專利名稱：磁動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種磁動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁電機(jī)有比傳統(tǒng)的電機(jī)效率高、損耗小、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但節(jié)能效果 并不顯著。永磁電機(jī)中的永磁體主要用來(lái)勵(lì)磁，永磁體能的利用率很低。如 何充分提高永》茲能的利用率，并使其轉(zhuǎn)化為可實(shí)際使用的其它形式的能量， 是現(xiàn)代科技的重大課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種磁動(dòng)機(jī)，目的是充分有效地使永磁能直接轉(zhuǎn)化為可實(shí)際 使用的機(jī)械能，從而提供一種高效且環(huán)保的動(dòng)力源。 本發(fā)明按下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)方案一
所述磁動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
定子這樣就組成兩個(gè)徑向充磁的永磁環(huán)沿軸向同軸對(duì)接，它們的內(nèi)徑、 外徑均相等，但兩個(gè)永磁環(huán)的內(nèi)外圓的極性相互交叉，在它們的外圓固套導(dǎo) 磁筒，在導(dǎo)磁筒的兩端聯(lián)接端蓋，端蓋上有與軸承外圈外圓配合的中孔，導(dǎo) 磁筒的外圓固定在底座上。
轉(zhuǎn)子這樣就組成非磁性圓筒固套在軸上，非磁性圓筒的內(nèi)外圓均與軸 同軸，非磁性圓筒的外圓離開永磁環(huán)的內(nèi)圓一間隙，在靠近非磁性圓筒的外 圓鑲嵌若干塊條形永磁體，條形永磁體沿厚度方向充磁，相當(dāng)于沿非磁性圓 筒的圓周切向充石茲，條形永/磁體的中性面沿非f茲性圓筒的徑向，條形永^茲體 沿軸向由兩塊對(duì)接；按物理學(xué)定義，永磁體內(nèi)部磁力線方向是從S極到年N 極，那么使轉(zhuǎn)子一端的條形永^f茲體內(nèi)部》茲力線方向在非;茲性圓筒的截面內(nèi)沿 順時(shí)針?lè)较?，而使轉(zhuǎn)子另一端的條形永磁體內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒的 截面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较颍辉跅l形永磁體靠近非磁性圓筒外圓的 一面固結(jié)長(zhǎng)條形導(dǎo)磁片。
所述轉(zhuǎn)子和定子通過(guò)端蓋及軸承沿軸向和徑向定位固定，且使轉(zhuǎn)子和定 子同軸，軸承內(nèi)圈與軸配合，軸承外圈與與端蓋的中孔配合。
根據(jù)同性相斥、異性相吸原理，轉(zhuǎn)子上每一個(gè)條形永磁體，同時(shí)受永磁 環(huán)內(nèi)圓的磁極的排斥力和吸引力作用，所述排斥力和吸引力沿轉(zhuǎn)子的切向分 力的合力，對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，而所述排斥力和吸引力沿 轉(zhuǎn)子的徑向分力相抵銷，合力為零。
技術(shù)方案二
所述磁動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
定子是將技術(shù)方案一所述定子作如下補(bǔ)改后形成保持左端蓋、永磁環(huán)、 導(dǎo)磁筒、軸承、底座及它們的裝配關(guān)系。將兩塊徑向充磁的永磁圈沿軸向同 軸對(duì)接，它們的內(nèi)徑、外徑均相等，但兩塊永磁圈的內(nèi)外圓的極性相互交叉， 永/f茲圈的內(nèi)圓固套在導(dǎo)/f茲環(huán)的外圓，導(dǎo)^f茲環(huán)的內(nèi)圓比所述軸的外圓大一間隙， 在右端蓋左側(cè)臺(tái)上同軸固定導(dǎo)磁環(huán)、永磁圈。
轉(zhuǎn)子是將技術(shù)方案一所述轉(zhuǎn)子作如下補(bǔ)改后形成在軸上左邊固定非磁 性圓盤，在非磁性圓盤的右端同軸固定非磁性圓筒，非磁性圓筒的外圓離開 定子永》茲環(huán)的內(nèi)圓 一間隙，非f茲性圓筒的內(nèi)圓離開所述定子永f茲圈的外圓一 間隙；在靠近非磁性圓筒的外圓鑲嵌若干塊條形永磁體，條形永磁體沿厚度 方向充磁，相當(dāng)于沿非磁性圓筒的圓周切向充磁，條形永磁體的中性面沿非 磁性圓筒的徑向，使轉(zhuǎn)子一端的條形永磁體內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒的 截面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较颍欢罐D(zhuǎn)子另 一端條形永磁體內(nèi)部磁力線方向在非磁性 圓筒的截面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较颍辉跅l形永磁體靠近非磁性圓筒外圓的 一面固結(jié) 長(zhǎng)條形導(dǎo)磁片，在條形永磁體靠近非磁性圓筒內(nèi)圓的 一 面也固結(jié)長(zhǎng)條形導(dǎo)磁 片。
將軸承內(nèi)圈套在軸上，然后將轉(zhuǎn)子裝入定子。
技術(shù)方案二所述》茲動(dòng)機(jī)的工作原理與技術(shù)方案一所述磁動(dòng)才幾的相同，但
5技術(shù)方案二所述磁動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更大。
所述的永磁環(huán)、永磁圈、條形磁鐵沿軸向可一同各有多個(gè)，但至少一同 各為兩個(gè)。
本發(fā)明有益的效果是
1、 結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單，成本很低；
2、 本發(fā)明充分地將永磁能轉(zhuǎn)換為可直接實(shí)際使用的機(jī)械能，所述磁動(dòng)機(jī) 不需要其它形式的能量就能運(yùn)轉(zhuǎn)；
3、 永磁電機(jī)定子的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)會(huì)在定子鐵心感應(yīng)出渦流造成能量損耗， 而且渦流生熱造成危害，旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)還會(huì)在定子鐵心中產(chǎn)生磁滯損耗。由于 永磁體的磁阻;[艮大，因而本發(fā)明的定轉(zhuǎn)子的磁力線進(jìn)入到對(duì)方永磁體中很少， 因而感應(yīng)損耗很小，發(fā)熱很少，所以本發(fā)明節(jié)能比永磁電機(jī)顯著的多；
4、 本發(fā)明損耗小，效率極高，節(jié)能，因而運(yùn)行費(fèi)用極低。
圖1為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖面圖； 圖3為圖1的B-B剖面圖； 圖4為實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4的C-C剖面圖； 圖6為圖4的D-D剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例一
如圖l至圖3示，所述磁動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
定子這樣就組成徑向充;茲的永》茲環(huán)13和15沿軸向同軸對(duì)接，它們的 內(nèi)徑、外徑均相等，但永磁環(huán)13的內(nèi)外圓的極性與永磁環(huán)15的內(nèi)外圓的極 性相反，永磁環(huán)13的內(nèi)圓為N極，永磁環(huán)15的內(nèi)圓為S極，在它們的外圓固套導(dǎo)磁筒7，在導(dǎo)磁筒7的兩端聯(lián)接端蓋2和9,端蓋2和9上有與軸承外 圈6和10外圓配合的中孔，導(dǎo)磁筒7的外圓固定在底座1上。
轉(zhuǎn)子這樣就組成非石茲性圓筒3固套在軸5上，非石茲性圓筒3的內(nèi)外圓 均與軸5同軸，非;茲性圓筒3的外圓離開永磁環(huán)13和15的內(nèi)圓一間隙，在 靠近非磁性圓筒3的外圓鑲嵌若干塊條形永磁體12和14，條形永磁體12和 14沿厚度方向充磁，相當(dāng)于沿非磁性圓筒3的圓周切向充磁，條形永磁體12 和條形永磁體14的中性面沿非磁性圓筒3的徑向，按物理學(xué)定義，永磁體內(nèi) 部磁力線方向是從S極到N極，那么使條形永磁體12內(nèi)部磁力線方向在非磁 性圓筒3的截面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较颍鐖D3示，而使條形永》茲體14內(nèi)部》茲力線 方向在非磁性圓筒3的截面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较?，如圖2示；在條形永磁體12 和14靠近非磁性圓筒3外圓的一面固結(jié)長(zhǎng)條形導(dǎo)磁片8。
所述轉(zhuǎn)子和定子通過(guò)端蓋2、 9及軸承沿軸向和徑向定位固定，且使轉(zhuǎn)子 和定子同軸，軸承內(nèi)圈4和11與軸5配合，軸承外圏6和10分別與端蓋2 和9的中孔配合。
如圖2示，根據(jù)同性相斥、異性相吸原理，轉(zhuǎn)子上每一個(gè)條形永磁體14, 同時(shí)受永磁環(huán)15內(nèi)圓的磁極的排斥力和吸引力作用，所述排斥力和吸引力沿 轉(zhuǎn)子的切向分力的合力，對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，而所 述排斥力和吸引力沿轉(zhuǎn)子的徑向分力相抵銷，合力為零；同理，如圖3示， 轉(zhuǎn)子被永磁環(huán)13逆時(shí)針驅(qū)轉(zhuǎn)；所以轉(zhuǎn)子將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 如果使永;磁環(huán)13 和永;茲環(huán)15各自的內(nèi)外圓極性調(diào)換，而轉(zhuǎn)子永》茲體12和14的極性不變，或 者同時(shí)使永磁體12和14各自的極性換位，而永磁環(huán)13和永磁環(huán)15的內(nèi)外 圓極性不變，則轉(zhuǎn)子將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
在所述定子內(nèi)圓固結(jié)非磁性密封圓筒，并使所述轉(zhuǎn)子外圓減小離開非磁 性密封圓筒內(nèi)圓一間隙，則所述磁動(dòng)機(jī)成為全密封驅(qū)動(dòng)裝置，能用作密封泵、 密封閥門、船的推進(jìn)器等。
實(shí)施例二如圖4至圖6示，所述磁動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
定子是將實(shí)施例一所述定子作如下補(bǔ)改后形成保持永磁環(huán)13和15、 導(dǎo)》茲筒7、軸承、底座l及它們的裝配關(guān)系，并將左端蓋2換成左端蓋22, 右端蓋9換成右端蓋17。將徑向充磁的永磁圈19和20沿軸向同軸對(duì)接，它 們的內(nèi)徑、外徑均相等，但永磁圏19的內(nèi)外圓的極性與永磁圈20的內(nèi)外圓 的極性相反，永磁環(huán)圈19的內(nèi)圓為S極，永磁圈20的內(nèi)圓為N極，永磁圈 19和20的內(nèi)圓固套在導(dǎo)磁環(huán)16的外圓，導(dǎo)磁環(huán)16的內(nèi)圓比軸5的外圓大 一間隙，在右端蓋17左側(cè)中部臺(tái)上同軸固定導(dǎo)磁環(huán)16、永磁圈19。
轉(zhuǎn)子是將實(shí)施例一所述轉(zhuǎn)子作如下補(bǔ)改后形成在軸5上左邊固定非磁 性圓盤21，在非磁性圓盤21的右端同軸固定非磁性圓筒23，非磁性圓筒23 的外圓離開永磁環(huán)13和15的內(nèi)圓 一 間隙，非磁性圓筒2 3的內(nèi)圓離開永磁圈 19和20的外圓一間隙；在靠近非石茲性圓筒23的外圓鑲嵌若干塊條形永磁體 12和14，條形永^磁體12和14沿厚度方向充^f茲，相當(dāng)于沿非石茲性圓筒23的 圓周切向充磁，條形永磁體12和條形永磁體14的中性面沿非磁性圓筒23 的徑向，按物理學(xué)定義，永磁體內(nèi)部磁力線方向是從S極到N極，使條形永 磁體12內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒23的截面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较?，如圖6示； 而4吏條形永》茲體14內(nèi)部;茲力線方向在非石茲性圓筒23的截面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较颍?如圖5示；在條形永磁體12和14靠近非磁性圓筒23外圓的一面固結(jié)長(zhǎng)條 形導(dǎo)磁片8,在條形永磁體12和14靠近非磁性圓筒23內(nèi)圓的一面固結(jié)長(zhǎng)條 形導(dǎo)磁片18。
將軸承內(nèi)圈4和11套在軸5上，然后將轉(zhuǎn)子裝入定子。 實(shí)施例二所述磁動(dòng)機(jī)的工作原理與實(shí)施例一所述磁動(dòng)機(jī)的相同，但實(shí)施 例二所述磁動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩更大。
權(quán)利要求
1. 一種磁動(dòng)機(jī)，其特征是所述磁動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成；定子這樣就組成徑向充磁的永磁環(huán)(13)和(15)沿軸向同軸對(duì)接，它們的內(nèi)徑、外徑均相等，但永磁環(huán)(13)的內(nèi)外圓的極性與永磁環(huán)(15)的內(nèi)外圓的極性相反，永磁環(huán)(13)的內(nèi)圓為N極，永磁環(huán)(15)的內(nèi)圓為S極，在它們的外圓固套導(dǎo)磁筒(7)，在導(dǎo)磁筒(7)的兩端聯(lián)接端蓋(2)和(9)，端蓋(2)和(9)上有與軸承外圈(6)和(10)外圓配合的中孔，導(dǎo)磁筒(7)的外圓固定在底座(1)上；轉(zhuǎn)子這樣就組成非磁性圓筒(3)固套在軸(5)上，非磁性圓筒(3)的內(nèi)外圓均與軸(5)同軸，非磁性圓筒(3)的外圓離開永磁環(huán)(13)和(15)的內(nèi)圓一間隙，在靠近非磁性圓筒(3)的外圓鑲嵌若干塊條形永磁體(12)和(14)，條形永磁體(12)和(14)沿厚度方向充磁，相當(dāng)于沿非磁性圓筒(3)的圓周切向充磁，條形永磁體(12)和條形永磁體(14)的中性面沿非磁性圓筒(3)的徑向，使條形永磁體(12)內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒(3)的截面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较颍箺l形永磁體(14)內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒(3)的截面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较?；在條形永磁體(12)和(14)靠近非磁性圓筒(3)外圓的一面固結(jié)長(zhǎng)條形導(dǎo)磁片(8)；所述轉(zhuǎn)子和定子通過(guò)端蓋(2)、(9)及軸承沿軸向和徑向定位固定，且使轉(zhuǎn)子和定子同軸，軸承內(nèi)圈(4)和(11)與軸(5)配合，軸承外圈(6)和(10)分別與端蓋(2)和(9)的中孔配合；在所述定子內(nèi)圓固結(jié)非磁性密封圓筒，并使所述轉(zhuǎn)子外圓減小離開非磁性密封圓筒內(nèi)圓一間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述磁動(dòng)機(jī)，其特征是所述磁動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成；定子是將權(quán)利要求1所述所述定子作如下補(bǔ)改后形成保持永磁環(huán)(13) 和(15 )、導(dǎo)磁筒(7 )、軸承、底座(1 )及它們的裝配關(guān)系，并將左端蓋(2 )換成左端蓋(22 )，右端蓋(9 )換成右端蓋(17 );將徑向充磁的永磁圈(19 ) 和(20)沿軸向同軸對(duì)接，它們的內(nèi)徑、外徑均相等，但永磁圈(19)的內(nèi) 外圓的極性與永磁圈(20)的內(nèi)外圓的極性相反，永磁環(huán)圈(19)的內(nèi)圓為S 極，永磁圈(20 )的內(nèi)圓為N極，永磁圈(19 )和(20 )的內(nèi)圓固套在導(dǎo)磁 環(huán)(16)的外圓，導(dǎo)磁環(huán)(16)的內(nèi)圓比軸(5)的外圓大一間隙，在右端蓋(17)左側(cè)中部臺(tái)上同軸固定導(dǎo)磁環(huán)(16)、永磁圈(19);轉(zhuǎn)子是將權(quán)利要求1所述所述轉(zhuǎn)子作如下補(bǔ)改后形成在軸(5 )上左邊 固定非磁性圓盤(21 ),在非磁性圓盤(21 )的右端同軸固定非磁性圓筒(23 ), 非磁性圓筒(23)的外圓離開永磁環(huán)(13)和(15)的內(nèi)圓一間隙，非磁性 圓筒(23)的內(nèi)圓離開永磁圈(19)和(20)的外圓一間隙；在靠近非磁性 圓筒(23)的外圓鑲嵌若干塊條形永磁體(12)和(14)，條形永磁體(l2) 和(14)沿厚度方向充磁，相當(dāng)于沿非磁性圓筒(23)的圓周切向充磁，條 形永磁體(12)和條形永磁體(14)的中性面沿非磁性圓筒(23)的徑向， 使條形永磁體(12)內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒(23)的截面內(nèi)沿順時(shí)針 方向；而使條形永磁體(14)內(nèi)部磁力線方向在非磁性圓筒(23)的截面內(nèi) 沿逆時(shí)針?lè)较?；在條形永磁體(12)和(14)靠近非磁性圓筒(23)外圓的 一面固結(jié)長(zhǎng)條形導(dǎo)磁片(8),在條形永磁體(12)和(l4)靠近非磁性圓筒(23)內(nèi)圓的一面固結(jié)長(zhǎng)條形導(dǎo)磁片(18);將軸承內(nèi)圈(4 )和(11 )套在軸(5 )上，然后將轉(zhuǎn)子裝入定子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動(dòng)機(jī)，其特征是所述的永磁環(huán)(13 )和(15 )、 條形磁鐵(12)和(14)沿軸向可一同各有多個(gè)，但至少一同各為兩個(gè)。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的磁動(dòng)機(jī)，其特征是所述永;茲圈(19 )和(20 )、 條形磁鐵沿軸向(12)和(14)可一同各有多個(gè)，但至少一同各為兩個(gè)。
全文摘要
一種磁動(dòng)機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成。在定子上設(shè)置徑向充磁的永磁環(huán)，非磁性圓筒固套在轉(zhuǎn)子軸上，非磁性圓筒的內(nèi)外圓均與軸同軸，非磁性圓筒的外圓離開永磁環(huán)的內(nèi)圓一間隙，在靠近非磁性圓筒的外圓鑲嵌若干塊條形永磁體，條形永磁體沿非磁性圓筒的圓周切向充磁，條形永磁體的中性面沿非磁性圓筒的徑向。轉(zhuǎn)子上每一個(gè)條形永磁體，同時(shí)受永磁環(huán)內(nèi)圓的磁極的排斥力和吸引力作用，所述排斥力和吸引力沿轉(zhuǎn)子的切向分力的合力，對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、只用自身的永磁能、效率極高、節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)H02K33/18GK101483375SQ20081000099
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者劉新廣 申請(qǐng)人:劉新廣