CN1447516A - 磁能动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁能动力装置，包括定子、转子，其特征是：在所述定子的内侧或外侧设置有定子永磁体，在所述转子上与定子永磁体相对应的一侧有转子永磁体，所述定子永磁体和转子永磁体的极性设置使得转子运动进程中二者之间同性相斥、异性相吸的力的方向在圆周方向上保持不变。本发明利用磁体之间的吸引和排斥力，将储存于磁体中的磁势能转化为动能输出，结构简单、经济环保。

Description

磁能动力装置

技术领域：

本发明涉及一种磁能动力装置。

背景技术：

对磁能的研究和利用，相对落后于电能的研究若干年，寻找一种既经济又环保的能源，服务于人类这是多少年来人们不断追求的理想。

专利号为02110972.9、名称为《磁能动力装置》的中国专利中，公开了一种磁能装置，向其输入小功率直流电能后，在其末级的磁能发电机，能够获取较大的功率输出此项研究成果，虽还存在一些尚待解决问题，但它已经初步揭开了磁能的应用，前景深远。该装置以三部分组成一级磁能动力装置，对第一级磁电动机外加入小功率直流电能后，能获得较大的输出电能，多级串连后，可以获得大于输入功率几十倍的功率输出。

该装置存在问题如下：

①能够部份利用磁极同性相斥力再外加较小功率直流电能获取较大的输出功率。

②须要外加电能才能启动。

③动极相对定极偏移30°α角，虽有利于转动，但降低了磁动能的最大利用率，因为二极轴线交角α的存在，推斥力要损失一个tanα分力函数值。

④转子极采用三极与定子四极的配制方案，就决定了转子每转1/4周时，三极中必然存在总有一极要面对定子中界面对其产生反方向运动的阻力，其他二个极才是推动极。而要实现较好的效果，应尽量增加推动极，降低其阻值比，因为推动极的增加与有效输出功率成正比。

⑤整个系统结构还较复杂，须要三个部分组成。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种磁能动力装置，结构简单、经济环保。

本发明实现上述目的的方案是：一种磁能动力装置，包括定子、转子，其特征是：在所述定子的内侧或外侧设置有定子永磁体，在所述转子上与定子永磁体相对应的一侧有转子永磁体，所述定子永磁体和转子永磁体的极性设置使得转子运动进程中二者之间同性相斥、异性相吸的力的方向在圆周方向上保持不变。

采用以上方案的有益效果：本发明利用磁体之间的吸引和排斥力，将储存于磁体中的磁势能转化为动能输出，结构简单、经济环保。

附图说明：

图1是本发明实施例一磁极分布示意图。

图2是本发明实施例一纵剖面示意图。

图3是本发明实施例二磁极分布示意图。

图4是本发明实施例二纵剖面示意图。

图5是本发明实施例三磁极分布示意图。

具体实施方式：

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

本发明采用高磁能积BrHc在50×10⁶高奥特殊永磁体做不均称的磁场布局，通过巧妙的机械设计，达到不用外加能源，能自由控制其启动运转和控制其输出功率大小及停止的要求。本装置永磁体的寿命，经实践证明估计在正常使用条件下可提高到10至20年，即使失磁还可再充磁利用。

如图1-4所示，本发明磁能动力装置包括定子1、转子2，其特征是：在所述定子1的内侧或外侧设置有定子永磁体3，在所述转子2上与定子永磁体3相对应的一侧有转子永磁体4，所述定子永磁体3和转子永磁体4的极性设置使得转子2运动进程中二者之间同性相斥、异性相吸的力的方向在圆周方向上保持不变。

图1、2所示是本发明实施例一——吸推式的示意图，转子永磁体4N、S极沿轴向一个极向外，一个极向内共多组均布，定子永磁体3N、S极沿圆周方向一个极在左一个极在右，共多对平均分布；转子永磁体4设置于轴向伸缩运动机构5上，使它的运动轨迹在园周方向转动的同时，在垂直转轴的径面上，作伸缩运动。图中，A为小齿轮，B为大齿轮，E为轴杆，M为偏心点，N为芯轴，6为平面轴承，7为连杆，8为滑动轴座，9为升降手轮。

本例中转子永磁体4的磁极N极向外，S极向内共十二组均布，它的运动轨迹在园周方向转动的同时，定子永磁体3N极在左S极在右，共五对极平均分布；所述轴向伸缩运动机构5包括小齿轮A、大齿轮B，转子永磁体4固定于连接连杆E上，连接连杆E装在小齿轮A的偏心M点上，大齿轮子与小齿轮咬合，其转轴与输出轴同轴；当转子永磁体4受到定子推吸作用时，按合成轨道作近似十边形的轨迹运动。

伸缩运动作用有二：①增强定子N极对转子N极的推斥力；并同时适度加强定子S极对转子N极的吸引力。②巧妙地躲过定子对转子的吸死点，使运动连续进行。

转子与定子极对数配制，按功率大小考虑，但必须符合磁能最大发挥进行设计。

本方案对磁能的动力输出，采用“半轴输出”方案，控制磁能的发挥则采用改变磁极相对关系来达到。转子2的转轴只有一边是动力输出轴21，另一边为磁体轴向位置调节轴22，转子永磁体4固定于磁体轴向位置调节轴22上，以改变定子永磁体2和转子永磁体4之间磁极的相对关系。如图2所示。

为了增大功率，可以设计多层磁极，如图2所示，所述定子永磁体2和转子永磁体4在轴向上有多层。

图3、4所示是本发明的实施例二——推式示意图，转子永磁体4N极向外S极向内，或N极向内S极向外，十六磁极均布，定子N极向内S极向外，或相反布置，任意极数，与转子磁极的轴线交角为0度或小于3度到5度。本例中，转子永磁体4共十六极均布于整个圆周上。

图5所示是本发明的实施例三——双推式示意图，所述定子1有两个，分别对应于转子2的内圆周和外圆周。(平常认为在中心的转子在这里变成当作定子来设计)

不论是单推式或双推式，所述定子永磁体2和转子永磁体4在轴向上均可设置多层，以增加推力。且可同样采取改变磁场状态相对关系，来达到控制其启动运转、停止，见图4。

这一课题的研究成功，它将给人类带来极大的好处，节约巨大的能源，在人类的生产、生活、农业、交通、运输、国防...等各个方面，用途普遍广泛它清洁无污染，符合环保要求。

本发明研究前后花了十多年时间，在许多师傅和老师特别是磁学专家邓意良老师的支持和帮助下，经过了多方努力，现已制成样机(3-5千瓦内功率)。对大功率磁动发电机的设计，我们期望能见到国家生产更高磁能积的永磁体，目前30-50×10⁶高奥磁的生产，不成问题，对中小型磁动机的需要已能满足，至于更大功率的磁动机，希望在50-300×10⁶高奥的磁体出现，那时候对我国生产和经济发展将是如虎添翼。

Claims (8)

1.一种磁能动力装置，包括定子(1)、转子(2)，其特征是：在所述定子(1)的内侧或外侧设置有定子永磁体(3)，在所述转子(2)上与定子永磁体(3)相对应的一侧有转子永磁体(4)，所述定子永磁体(3)和转子永磁体(4)的极性设置使得转子(2)运动进程中二者之间同性相斥、异性相吸的力的方向在圆周方向上保持不变。

2.如权利要求1所述的磁能动力装置，其特征是：所述装置是吸推式，转子永磁体(4)N、S极沿轴向一个极向外，一个极向内共多组均布，定子永磁体(3)N、S极沿圆周方向一个极在左一个极在右，共多对平均分布；转子永磁体(4)设置于轴向伸缩运动机构(5)上，使它的运动轨迹在园周方向转动的同时，在垂直转轴的径面上，作伸缩运动。

3.如权利要求2所述的磁能动力装置，其特征是：转子永磁体(4)磁极N极向外，S极向内共十二组均布，它的运动轨迹在园周方向转动的同时，定子永磁体(3)N极在左S极在右，共五对极平均分布；所述轴向伸缩运动机构(5)包括小齿轮(A)、大齿轮(B)，转子永磁体(4)固定于连接连杆(E)上，连接连杆(E)装在小齿轮(A)的偏心M点上，大齿轮子与小齿轮咬合，其转轴与输出轴同轴；当转子永磁体(4)受到定子推吸作用时，按合成轨道作近似十边形的轨迹运动。

4.如权利要求2或3所述的磁能动力装置，其特征是：转子(2)的转轴只有一边是动力输出轴(21)，另一边为磁体轴向位置调节轴(22)，转子永磁体(4)固定于磁体轴向位置调节轴(22)上，以改变定子永磁体(2)和转子永磁体(4)之间磁极的相对关系。

5.如权利要求2或3所述的磁能动力装置，其特征是：所述定子永磁体(2)和转子永磁体(4)在轴向上有多层。

6.如权利要求1所述的磁能动力装置，其特征是：所述装置是推式，转子永磁体(4)N极向外S极向内，或N极向内S极向外，多磁极均布，定子N极向内S极向外，或相反布置，任意极数，与转子磁极的轴线交角为0度或小于3度到5度。

7.如权利要求5或6所述的磁能动力装置，其特征是：所述定子(1)有两个，分别对应于转子(2)的内圆周和外圆周。

8.如权利要求5或6所述的磁能动力装置，其特征是：所述定子永磁体(2)和转子永磁体(4)在轴向上有多层。

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