CN1864316A - 旋转机械和电磁机械 - Google Patents

Abstract

一种永磁体转子，包括在转子上径向布置的永磁体(5)和成圆形布置的永磁体(9)，从而将由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量控制为大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍。

Description

旋转机械和电磁机械

技术领域

本发明涉及一种磁极结构，该结构能够改善用于旋转机械或运输设备的使用磁体的马达或发电机的性能和效率。

背景技术

目前已经广泛地使用具有嵌入其中的永磁体的同步马达，已公知的是，永磁体式同步马达能够高效地以定速进行操作。特别地，随着稀土材料的发展，永磁体的性能和最小化已经明显地提高。然而，使用永磁体的方法还没有发展完善，永磁体式发电机也同样如此。

例如，日本专利文献No.2001-156947公开了一种磁式电动机和发电机。在该现有技术中，磁体以径向方式布置在马达或发电机中。另外，为了进一步提高性能，其中引入有磁体的转子的长度在轴向方向上比定子的长，由此提高在定子与转子之间的间隙中产生的磁通量。

日本专利文献No.2002-238193公开了马达的另外一个实例。在该现有技术中，磁体是成圆形地布置的。该发明的特征在于，一凹入部设置在下述区域中，在该区域中，永磁体的端部在内置永磁体的转子的外周上相互邻接。该现有技术记载了定子的内周和转子的外周之间的间隙在永磁体的端部相互邻接的区域中被放大。换句话说，间隙中存在的较大磁阻使定子的内周与转子的外周之间的磁通量分布基本上类似正弦波，由此减小变动扭矩。日本专利文献No.2002-118994公开了另外一个实例。

本发明的目标之一是具有嵌入在转子中的永磁体的同步马达。为了提供一种能够减小变动扭矩(cogging torque)而不使转子歪斜(skewing)的转子结构，本申请提供了一种结构，在该结构中，磁极在不同的角度从N转换至S或者从S转换至N。在这种情况下，永磁体以圆形布置，这是最流行的布局方式。然而，其效率、性能和输出还没有发展完善。

发明内容

[本发明将要解决的问题]

本发明的目的是解决上述问题的至少一个。本发明的目的是提供一种用于旋转机械中的转子中的永磁体结构，以及利用相同结构的方法，由此改善其效率、性能和输出。本发明也意图提供一种能够实现最小化的旋转电子设备。

[解决问题的方法]

实现上述目标的本发明是通过参照解决方案一步一步进行说明的。

本发明的一个方面是一种利用磁体的旋转机械，其中，所述磁体被插入以径向布置在转子上，转子上的磁极结构设置有子部，所述子部是非对称的部件，使得所述转子的所述子部到达一个点，在该点处，在相对意义上，它们不但对具有相同极性而且对具有相反极性的所述定子的磁极作出反应。

在本发明的另一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，转子磁极不是以均匀的间距或角度而是以具有给定相对角位移的不均匀角距进行布置的；磁体被插入以径向和成圆形布置，从而构成所述转子；间隙或非磁性构件部分设置在所述磁体的外周上，使得由所述成圆形布置的磁体产生的磁通量不会直接返回至所述转子磁体，由此增加所述转子和所述定子上的所述间隙部分中的磁通量。

在本发明的又一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，所述磁体被插入以径向布置在转子上；转子上的磁极结构设置有子部，所述子部是非对称的部件，使得所述转子上的所述子部到达一个点，在该点处，在相对意义上，它们不但对具有相同极性而且对具有相反极性的所述定子的电磁偶联磁极作出反应。

在本发明的又一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，磁体被插入以构成所述转子，其中，所述转子的突出部件由定位在一区域中的磁体构成，所述区域的长度长于由绕组电磁耦合铁芯构成的所述定子的轴向长度；在所述转子的突出部件中，由面对的磁体，其中一个磁体径向布置而另一磁体成圆形布置，限定的内侧具有相同的极性；在所述转子的非突出部件中，由面对的磁体，其中一个磁体径向布置而另一磁体成圆形布置，限定的内侧具有相反的极性。

在本发明的又一实例中，提供一种旋转机械和由利用磁体的旋转机械表示的电磁机械。定子包括电枢绕组和强磁性件构成的磁极。在转子上，永磁体径向和成圆形布置，其中，由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍。在所述转子的旋转表面上，所述凹槽形成在所述转子上由强磁性件制成的磁极结构上，所述凹槽的形状和宽度被调整以使得由所述转子上的每个磁极中产生的每个磁通量的整体相互作用得到的磁通量分布基本上呈正弦波。

在本发明的另一实例中，提供一种由利用磁体的旋转机械，其中定子包括电枢绕组和强磁性件构成的磁极。在转子上，永磁体径向和成圆形布置，从而将由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量控制为大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍。所述圆形布置的产生一级磁通量的永磁体设有用于产生二级磁通量的永磁体，以增加每个磁极的磁通量。在所述转子的旋转表面上，所述凹槽形成在所述转子上由强磁性件制成的磁极结构上，所述凹槽的形状和宽度被修正以使得由所述转子上的每个磁极中产生的每个磁通量的整体相互作用得到的磁通量分布基本上呈正弦波。

在本发明的又一实例中，提供一种旋转机械和电磁机械，其中，抗磁通量损失凹槽设置在转子的径向永磁体部件中的旋转轴侧上，并且所述旋转轴由非磁性构件制成。

在本发明的又一实例中，对于所述转子上的每个磁极之间的间隔来说，在最小处，一个磁极与另一个磁极之间的间隔或角距不等。

在本发明的又一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由非磁性件代替，由此防止在磁体之间出现磁通量损失，并且使所述旋转设备可应用于大容量。

在本发明的又一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由比铁轻的非磁性件代替，由此防止在磁体之间出现磁通量损失，并且使所述旋转设备可应用于大容量。

在本发明的又一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由比传导的非磁性件代替，由此防止在磁体之间出现磁通量损失，使所述旋转设备可应用于大容量，并提供自起动能力。

在本发明的又一实例中，提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于安装磁体的狭槽设置在铁芯构件的外周部分上，该构件将径向布置的磁体保持在所述转子上，使得磁场由所述磁体径向产生，由此使所述定子和所述转子的磁通量相互作用，以在同步旋转模式下在旋转方向上产生扭矩。

在本发明的又一实例中，所述转子上的永磁体由诸如超导线圈的电磁线圈代替，由此使所述旋转设备可应用于大容量的设备或者诸如线性马达等的运输设备。

在本发明的又一实例中，径向或圆形磁体构件上的一部分磁体能够被移去，所述磁体的磁力能够被调整以修正在所述转子上具有非对称形状的所述磁极构件的磁场，由此进一步改善其特性。

发明效果

本发明的一个方面是一种利用磁体的旋转机械，其中，所述磁体被插入以径向布置在转子上；径向布置的转子磁极的子部是非对称的部件，使得，在相对意义上，所述转子的磁极的子部对具有相同极性和对具有相反极性的所述定子的磁极作出反应。当邻近的定子和转子在初级位置具有相同的(不同的)极性时，它们相互排斥(吸引)，并且在定子和转子具有不同(相同)极性的子部位置处同时吸引(排斥)。该结构提供在定子和转子的往复运动之间的平稳转换，由此提高了旋转电子设备的性能并且减小引发振动的扭矩变动现象。

本发明的另一实例提供一种利用磁体的旋转机械，其中，转子磁极不是以均匀的间距或角度而是以具有给定相对角位移的不均匀角距进行布置的；磁体被插入以径向和成圆形布置，从而构成所述转子；间隙或非磁性构件部分设置在所述磁体的外周上，使得由所述成圆形布置的磁体产生的磁通量不会直接返回至所述转子磁体，由此增加所述转子和所述定子上的所述间隙部分中的磁通量。因此，旋转电子设备的性能被提高，引起振动的变动现象被减小。

本发明的又一实例提供一种利用磁体的旋转机械，其中，所述磁体被插入以径向和呈圆形地布置在转子上；以给定方式布置的转子磁极的子部是非对称形状的，使得所述转子磁极的子部对应于电磁耦合的定子极性，(相对来说)相同的或相反的。当邻近的定子和转子在初级位置具有相同(不同)的极性时，它们相互排斥(吸引)，同时，在定子和转子具有不同(相同)极性的子部位置处，它们相互吸引(排斥)。该结构提供在定子和转子的往复运动之间的平稳转换，由此显著提高旋转电子设备的性能并且减小引发振动的扭矩变动现象(torque cogging phenomenon)。

本发明的另一实施例提供一种利用磁体的旋转机械，其中，磁体被插入以在所述转子的突出部件中构成所述转子，所述转子的突出部件由定位在一区域中的磁体构成，所述区域的长度长于由电磁耦合铁芯构成的所述定子的轴向长度；在所述转子的突出部件中，由面对的磁体，其中一个磁体径向布置而另一磁体成圆形布置，限定的内侧具有相同的极性；在所述转子的非突出部件中，由面对的磁体，其中一个磁体径向布置而另一磁体成圆形布置，限定的内侧具有相反的极性。

因此，在转子和定子中的间隙部分中的磁通量被明显地增加并且磁通量损失被明显地减小。因此，旋转电子设备的性能被明显增强，并且引发振动的变动现象被明显减小。

本发明的又一实例提供一种旋转机械和结合有利用磁体的旋转机械的电磁机械。定子包括电枢绕组和强磁性件构成的磁极。永磁体径向和成圆形布置在转子上，其中，由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍。在所述转子的旋转表面上，所述凹槽形成在所述转子上由强磁性件制成的磁极结构上，所述凹槽的形状和宽度预先被设定为类似扇子的形状，从而利用磁通计按如下方式修正磁通量分布，使得磁通量分布波形的谐波分量从旋转表面被减小，并且获得基本上的正弦波，其中磁通量沿着在由强磁性构件制成的磁极结构中的磁极的中心线被增强，同时朝向邻近磁极之间的边界被减轻。另外，使用调节凹槽可为最小化的旋转电子设备中的马达提供在若干千瓦下的95％或更高的效率。

本发明的另一实施例提供一种利用磁体的永磁体式旋转机械。在转子上，永磁体径向和成圆形布置，从而将由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量控制为大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍。所述圆形布置的产生一级磁通量的永磁体设置有产生二级磁通量的永磁体，由此增加每个磁极的磁通量。另外，凹槽形成在由所述转子上的强磁性件制成的磁极结构上，所述凹槽的形状和宽度预先被设定为类似扇子的形状，从而利用磁通计按如下方式修正磁通量分布，使得磁通量分布波形的谐波分量从旋转表面被减小，并且获得基本上的正弦波，其中磁通量沿着在由强磁性构件制成的磁极结构中的磁极的中心线被增强，同时朝向邻近磁极之间的边界被减轻。另外，使用调节凹槽可为最小化的旋转电子设备中的马达提供在若干千瓦下的95％～97％的效率。

本发明的又一实例提供一种转子上的径向永磁体构件，其中，抗磁通量损失凹槽设置在旋转轴侧上，旋转轴由非磁性构件制成，由此明显更好地利用其中产生的磁通量。使用调节凹槽对于最小化的旋转电子设备中的马达来说可提供在若干千瓦下的95％～98％的效率。

本发明的又一实例提供具有上述效果的永磁体式旋转机械，其中，对于所述转子上的每个磁极之间的间隔来说，在最小处，一个磁极与另一个磁极之间的间隔或角距不等。采用这种方式，转子不会产生变动扭矩。自然地，该不等间隔可以与每排和每组中的磁极的歪斜相结合。

本发明的又一实例提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由非磁性件代替。当转子的尺寸增加时，该结构不会损失磁体之间的磁通量，并且允许转子应用于大容量。

本发明的又一实例提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由比铁轻的非磁性件代替。该结构不会在磁体之间损失磁通量，并且允许转子应用于大容量。另外，也可减小转子本身和轴的重量，和轴承损失量。

本发明的又一实例是一项改进，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由传导的非磁性件代替。该结构不会损失在磁体之间的磁通量，并且允许所述旋转设备可应用于大容量。它也可减小转子的重量并且提供自起动能力。

本发明的又一实例提供一种利用磁体的旋转机械，其中，用于安装磁体的狭槽设置在铁芯构件的外周部分上，该构件将径向布置的磁体保持在所述转子上，使得磁场由所述磁体径向产生，致使所述定子和所述转子的磁通量相互作用，以在同步旋转模式下在旋转方向上产生扭矩。

本发明的又一实例是一种改进，其中，所述转子上的永磁体由诸如超导线圈的电磁线圈代替，由此覆盖诸如线性马达和类似的旋转电子设备的需要明显较高输出和较高效率的运输设备的应用。

本发明的又一实例是一种改进，其中，径向或圆形磁体构件上的一部分磁体能够被移去，所述磁体的磁力能够被调整以修正在所述转子上具有非对称形状的所述磁极构件的磁场，由此进一步改善其特性。

附图说明

本发明的上述和其他目的、优势、效果和方面将通过本发明的下述详细说明并参照附图更好地进行理解，其中：

图1是本发明的实施例1的旋转电子设备；

图2是示出本发明的实施例1的转子21的示意图；

图3是示出传统转子的实例的示意图；

图4是示出本发明的实施例2的转子22的示意图；

图5是示出传统转子的另外一个实例的示意图；

图6是示出本发明的实施例3的转子23的示意图；

图7是示出本发明的实施例4的转子24a、24b的磁通量和定子3的磁通量的示意图；

图8是示出本发明的实施例4的转子24a的示意图；

图9是示出本发明的实施例5的旋转电子设备的剖视图；

图10是示出本发明的实施例6的旋转电子设备的剖视图；

图11是示出本发明的实施例7的旋转电子设备的剖视图；

图12是示出本发明的实施例8的使用磁体以改善驱动力的旋转电子设备的剖视图；

图13是示出旋转电子设备的剖视图，其中使用非磁性构件以代替本发明的实施例8的转子铁芯。

具体实施方式

下面将说明本发明的各种实施例。

图1同时示出了实施例1、2、3和4的旋转电子设备1。附图标记21、22、23和24是转子；15是旋转轴；16是绕组。图2示出了本发明的实施例1。附图标记21是转子，41是包括转子21的电磁钢板的铁芯磁极，5是转子21上的磁体。磁体5在磁极41上定位形成放射形。附图标记6是凹槽，7是装配孔。

图3示出了转子结构的一个实例，其中，转子磁体以传统的径向方式进行布置，以作参考。

在转子21的磁极41的结构中，磁体5被径向布置，转子21的磁极41的子部8具有非对称形成的凸起结构。传统地，子部8对称形成。转子21可以经由设置在转子21上的装配孔7进行翻转(flipped)和重叠(overlaid)。转子上叠加极41因此提供大于单个转子21的聚集角。结果，转子上的子部达到一个点，在该点处，它们能够在相对意义上不但对具有相同极性而且对具有相反极性的定子的磁极作出反应。

在作为发电机或马达操作的旋转电子设备1中，当[邻近的]定子3和转子21在初级位置具有相同的(或不同的)极性时，它们在邻近定子3和转子21具有不同[(相同)]极性的子部位置处相互排斥(或吸引)并且同时吸引(排斥)。该结构在定子和转子的往复运动之间提供平稳的转换，由此改善旋转电子设备1的性能，并且减小引发振动的扭矩变动现象。

图4示出了本发明的第二实施例2。附图标记22是转子，42是在转子上由电磁钢板形成的铁芯。在磁极42上，磁体5径向布置，磁体9成圆形布置，凹槽10和11设置在其上。铁芯磁极由电磁钢板制成。图5示出了转子结构以作为参考，磁体在其上以传统的径向方式布置。间隙或非磁性构件部分设置在磁体外周上以防止由圆形布置的磁体产生的磁通量直接返回至磁体9，由此增加转子和定子中的间隙部分中存在的磁通量。

磁体5面向具有相同极性的邻近磁体。转子21上的磁体5具有例如6个磁极，它们并不是以60度间隔布置的，而是按照下述方式布置：五个磁极的每个以60度×(170～176)/180表示的角距定位。另外一个磁极以60度+5度×(170～176)/180表示的角度定位。另一方面，在定子3上存在6个磁极的情况下，定子3上的磁体5以60度的间隔分隔开。因此，转子21上的磁体5的位置相对于定子3上的电磁耦合(electromagneticallycoupled)的磁体具有一段相对位移。

使用该结构明显地改善了旋转电子设备1的性能，并且明显地抑制了扭矩变动，因此减小了振动等。

转子21设置有径向布置的狭槽，以将磁体5插入每个磁极铁芯的磁极41、42中，使得磁体5的长度能够在径向上被调整。由于能够调整磁体5的径向长度并且存在用于插入磁体5的径向狭槽，所以允许使用尺寸大小能够填充狭槽的磁体。因此，为了获得特别强的磁通量，必需选择强磁体或填充狭槽的全尺寸磁体。使用磁体5、9的可拆卸结构可容易地改变或调整马达或发电机的特性。

图6示出了本发明的实施例3。附图标记23是转子；43是由电磁钢板制成的转子23的铁芯磁极。

在转子23的磁极43上，磁体5径向布置，子部6设置在磁极43的结构上。磁体9成圆形布置，间隙或非磁性构件设置在围绕磁体9的凹槽10、11上。

实施例1和2的结合得到这一结构。因此，该结构提供了由两个实施例的特性得出的协同效果。

出于这一原因，借助转子23和定子3上的磁极之间的耦合位移、和设置在转子23和定子3上的磁极之间的凸起结构8等形式的子部的存在，性能上的明显增强、变动扭矩抑制的明显增加和振动的明显减小随着转子23和定子3的间隙部分中的磁通量的明显增加而被实现。

图7和8示出了本发明的实施例4。附图标记1是旋转电子设备；24、24a、24b的任何一个是转子；3是定子；44是由转子24a、24b的电磁钢板制成的铁芯磁极。在旋转电子设备1中，磁体5、9被插入以构造转子，其中，转子24的突出(run-out)部件由磁体5、9构成，所述磁体5、9定位在长度大于以由绕组16电磁耦合的铁芯构造的定子3的轴向长度的区域中；在转子24的突出部件中，由面对的磁体5、9，其中磁体5径向布置而磁体9成圆形布置，限定的内侧具有相同的极性；在转子24的非突出部件中，由面对的磁体5、9，其中磁体5径向布置而磁体9成圆形布置，限定的内侧具有相反的极性。

根据图4所述的上述结构，在转子24上的“突出区域”24a中，磁通量沿着箭头产生；在转子24上的“非突出区域”24b中，磁通量沿另一箭头产生。实际上，在“突出区域”24a和“非突出区域”中产生的磁通量叠加。该结构允许间隙部分中的磁通量的明显增加，所述增加与定子3和转子24上的“突出区域”的长度成比例。因此，旋转电子设备1在优良性能、扭矩变动减小以及抑制振动方面实现了明显有利的效果。

结果，即使旋转电子设备1的尺寸较小，但是其也可获得95～98％的优良效率。与传统技术的旋转电子设备1相比，本发明的尺寸可以小得多。

图9、10、11、12和13是其他特定结构的旋转电子设备的剖视图。

101、101’、102、102’是本发明的永磁体式旋转电子设备。附图标记102是定子，103是转子。定子102由电枢绕组104和定子磁极铁芯105构成。转子103构造成使得永磁体171、172和173[如图9所示]为每个磁极径向地以及成圆形地布置和组合。附图标记108是分隔装配板，该板隔离由每个相的每个永磁体得出的相。图9示出具有具有三排和三组的转子103的结构。

需要指出的是，附图标记112是旋转轴；113是旋转轴承；114是罩壳。

在图10和11中，在转子磁极铁芯106中，由径向布置在每个转子103上的永磁体171获得的磁通量大约是在转子上成圆形布置的永磁体172的磁通量的两倍。

对于径向布置在转子3上的永磁体171的磁通量和成圆形布置在转子3上的永磁体172的磁通量，磁通量分布能够通过在定子102和转子103上的每个磁极的旋转表面上设置凹槽109的扇形结构a、b和调整凹槽110的宽度c使用磁通计预先进行调整。

上述结构减小了旋转表面上的每个磁极产生的磁通量分布波形中的谐波含量，由此使波形基本上为正弦波。

对于径向布置在转子3上的永磁体171的磁通量和成圆形布置在转子3上的永磁体172的一级磁通量，磁通量分布能够通过根据在定子102和转子103上的每个磁极的旋转表面上的永磁体173的尺寸或类似因素提供二级磁通量的量和设置凹槽109的扇形结构a、b、使用磁通计预先进行调整。

上述结构提高了磁通量并且减小了旋转表面上的每个磁极产生的磁通量分布波形中的谐波含量，由此使波形基本上为正弦波。

为了防止径向布置在转子103上的永磁体171的磁通量从旋转轴侧损失，设置有抗磁通损失槽111，并且旋转轴112由非磁性构件制成。该结构有效地提供了旋转表面上的磁通量。

对于转子103上的磁极之间的间隔，在四重磁极结构中，如图10和11所示，例如，易于以88度的角距布置三个磁极，同时以相隔96度布置剩余磁极(未示出)。在上述结构中以不均匀的间距布置的最少一个磁极的使用或类似考虑可防止转子经受变动扭矩。自然地，该不均匀间距可以与每排和每组中的磁极的歪斜一起使用。

根据本发明的结构，在最小化的旋转电子设备101、101’中使用的发电机在若干千瓦的高输出时获得较高的效率95％～98％。

在如图12所示的用作发电机的最小化旋转电子设备102中，新的狭槽设置于外周部分，以使磁体171被插入围绕本发明的转子105上的转子铁芯106径向布置的所述狭槽中。磁体174被插入新的狭槽中，使得磁场指向径向方向，使得排斥和吸引力总是在形成在定子上的磁极和磁体174之间产生，同时转子以同步速度旋转以在旋转期间一直产生驱动力。因此，增加输出并且改善效率。

另外，在用作发电机的最小化的旋转电子设备102’中，使用非磁性构件120或传导的非磁性构件121以构造本发明的转子105的转子铁芯106可进一步增加输出和效率，并且允许旋转电子设备由磁感触发起动。

将超传导的材料的电磁体用于永磁体171、172、173和174以构成转子103可允许旋转电子设备产生高输出并且在高效率下操作。

实用性

本发明发现了很宽的应用场合，包括一般的工业设备、家用电器、汽车或车载设备、气动、水动或热动电子设备和医疗设备。

在不脱离由随后的权利要求书限定的本发明的精神和/或范围的情况下，可以在本文所述的本发明的实施例中，或者实施例的部件或构件中，或者方法的步骤顺序中作出改变。

Claims (14)

1、一种利用磁体的旋转机械，其中，所述磁体被插入以径向布置在转子上，转子上的磁极结构设置有子部，所述子部是非对称的部件，使得所述转子的所述子部到达一个点，在该点处，在相对意义上，它们不但对具有相同极性而且对具有相反极性的所述定子的磁极作出反应。

2、一种利用磁体的旋转机械，其中，转子磁极不是以均匀的间距或角度而是以具有给定相对位移的各不同角度进行布置的；磁体被插入以径向和成圆形布置，从而构成所述转子；间隙或非磁性构件部分设置在所述磁体的外周上，使得由所述成圆形布置的磁体产生的磁通量不会直接返回至所述转子磁体，由此增加所述转子和所述定子上的所述间隙部分中的磁通量密度。

3、一种利用磁体的旋转机械，其中，所述磁体被插入以径向布置在转子上；转子上的磁极结构设置有子部，所述子部是非对称的部件，使得所述转子上的所述子部到达一个点，在该点处，在相对意义上，它们不但对具有相同极性而且对具有相反极性的所述定子的电磁耦合磁极作出反应。

4、一种利用磁体的旋转机械，其中，磁体被插入以构成所述转子，其中，所述转子的突出部件由定位在一区域中的磁体构成，所述区域的长度长于由电磁耦合铁芯构成的所述定子的轴向长度；在所述转子的突出部件中，由面对的磁体，其中一个磁体径向布置而另一磁体成圆形布置，限定的内侧具有相同的极性；在所述转子的非突出部件中，由面对的磁体，其中一个磁体径向布置而另一磁体成圆形布置，限定的内侧具有相反的极性。

5、一种利用磁体的旋转机械，其中，

定子包括电枢绕组和强磁性件构成的磁极；

永磁体在转子上径向和成圆形布置，其中，由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍；

在所述转子的旋转表面上，所述凹槽形成在述转子上由所强磁性件制成的磁极结构上，所述凹槽的形状和宽度被修正以使得由所述转子上的每个磁极中产生的每个磁通量的整体相互作用得到的磁通量分布基本上呈正弦波。

6、一种利用磁体的旋转机械，其中，

定子包括电枢绕组和强磁性件构成的磁极；

永磁体在转子上径向和成圆形布置，从而将由所述转子上径向布置的永磁体产生的磁通量控制为大概是其上成圆形布置的永磁体产生的磁通量的二倍；

所述圆形布置的产生一级磁通量的永磁体与用于产生二级磁通量的永磁体面对面；

在所述转子的旋转表面上，所述凹槽形成在所述转子上由强磁性件制成的磁极结构上，所述凹槽的形状和宽度被修正以使得由所述转子上的每个磁极中产生的每个磁通量的整体相互作用得到的磁通量分布基本上呈正弦波。

7、根据权利要求5或6所述的旋转机械，其中，在所述转子上的所述径向永磁体构件上，抗磁通量损失凹槽设置在旋转轴侧，所述旋转轴由非磁性构件制成。

8、根据权利要求5、6和7中的任一项所述的旋转机械，其中，对于所述转子上的每个磁极之间的间隔来说，在最小处，一个磁极与另一个磁极之间的间隔或角距不等。

9、一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由非磁性件代替，由此防止在磁体之间出现磁通量损失，并且使所述旋转设备可应用于大容量(large capacity)。

10、一种利用磁体的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由比铁轻的非磁性件代替，由此防止在磁体之间出现磁通量损失，并且使所述旋转设备可应用于大容量。

11、根据权利要求9或10所述的旋转机械，其中，用于构造将永磁体保持在所述转子上的铁芯部件的铁由传导的非磁性件代替，由此防止在磁体之间出现磁通量损失，使所述旋转设备可应用于大容量，并提供自起动能力。

12、一种利用磁体的旋转机械，其中，用于安装磁体的狭槽设置在铁芯构件的外周部分上，该构件将径向布置的磁体保持在所述转子上，使得磁场由所述磁体径向产生，由此使所述定子和所述转子的磁通量相互作用，以在同步旋转的模式下在旋转方向上产生扭矩。

13、根据权利要求1至12中的任一项所述的旋转机械，其中，所述转子上的永磁体由诸如超导线圈的电磁线圈代替，由此使所述旋转设备可应用于大容量或者诸如线性马达等的运输设备。

14、根据权利要求1、3或5至13中的任一项所述的旋转机械，其中，径向或圆形磁体构件上的一部分磁体能够被移去，所述磁体的磁力能够被调整以修正在所述转子上具有非对称形状的所述磁极构件的磁场，由此进一步改善其特性。

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