一起关闭电磁并允许其滑行的期望时间点。
图8F图示了电磁装置800再次将极性从南北向切换回北南向,结果,场模式500a的北极场508a将排斥装置800的北极并且场模式500b的北极场506b将吸引装置800的南极。可以看出,该条件类似于图8A中所示的初始条件,其引导器件800移动到场模式500b的场506b中,如图8G所示,上述过程可以重复。如图8H所示,装置800的极性再次从北南向切换回南北向以促进装置800移动穿过场模式500b的第二南极场510b。
与结合图6描述的非切换过程相比,切换操作结合上述关闭电磁体可以使操作更加高效。在各种实施方案中,装置400的相邻实例之间的间距和切换的定时在操作和操作效率的提高量中起重要作用。
在上述过程的替代实施方案中,代替切换电磁体800的极性,可以在过程中的某些点短暂地关闭磁性以促进电磁装置800从极移动到极。例如,在图8B中,代替切换,电磁装置800的磁性可被短暂地关闭以允许动量将电磁装置800携带到南极场510a中。当电磁装置完全进入南极后,磁力可以重新开启以激活电磁装置800的南极与北极场508a之间的吸引力和电磁装置800的南极与南极场510a之间的排斥力,使得电磁装置800高效地移动到第二北极场508a中。在一些其他实施方案中,极性的切换和磁性的开启和关闭可以组合为相同的操作。
还应该注意的是,在某些实施方案中,磁棒装置实际上可以处于固定位置,并且磁场产生装置可以被配置为允许它们在磁场之间相互作用的相同原理下从右向左移动。
图9A图示了装置900A,其是装置300或装置400的示例性实施方案,其包括具有抛物线形或成角度的内壁的基座和安装在内壁内的对应的一组磁体放置位置内的一组磁体。
图9B示出了根据在此描述的一些实施方案的使用表面安装磁体的替代的磁场产生装置900B。如图9B所示,装置900B包括与装置900B的基座基本相同的基座。然而,代替使用如装置900A中那样安装到凹槽中的磁体,装置900B使用直接附接到装置900B的内壁表面的一组表面安装磁体902。值得注意的是,这些磁体中的每一个都呈现出内壁的抛物线形状。在一些实施方案中,每个磁体902具有梯形几何形状以促进实现内壁的最大覆盖。内壁的这种增加的覆盖使得能够产生具有更强强度的期望的三场磁场模式。
返回参考图4B,如图4B中所示的装置400的另一个重要方面或特性涉及北极406和408与南极410的界面。注意这两个界面,大约位于由两条暗线416和418指示的两个开口处,是磁场改变极性的位置。由于装置400具有这些开口,所以物体可接近北极和南极之间的这些界面或过渡边界。相反,这些位置在诸如图1中的条形磁体100的永磁体中是不可接近的,因为它们位于磁体本身内部。
装置400的配置使得,如果分别小于开口416和418的另一个磁体插入北极406和南极410之间或北极408和南极410之间,则磁体将就在极的界面处″配准″,并悬停在或″悬浮在″开口416或418上。值得注意的是,无论装置400是垂直放置还是水平放置,该属性都不受装置400的取向的影响。如果对悬停磁体施加压力然后释放,磁体将倾斜以返回到基本相同的位置。因此,这种磁体和装置400的组合可用于创建力测量换能器。此外,该组合装置还可用于创建其他类型的换能器、阀门、扬声器、麦克风、泵等。还要注意的是,当这个组合装置的极性突然保留时,配准的磁体会在它悬浮的空间内翻转。这种额外的特性可用于制造电机、风扇、流量装置和其他可以利用该特性的装置。
图10A示出了根据本文描述的一些实施方案的所提出的磁性装置1000的另一实施例的截面图,其包括两个开口和具有三个极的相关联的场模式。在该图中,两个过渡边界分别表示为″位置1″和″位置2″。图10B示出了根据本文描述的一些实施方案的在两个开口处具有两个过渡边界的磁性装置1000的透视图。
图10C示出了根据本文描述的一些实施方案的使用磁性装置1000的磁悬浮,其中,两个永磁体1和2以完美的保真度悬浮在两个过渡边界-位置1和位置2处。值得注意的是,虽然图10B中的磁性装置1000示出了间隙,但是如上所述,当装置用于悬浮永磁体时,磁性装置1000的其他实施方案不需要具有间隙。
除了上述示例性装置和系统之外,可以设计利用所提出的磁性装置例如装置400的场特性的许多其他装置和机器。例如,可以设计高效飞轮以用于储存动能,或者装置400也可以用作风扇叶片来冷却电磁元件。
例如,本文描述的某些实施方案向例如使用电流作为动力源的飞机、无人机和其他飞行装置提供推进力。通常,驱动螺旋桨或风扇叶片的电动机位于螺旋桨或风扇叶片的后面或前面。因此,电动机本身实际上会阻止空气流入螺旋桨或风扇叶片。此外,推重比和缺乏冗余是传统设计的问题。
但是通过将电动机与风扇叶片集成在一起,如下所述,不存在气流阻塞,可以将电动机设计为冗余的,并且没有驱动风扇叶片的中心轴、齿轮或皮带进一步减轻重量并提高推重比。此外,这种配置允许多个电机串联连接并以不同的每分钟转数运行,以实现所需的效率和推力。
如上所述,本文描述的实施方案可以向使用电流作为动力源的飞行器、无人机或其他飞行装置提供推进力。结果,这些实施方案可以解决与电动飞机、无人机或其他飞行装置相关的若干问题,其中包括冗余、重量、效率、推力、制造成本、维护和尺寸。通过将电机和风扇叶片集成到单个组件中,效率比传统的电动飞机电机设计更高,包括重量推力比、易于维护、冗余和制造成本。
使用由发电机、电池、太阳能电池板、燃料电池或前述电流源的任何组合产生的电流,本文所述的电动飞机电机将这种能量转换成由飞机、无人机或其他飞行装置使用的机械推力来实现飞行。类似的实施方案可以为可潜水或不可潜水的船只提供推进力。
通过将电动机与风扇叶片集成在一起,没有气流阻塞,电动机可以设计成冗余的,并且没有驱动风扇叶片的轴、齿轮或皮带,从而减轻了重量。
这里讨论的某些实施方案包括以下部件:1.风扇叶片壳体1101;2.风扇叶片1102;3.风扇叶片壳体轴承1103;4.风扇叶片壳体整流罩1104;5.永久磁体安装座1105;6.电磁体1106;7.串联风扇叶片壳体1107;8.永磁体1108;9.电磁体电流控制器1109。
如图11A-F所示,这样的风扇或推进系统可以以下方式构造:风扇叶片1102插入风扇叶片壳体1101中并固定到位。应该注意的是,叶片的尺寸和数量可以变化以产生所需的推力。参见图11A和B。如图11C和D所示,风扇叶片壳体1101插入风扇叶片壳体轴承1103中,这允许风扇叶片1102在轴承内自由旋转。
然后将永磁体安装座1105附接到风扇叶片壳体1101,将永磁体1108附接到永磁体安装座1105,并且将电磁体1106附接到风扇叶片壳体轴承1103。如上所述,电磁体1106可以包括允许永磁体1108穿过电磁体1106的开口。完成的风扇叶片壳体1101然后被插入风扇叶片壳体整流罩1104中,然后风扇叶片壳体整流罩1104可以附接到车辆。
还应当注意,电磁体电流控制器1109可以与电磁体1106接口。
一旦如上所述配置,永磁体1108与由电磁体电流控制器1109控制的电磁体1106相互作用,如上所述,导致风扇叶片壳体1101旋转。换句话说,电磁体1105将产生磁场,该磁场将沿相同方向向前推动永磁体,从而使它们所附接到的壳体1101旋转。当壳体1101旋转时,位于风扇叶片壳体1101内部的风扇叶片1102导致空气被吸入和推出后部,从而为飞行器产生推力。为了改变推力或效率,可以将多个风扇叶片壳体1101连接在一起以形成如图11G所示的串联连接的风扇叶片壳体。每个风扇叶片壳体1101可以独立旋转,每分钟以不同的转数旋转,以达到所需的推力和效率。
改变永磁体安装座1105、永磁体1108或电磁体1106的数量将增加或减少功率。额外的风扇叶片壳体轴承1103可以增加旋转风扇叶片壳体1101的稳定性。将不同尺寸或不同数量的风扇叶片1102添加到风扇叶片壳体1101将改变通过风扇叶片壳体1101的空气流。多个风扇叶片壳体1101一起,如图11G所示,允许单独的风扇叶片壳体1101以不同的每分钟转数独立旋转,以实现所需的推力和效率。使用电磁体电流控制器1109,可以改变永磁体1108和电磁体1106之间的相互作用以实现期望的推力和效率。
虽然上面已经描述了某些实施方案,但是应当理解,所描述的实施方案仅作为实施例。因此,不应基于所描述的实施方案来限制本文描述的系统和方法。相反,本文描述的系统和方法应当仅在结合以上描述和附图时根据所附权利要求受到限制。

Claims (10)

1.推进系统,包括:
风扇叶片壳体;
风扇叶片壳体内的多个风扇叶片;
一排或多排永磁体,固定在所述风扇叶片壳体的外侧;
一个或多个风扇叶片轴承;
一个或多个磁场发生器,固定在所述一个或多个风扇叶片轴承上并对应于所述一排或多排永磁体,所述磁场发生器配置为使所述永磁体沿相同方向向前推进,从而使它们所连接的风扇叶片壳体和内部的风扇叶片旋转。
2.根据权利要求1所述的推进系统,其中,所述一个或多个磁场发生器中的每一个包括:
基座,包括上表面、下表面以及夹在所述上表面与所述下表面之间的内壁和外壁,其中所述上表面包括由所述内壁的上边缘限定的第一开口,所述下表面包括由所述内壁的下边缘限定的第二开口;以及
放置以覆盖所述内壁的部分的一组磁体,其中每个所述磁体被定位成使得连接所述磁体的北极和南极的磁体的轴线相对于所述上表面和下表面形成角度。
3.根据权利要求2所述的推进系统,其中,所述一组磁体放置在所述基座的内壁内的一组凹陷位置内。
4.根据权利要求2所述的推进系统,其中,所述一组磁体安装在所述基座的内壁的表面上。
5.根据权利要求2所述的推进系统,其中,位于所述内壁中或所述内壁周围的该组磁体中的每一个具有梯形、圆形、正方形和/或三角形几何形状。
6.根据权利要求2所述的推进系统,其中,所述一组磁体包括两个或更多个磁体。
7.根据权利要求1所述的推进系统,还包括风扇叶片整流罩,其中所述风扇叶片壳体安装在所述风扇叶片整流罩内以形成推进单元,其中所述风扇叶片整流罩构造成固定到飞行器上。
8.根据权利要求7所述的推进系统,还包括被配置为协同工作的多个推进单元。
9.根据权利要求1所述的推进系统,还包括控制器,该控制器与磁场发生器耦合并且配置为控制磁场发生器和永磁体之间的相互作用以实现期望的推力和效率。
10.根据权利要求1所述的推进系统,还包括控制器,该控制器与每个所述推进单元的磁场发生器独立耦合,配置为控制所述磁场发生器与每个所述推进单元的永磁体之间的相互作用,以实现所需的推力和效率。
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