專利名稱：全能磁力發動機的制作方法
技術領域：
本發明與發動機有關，屬于應用物理學的范疇；本發明與低碳環保的新能源設備有關；簡稱全能磁動機。全能磁動機是本人2012/02/06的“磁能發動機”升級后的完整版,本機在多領域的實用性和可開發性，較前版本實用性更強、可開發性適用更廣。
背景技術：
人類對自然資源的大量需求、高速度地開發，致使資源匱乏，導致自然環境嚴重破壞和污染。由于世界環保組織和中國環保機構的大力倡導，使人們不斷地開發利用低碳低排節能環保的新能源設備，如太陽能、風能和海洋能等，新能源設備得以應用，人們的生存環境不斷得到改善，保護環境已成為許多現代人的自覺行動。長期以來，石油一直是人們生 活中最依賴的能源之一。但是隨著石油需求量地不斷增加，空氣的污染也在日益加重，尤其是汽油柴油價格猛漲，人們負擔加重。電動汽車和電動自行車的應用是一種有效地利用清潔資源，解決石油資源匱乏、保護環境的有效途徑。由于是新事物，難免存在著這樣或者那樣的缺陷；比如蓄電池的容量小、行程短的問題暫時得不到解決，阻礙了電動汽車和電動自行車的發展，尤其阻礙了電動汽車市場的大力發展。
發明內容
根據磁場特性，異性磁極相吸引，同性磁極相排斥(推動)的特點；本發明帶有底座的機殼內，主要由固定部分的定子和轉動部分的轉子(或轉筒)組成；
本發明的主要的基本技術特征是發動機作功的過程，是定子磁體產生的磁場(簡稱定子磁場)對轉子(或轉筒)磁體的同性磁極相推斥的推動力，以磁場特性為依據，以磁場的推動力為主動力，以轉子(或轉筒)的轉動慣性為輔；是一種使用清潔能源的全新的發動機形式。本發明根據轉動部位的不同，可分為轉子式發動機和轉筒式發動機；
轉子發動機帶有底座的機殼內，主要有定子和轉子組成，定子呈園筒或瓦形，轉子呈園柱或園環形，轉子在定子園筒形空腔內的同心轉軸上，可繞轉軸自由轉動；
轉筒發動機帶有底座的機殼內，主要有轉筒和定子組成，轉筒呈園筒形可繞同心轉軸自由轉動，定子呈園柱或園環形，且固定在轉筒空腔內的同心轉軸位置。以下分別列舉出發動機定子、轉子或轉筒等曲面體的磁體結構特點
轉子發動機定子內表面和轉筒發動機定子外表面均勻安裝有多個同向同性磁極的斜面磁體
轉子發動機轉子外表面和轉筒發動機轉筒內表面均勻固定有多個同向同性磁極的斜面磁體
根據定子和轉子的磁體結構特點，由定子和轉子(轉筒)兩項的組合，就構成了發動機的基本要件。
為了簡化敘述、減少重復，本發明中我們作如下說明
a、無論是轉子發動機還是轉筒發動機，定子和轉子(或轉筒)的中心都在同心轉軸上，可繞轉軸中心自由轉動；
b、有關斜面磁體的傾斜程度，是指磁體表面與所在弧形表面結點處的兩切面的夾角(O度至90度，);其中夾角為O度時，S卩園筒磁體的磁場方向是沿徑向指向或背向園心；當園柱上的斜面磁體夾角為90度時，呈葉輪形；
C、有關定子和轉子表面都均勻安裝有多個同向同性磁極的斜面磁體，其中的“同向”是指磁極的作用效果按時針方向確定；其中定子和轉子都為曲面體，也可以是整體成型的磁體。
圖I是磁能發動機的基本構造原理示意 圖2是磁能發動機的轉子磁體受力分析示意 圖3是由內外二個定子和一個公共轉子組成的二級動力磁能發動機示意 圖4是控磁機的定子磁體和園柱載體的安裝位置示意 圖5是控磁機齒輪杠桿調控系統示意 圖6是傘形齒輪在控磁機調控系統中的應用示意 圖7是限位閥的應用不意 圖8是定向齒輪的應用示意 圖9是控磁機利用伺服電機的調控系統示意 圖10是控磁機外形機件基本構造不意圖。以轉子發動機為例，進一步說明磁能發動機的工作過程；
如圖I所示，定子P園筒內側均勻固定有多個同向同性磁極的斜面磁體，比如A、B和C是其中的三個斜面磁體；圖中轉子Q的表面垂直固定有多個同向同性磁極的斜面磁體，A*、B*和C*是其中的三個對應的磁體；假如A、B、C和A*、B*、C*相對相近的磁體表面都為N極。如圖2所示，以B和B*相對相近的兩磁體表面是同性，都為N極；根據同性磁極相推斥(推動)的特性，轉子Q葉輪上的磁體B*受到定子P上磁體B磁場的推動力為F,產生的轉動力矩為Fr，其中r為力臂,是推動力F到園心O的垂直距離。同樣的道理，轉子Q上的A*和C*磁體上也各自受到定子P上的磁體A和C磁場的推動力F，也產生同樣的轉動力矩Fr ;即轉子磁體在定子磁場中受到的推動力，轉子在多個轉動力矩的共同作用下，產生轉動而做功；
為了減小體積，提高磁場的利用率，提高輸出功率，使用轉子發動機和轉筒發動機的混合形式，可以制成多級混合形式的發動機；下面的說明以兩級混合為例
如圖3所示，內層為一級結合，這相當于一臺轉筒式發動機的基本結構要件；外層為二級結合，這相當于一臺轉子發動機的基本結構要件；徑向圓筒形磁體為公共轉動部分(既是轉子又是轉筒)，假如，其內園為磁體的S極，外園為磁體的N極；本機帶有底座的機殼內，主要有二個定子和一個公共轉子(或轉筒)組成，即本機的公共轉動部分一徑向磁性園筒既是轉子發動機的轉子又是轉筒發動機的轉筒，置于園柱形定子I和園筒形定子2之間，公共轉子(或轉筒)可繞轉軸園心自由轉動；定子基本結構，定子2的園筒內側均勻安裝有多個同性磁極的斜面磁體；定子I固定于同軸園的中心位置是一園柱形，園柱外側均勻安裝有多個同性磁極的斜面磁體；兩定子和公共轉子(或轉筒)三體為同軸園心體；轉子(或轉筒)各自受到內外兩側的定子磁場的同向的推動力而轉動作功。 根據實際需要，定子和轉子還可以有多種形狀的變形，定子也可以根據需要有I個或多個；如園盤和轉盤形可以用來制作風扇、排風扇、磁動玩具等動力，更為簡單方便；本機帶有底座的機殼內，主要有定子和轉子組成；轉子由磁性轉盤組成，根據需要定子園盤有兩個，兩個定子園盤分別固定在轉子兩側的外殼底座上，園盤上固定有多個同性同向磁極的斜面磁體。兩個定子和轉子園盤三者互為同軸園心體；轉子同時受到兩側定子磁場的同向的推動力而轉動。本機帶有底座的機殼內，可由I個或多個定子和轉子制作的單機實用機型；或者由多個單機實用機型制作在同一轉軸上或同一機架上的多機實用機組。本發明所用的磁體可以是永久磁體或者電磁鐵(包括超導磁體)等磁體；使用的能源是磁場能，磁場能是一種高清潔能源，所以，本機是一種綠色環保型能源發動機。前面逐一介紹了磁體是無調控、固定模式的發動機的各種類型；根據工作環境和不同場合的需求，發動機應能加以調節控制是不可缺少的，控磁機作為動力機械，應具備可調節、受控制的性能。根據磁場特性，異性磁極相吸引，同性磁極相排斥(推動)的特點；全能磁動機調控系統的主要技術特征是，轉子磁體在定子磁場中始終受到磁力的作用，調控系統主要用以控制定子磁體的轉動方向，調整定子磁場的大小和方向，改變轉子磁體在磁場中的受力情況
1、轉子磁體受到定子磁場的推動力時而啟動；
2、轉子磁體在定子磁場中的受力大小改變時，使發動機的轉速改變；
3、轉子磁體受到定子磁場的吸引力時而停止；
用來控制發動機的變速、啟動和停止。本發明又可分為無調控發動機和可調控發動機兩種形式，可調控發動機簡稱控磁機；
控磁機是在無調控發動機的基礎上修改的
1、轉子部分不改變；
2、改變定子驅動磁體的結構特點；
3、定子驅動磁體增加了調控系統。由于調控系統的需要，控磁機定子磁體的結構特點有如下改變
轉子式發動機的定子內表面和轉筒式發動機的定子外表面安裝有多個園柱載體；在園柱載體上，固定有一個或多個同向同性的磁體，園柱載體上的磁體和轉子上的磁體呈一一對應關系；園柱載體一端的端點固定有衛星齒輪，在中心齒輪的帶動下，衛星齒輪連同園柱載體上的磁體可繞中心轉軸作園周轉動；根據需要，可在中心齒輪和衛星齒輪之間加入中間傳遞齒輪。如圖4所示，轉子磁體結構較前沒有改變；在定子磁體的園孔中，磁體固定在園柱載體上，磁體可繞園柱載體自身的轉軸中心轉動。控磁機的調控系統主要由四部分組成(1)、調控指令發出部分如操縱桿、手輪、手柄、控制器等；(2)、調控指令傳動部分如伺服電機、蝸桿蝸輪、齒條、傳動桿、傳動鋼絲等，用以傳遞各種操作指令；(3)、調控指令執行部分如各種齒輪的組合等，直接改變定子上的園柱載體上磁體的方向，用以直接執行調控指令；(4)、輔助部分如排擋、限位栓、定向齒輪、中間傳遞齒輪、彈性固定栓和電源等；本機通過調控系統進行零距離和近距離的控制。結合圖示，分別說明控磁機的各種調控方式；
如圖5所示，A、B、C是多個齒輪的一部分，是與定子上的磁體載體一端固定在一起的衛星齒輪組，且A、B、C分別與中心齒輪O咬合，中心齒輪O與傳動連桿a固定在一起，并通過傳動桿b連接到操縱杠桿c上；a和b、b和c之間分別以活動轉軸相連；因此操縱杠桿c左右移動的位移都會通過b傳遞到a，使中心齒輪O產生角位移，使A、B、C齒輪轉動，從而改變了定子磁體的方向，即改變了轉子磁體的受力大小；當A、B、C到達相應的角度時；轉子磁體受到定子磁場的吸引力而停止轉動，從而達到了調控發動機的目的。
控磁機的調控傳動系統中要用到各種齒輪(或齒條)，如圖6所示，是傘形齒輪在調控系統中的應用，是轉盤磁能發動機調控機構示意圖，固定有手輪(或手柄)的中心齒輪，帶動多個固定有磁體的衛星齒輪A和B等轉動時，使定子園盤上的磁場方向發生改變，以調控發動機速度和啟停，中心齒輪上安裝有彈性固定拴，固定拴可以有多種形狀。限位閥如圖7所示，A和B為兩個靜止的阻擋物，其之間是一限位閥C，限位閥c只能在A和B之間轉動；限位閥c與齒輪聯動，以限制控磁機齒輪的轉角。如圖8所示，控制閥以O為園點轉動，在壓力彈簧的作用下，使鋸齒形齒輪O只能沿逆時針定向轉動；定向齒輪O與齒輪聯動，以限制控磁機齒輪的轉向。如圖9所示，介紹控磁機的伺服電機的調控系統，伺服電機接收到控制器發出的控制信號而轉動或停止時，通過蝸桿蝸輪帶動固定有磁體的多個衛星齒輪轉動或停止，齒輪帶動園柱載體上的磁體轉動或停止，以調控發動機速度和啟停；伺服電機調控系統可用以遙控、自控和定時控制等方式。為簡便裝卸定子上的磁體和園柱載體的操作工藝，控磁機采用在園孔中直接插拔的方式，即在園孔出口處不設瓶頸；如圖10所示的園柱體的直接插口 ；
機殼外層鑄有多個繞機殼的棱形環狀花紋或者由多個繞機殼的棱形交錯的花紋，既美觀亦確保外殼的強度，又減輕了機殼的重量；如圖10所示的機殼上的棱形環狀花紋。本發明較好的實施方案是發動機(或機組)與發電機的組合，形成磁能發電充電系統，為電動汽車充電；或者為電器提供戶外電源；
本發明有結構簡單、自成體系和移動方便等優點，可以方便的安裝在電動汽車上，在行駛過程中帶動發電機為蓄電池充電，可大大地提高電動汽車的行駛里程；能有效的解決長期困擾人們的蓄電池容量小，電動汽車行駛路程短的問題。將來的電動汽車同燃料汽車一樣，實現長途旅行成為可能。本發明最好的實施方案是發動機(或機組)為戶外提供動力輸出，或與其他動力混合使用；如電磁力、氣動力、內燃機等，組成混合動力輸出；
可控磁能發動機是一種完整的新型動力，直接為多個領域提供動力輸出，亦可與其他動力混合使用；將應用于動力機械和交通工具；
本發明的優點是不用油、不用電，低能耗，可用于多個領域，受消費者歡迎；節能環保，零排放、無污染，利國利民；在國家環保政策的支持下，也將迎來更加廣闊的市場發展前景，發展前途和經濟利益更是不可估量！
乘黨的十八大的強勁東風，成就千秋事業，世世代代發展清潔能源，是有利于千秋萬代的大事！
本發明是以實現低能耗、零排放、無污染、節能環保的發動機為目標。·
權利要求
1.本發明根據磁場特性，異性磁極相吸引，同性磁極相排斥(推動)的特點；發動機帶有底座的機殼內，主要由固定部分的定子和轉動部分的轉子(或轉筒)組成； 全能磁力發動機的主要的基本技術特征是發動機作功的過程，是以定子磁場對轉子(或轉筒)磁體的同性磁極相推斥(推動)的磁場特性為依據，以磁場的推動力為主動力，以轉子(或轉筒)的轉動慣性為輔，是一種使用清潔能源的全新的發動機形式；具有多領域的可開發性和實用性； 發動機所用的磁體可以是永久磁體或者電磁鐵(包括超導磁體)等磁體。
2.根據權利要求I: 本發明根據轉動部位的不同，可分為轉子式發動機和轉筒式發動機； 轉子發動機和轉筒發動機的磁體結構特點 轉子發動機定子內表面和轉筒發動機定子外表面均勻安裝有多個同向同性磁極的斜面磁體 轉子發動機轉子外表面和轉筒發動機轉筒內表面均勻固定有多個同向同性磁極的斜面磁體； 斜面磁體表面的傾斜程度，是指磁體表面與所在弧形表面處的該點切面的夾角(O度至90度，)；其中夾角為O度時，即園筒磁體的磁場方向是沿徑向指向或背向園心； 其中的“同向”是指磁極的作用效果按時針方向確定； 其中的定子和轉子為曲面體，也可以是整體成型的磁體。
3.根據權利要求I: 根據實際需要，本發明帶有底座的機殼內，定子和轉子可以有多種形狀的變形，定子和轉子可以有I個或多個。
4.根據權利要2 本發明帶有底座的機殼內，定子和轉子(或轉筒)可以制作成轉子式和轉筒式發動機的多級混合形式的功率輸出。
5.根據權利要求I: 本發明帶有底座的機殼內，可由I個或多個定子和轉子制作的單機實用機型；或者由多個單機制作在同一轉軸上(或同一機架上)的多機實用機組。
6.根據磁場特性，異性磁極相吸引，同性磁極相排斥(推動)的特點；本發明調控系統的主要技術特征是，轉子磁體在定子磁場中始終受到磁場的作用力，調控系統主要用以控制定子磁體的轉動方向，調整定子磁場的大小和方向，來改變轉子磁體在磁場中的受力情況，使轉子磁體受到定子磁場的推動力時而啟動，或者改變發動機的轉速；轉子磁體受到定子磁場的吸引力而停止；從而達到了調控發動機的目的。
7.根據權利要求I和6: 本發明根據不同場合的需求，可分為無調控發動機和可調控發動機；可調控發動機簡稱控磁機； 控磁機的定子表面安裝的磁體結構特點是 轉子式發動機的定子內表面和轉筒式發動機的定子外表面安裝有多個園柱載體；在園柱載體上，固定有一個或多個同向同性的磁體，園柱載體上的磁體和轉子上的磁體呈一一對應關系；園柱載體一端的端點固定有衛星齒輪，在中心齒輪的帶動下，衛星齒輪連同園柱載體上的磁體可繞中心轉軸作園周轉動；根據需要，可在中心齒輪和衛星齒輪之間加入中間傳遞齒輪。
8.根據權利要6 控磁機的調控系統主要由四部分組成(1)、調控指令發出部分如操縱桿、控制手輪、控制手柄、伺服電機控制器等；(2)、調控指令傳動部分如伺服電機、蝸桿蝸輪、齒條、傳動桿、傳動鋼絲等，用以傳遞各種操作指令；(3)、調控指令執行部分如各種齒輪組等，直接改變發動機定子上的園柱載體上的磁體方向，直接執行調控指令；(4)、輔助部分如排擋、限位閥、定向齒輪、中間傳遞齒輪、多種形狀的彈性固定栓和電源等；本機通過調控系統進行零距離和近距離的控制；伺服電機調控系統可以用以遙控、自控和定時控制等方式。
9.根據權利要I:為簡便裝卸定子上的磁體和園柱載體的操作工藝，本發明采用園柱載體在園孔中可以直接插拔的方式，即在定子園孔出口處不設瓶頸； 機殼外層鑄有多個繞機殼的棱形環狀花紋或者由多個繞機殼的棱形交錯的花紋，既美觀亦確保外殼的強度，又減輕了機殼的重量。
10.本發明較好的實施方案是發動機(或機組)與發電機的組合，形成磁能發電充電系統，提供戶外電源；可以方便的安裝在電動汽車上，在行駛過程中帶動發電機為蓄電池充電，可大大地提高電動汽車的行駛里程； 本發明最好的實施方案是發動機(或機組)為戶外提供動力輸出，或與其他動力混合使用；如:電磁力、氣動力、內燃機等，組成混合動力輸出，節能減排；控磁機是一種完整的新型動力，既可以直接提供動力輸出，也可與其他動力混合使用；可使用于多個領域；也將應用于動力機械和交通工具。
全文摘要
本發明與發動機有關。全能磁力發動機的基本技術特征是發動機地作功過程，是以磁場特性為依據，以磁場力為主，以轉子的轉動慣性為輔，是用于多領域的高清潔全新的發動機形式。摘要附圖是本機的最基本的構造原理圖；如圖，機殼內由園筒形定子P和園柱形轉子Q組成；定子內表面安裝有多個同性同向的斜面磁體，如A、B和C，均為N極；轉子在定子空腔內的同心軸上、可繞軸轉動，其表面固定有多個同性同向磁體，如A*、B*和C*，均為N極；由磁場特性知，轉子磁體A*、B*和C*各自受到定子磁體A、B和C的磁場的推動力，產生轉動力矩，轉子在多個力矩的共同作用下，產生轉動。本發明可分為無調控和可調控發動機。
文檔編號H02N11/00GK102946216SQ201210492000
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者張汝桐, 張斐然 申請人:張汝桐