電磁動機的制作方法

本發明涉及一種能量轉換設備，特別涉及一種電磁動機。

背景技術：

電動機是把電能轉換成機械能的一種設備。它是利用通電線圈(也就是定子線圈)產生旋轉磁場并作用于轉子(如鼠籠式閉合鋁框)形成磁電動力旋轉扭矩。

電動機經多年廣泛應用和發展已經是非常成熟了，但現在的電動機只是把電能轉換成機械能。磁體產生的磁場僅作為的一種能量轉換場地，而沒有將磁體之間相互作用的磁力加以利用轉換為機械能，耗損大量電能。我國電機年用電量就超過2萬億千瓦時，約占全國用電量的60％和工業用電量的80％。且現有的高效電機能耗只比普通電機低20％～30％，其市場占有率也只有10％左右。我國″十二五″期間將集中力量圍繞電機系統節能工程。超高效機電設備的發明、推廣與應用已經刻不容緩，意義重大。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的不足之處，本發明提供一種能高效地把磁能和電能共同轉換為機械能的電磁動機。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種電磁動機，包括外殼、定子及轉子，所述定子固定在外殼上，在定子上設置有多組成對的永磁鐵，所述永磁鐵等距間隔設置在同一平面上，在永磁鐵中心設置有轉子，所述轉子包括電磁鐵及轉軸，該電磁鐵通過轉軸固定在殼體上，所述電磁鐵包括磁導體及纏繞在其上的線圈，在轉軸上設置有電源換向器，所述電源換向器與電源通過導電裝置連接，在所述外殼內設置有電機啟動裝置。

作為優選，所述導電裝置為帶有碳刷的碳刷架，并通過絕緣座固定在外殼上，所述碳刷的刷頭與換向器接觸。

作為優選，所述定子為環狀磁軛。

作為優選，所述永磁體有奇數組。

作為優選，所述永磁鐵共有三組。

作為優選，所述電源換向器的換向線路組數與磁極數相同。

作為優選，所述電機起動裝置為啟動電磁鐵，該啟動電磁鐵固定設置在定子上。

作為優選，所述啟動電磁鐵具有獨立的供電單元，且對外只體現一個磁極。

作為優選，該啟動電磁鐵不位于任意一組永磁鐵連線的中軸線上。

通過以上技術方案可以看出，本發明結構簡單，只在永磁鐵磁極點上短時間供電，將負轉矩磁能改變為正轉矩磁能，對磁力進行充分的利用，使得絕大部分機械能由磁能提供，降低電能的損耗，適宜推廣應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明中只有一對永磁體的結構示意圖；

圖3是本發明中有三對永磁鐵的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例及附圖來進一步詳細說明本發明。

實施例1、一種如圖1及圖2所示的電磁動機，包括外殼1、定子2及轉子，所述定子2為環狀磁軛，磁軛能約束磁體磁力向外擴散，對外也起磁屏蔽的作用，該定子2固定在外殼1上，在定子2上設置有一組成對的永磁鐵4，所述永磁鐵4等距間隔地設置在同一平面上，在永磁鐵4中心設置有轉子，所述轉子包括電磁鐵3及轉軸5，該電磁鐵3通過轉軸5固定在殼體1上，所述電磁鐵3包括磁導體及纏繞在其上的線圈，其兩極對稱的分布在轉軸的兩側，在轉軸5上設置有控制電源供電方向的電源換向器6，所述電源換向器6與電源通過導電裝置連接，所述導電裝置為帶有碳刷7的碳刷架，固定在外殼上，所述碳刷7的刷頭與電源換向器6接觸，充分利用磁體的吸引力和排斥，降低電能消耗，在所述相鄰的兩個永磁鐵4中間設置有啟動電磁鐵8，所述啟動電磁鐵8具有獨立的供電單元，在啟動本電磁動機給電磁鐵3通電的同時對啟動電磁鐵8進行通電，使啟動電磁鐵8具有磁性極，且對外只體現一個磁性極，可以起到協助啟動的作用，該啟動電磁鐵8不位于任意一組永磁鐵4連線的中軸線上，可降低啟動耗能，且不會影響本電磁動機的正常運行。

實施例2、一種如圖1及圖3所示的電磁動機，包括外殼1、定子2及轉子，所述定子2為環狀磁軛，磁軛能約束磁體磁力向外擴散，對外也起磁屏蔽的作用，該定子2固定在外殼1上，在定子2上設置有三組成對的永磁鐵4，把三組永磁鐵4從豎直方向開始沿順時針方向依次分為第一組永磁鐵401、第二組永磁鐵402、第三組永磁鐵403，所述永磁鐵4等距間隔設置地在同一平面上，在永磁鐵4中心設置有轉子，所述轉子包括電磁鐵3及轉軸5，該電磁鐵3通過轉軸5固定在殼體1上，所述電磁鐵3包括磁導體及纏繞在其上的線圈，其兩極對稱的分布在轉軸的兩側，在轉軸5上設置有控制電源供電方向的電源換向器6，所述電源換向器6與電源通過導電裝置連接，所述電源換向器有六組換向線路，所述導電裝置為帶有碳刷7的碳刷架，固定在外殼上，所述碳刷7的刷頭與電源換向器6接觸，在所述外殼內設置有電機啟動裝置。

進一步地，所述電機起動裝置為啟動電磁鐵8，該啟動電磁鐵8固定設置在定子2上，位于相鄰的402與403中間位置，該啟動電磁鐵8擁有獨立的供電單元，在啟動時可以起到協助啟動的作用，啟動運行后關閉，且不會影響電磁動機的正常運行，該啟動電磁鐵8不位于任意一組永磁鐵4連線的中軸線上，降低啟動所需功率。

在本電磁動機未工作時，固定在轉軸上可自由做圓周運動的電磁鐵3，其鐵芯會在永磁鐵4的磁力作用下，停留在與某一組永磁鐵4磁極正對、磁極距離最近的位置(如圖3所示)。

啟動時給電磁鐵3通電使其兩極與正對的永磁鐵組401同極，此時永磁鐵4與電磁鐵3之間的相互作用體現為相互排斥力，但其作用力與轉軸軸心在同一直線上而對外不體現。要轉子按需要的方向(現以順時針為例)旋轉，此刻就須要要一個順時針方向的初始力來打破平衡。所以需要同時給啟動電磁鐵8通電，對外只體現一個磁極，使之對外體現的磁極與轉子上電磁鐵將要轉向自己的磁極異極。在啟動電磁鐵8的作用下，電磁鐵3向順時針方向偏移。永磁鐵401與電磁鐵3之間的相互作用力即刻得以釋放、體現。

電磁鐵3即帶著轉子在永磁鐵401的排斥力和永磁鐵402的吸引力作用下開始順時針轉動，完成啟動。

啟動電磁鐵8只在啟動時瞬間通電，其作用是打破啟動前形成的永磁鐵、電磁鐵磁極正對平衡。

當通電電磁鐵3繞組使鐵芯達到飽和磁化強度后即可斷電。斷電后電磁鐵3鐵芯的外加電磁場雖然消失，但因磁性物質都具有-磁滯現象，電磁鐵3鐵芯仍將保留一定剩余磁化強度，而使鐵芯處于相當于剛才通電工作時某一點的工作狀態上(該點常稱為工作點)。所以其仍會在永磁鐵401的排斥力和永磁鐵402的吸引力作用下帶著轉子繼續轉動。

所以電磁鐵3的通電長短由其繞組和鐵芯決定。但最長通電距離應小于永磁鐵兩磁極間距的一半，因為越過中點后，即便不考慮磁遲滯，永磁鐵2對電磁鐵鐵芯的作用力也大過永磁鐵1，即不需耗電也是體現為正轉矩磁能。

當電磁鐵3轉至與永磁鐵402磁極正對時，永磁鐵的吸引磁力就將阻止電磁鐵遠離自己，即阻礙轉子繼續轉動。再轉，磁能就將開始體現為負轉矩磁能，恢復給電磁鐵3通電使之成為與所正對的永磁鐵402同極的電磁鐵，永磁鐵與電磁鐵之間的相互作用力就即刻由吸引力變為排斥力。轉子在永磁鐵402的排斥力和永磁鐵403的吸引力及慣性的作用下繼續轉動，即實現了將負轉矩磁能變為正轉矩磁能，使磁能始終體現為正轉矩磁能，從而使強大的磁能得到轉換利用。

以此類推，電磁鐵3將帶著轉子不停的轉動，并由轉軸5向外輸出機械能。

由此可見，本電磁動機創造了一種全新的機械能獲取方式，且結構簡單，只在永磁鐵3磁極點上短時間供電，將負轉矩磁能改變為正轉矩磁能，對磁力進行充分的利用，使得絕大部分機械能由磁能提供，降低電能的損耗，適宜推廣應用。

以上對本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發明實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例，在具體實施方式以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。