永磁體發動機的制作方法

專利名稱:永磁體發動機的制作方法
本發明屬于一種發動機類，是利用永磁體的磁場力，直接轉換成具有轉動做工的機械力。
永磁體所存在的磁力，是一種公知的能量，它在許多技術領域：
里得到了廣泛的應用，近年來磁性材料的研究和應用，有了驚人的發展，出現了一些具有高剩磁和磁能積的磁性材料，(B.H)max已達到20兆高奧的高性能，這對開拓永磁體的新用途，以及在探索發展新的磁性應用裝置有了可能性。在本發明中，正是對這種可能性的探索，利用磁場施力于本發明結構的驅動系統，組成一個新的動力裝置，它和現在燃油類發動機相比，清潔無污染，結構小而簡單，易于制造，工做適應性廣、對于目前燃料能源日趨緊張狀態有了新的前景，一但工業化會有不可估量的經濟價值。
本發明的任務是利用磁場力，推所出一種新的發動機。
本發明的特征是利用磁力做本結構的驅動系統，組成一個新的動力裝置，不耗燃油不加外部能源，只要有一定強的永磁體磁場力，就能保證有功率輸出，在本結構的工作系統中，由曲線定子卷的內切凸凹曲面，控制和疏導切磁輪及大小抗磁板對隋動轉架和掀磁轉架，產生吸合與切磁工作狀態，使轉動部件做剪式的運動方式、驅動軸產生轉動效應。
本發明將在下列實施例的附圖中更清楚的說明。
圖1永磁體發動機的總體結構圖。
圖1a永磁體發動機的主視圖。
圖1b是沿圖1aⅢ-Ⅲ的剖視。
圖1c永磁體發動機的俯視圖和局部剖視。
圖1d永磁體發動機右視圖。
圖1e永磁體發動機左視圖。
圖2永磁體發動機圖Ⅰb中Ⅰ的局部放大。
圖3永磁體發動機中所采用逆止機構的結構圖。
圖4結構簡圖。
圖5工作狀態分析圖。
圖1是對永磁體發動機的總體結構特征的描繪，更清楚的說明將在下列實施例的附圖中。
圖1a所示，曲線定子卷4A、4B，分段間隔組成一體，軸1在逆止機構6的控制下，為本發動機轉動方向，棘輪10在掀磁轉架2A、2B、2C及隋動轉架3A、3B、3C的中間，各組成一組轉動部件。隋動轉架3A、3B、3C相互間配置在一定的角度間，用牙嵌齒聯在一起，受逆止機構7的控制轉動時與軸1同向。掀磁轉架2A、2B、2C，自身形成一個角度與隋動轉架3A、3B、3C互為張角，配置與隋動轉架相同的位置間，用牙嵌齒聯在一起受逆止機構8的控制，轉動時與軸1同向。摩擦輪28，做發動機啟動時用，慣性輪9穩定轉動作用。
見圖1b、圖4，曲線定子卷4A、4B內的凸凹曲面。控制和疏導切磁輪13及大小抗磁板14、15，在隋動轉架3A、3B、3C的滑道上沿曲線定子卷4A、4B。逆向轉動，當隋動轉架3A由△1轉到△1′時，大抗磁板14遂漸，切入磁場，小抗磁板15后于L/2與大抗磁板14，同時完成切磁、大磁塊11、小磁塊12的磁極處于隔開狀態，此時磁通量為最小、a張角最大，當隋動轉架3A由△2轉到△2′時，大抗磁板14受離心力同時受小抗磁板壓簧16的作用向外運動，小抗磁板先于L/2脫離隔磁區，小磁塊12的磁極開始工作。當由△2′運動到△2″時，大小抗磁板都脫離隔磁區，進入工作狀態，大磁塊11，小磁塊12的磁極間氣隙變最小，磁通量最大，a張角等于零，此時隋動轉架3B運動到△3的位置，開始進入工作狀態。隋動轉架3C運動到△4的位置，進入工作狀態的啟始點，當隋動轉3A、3B、3C繼續 (π)/36 時，隋動轉架3A開始做負功，在慣性矩的推動下轉過 (π)/36 時，隋動轉架3A的另一端在△1的最小工作位置上，3C在△4′的工作位置上，3B在△3′的最大工作點上，此時三點的氣隙，磁通和遠大于隋動轉架3A所做的負功。φδ1′+φδ2+φδ3＞φδ2的磁通在△2的位置就已大于φδ1的磁通，從△2逆向轉動 (π)/36 是工作負區，在每一個運動軌跡都出現一次，克服它的辦法1是要選擇適當慣性矩2是要增加轉動部件的數量，也可以從改變適當的結構上得到。在轉動做功中，掀磁轉架2A在△2″位置上被逆止機構8反向逆止將隋動轉架3A從△2′-△2″的位置上吸向掀磁轉架2A，使隋動架棘爪17撥動棘輪10、驅動軸1轉動。在隋動轉架3A由△1′向工作區轉動時被逆止機構7，反向逆止，吸動掀磁轉架2A轉動，使掀磁架棘爪18撥動棘輪10驅動軸1轉動，這就是轉動部件做剪成運動的方式。
圖1b和圖2所示，止磁板5、5′及分布在曲線定子卷4A、4B中，發動機處于工作狀態時，止磁板5、5′及變位止磁板5A，在拉簧20的拉動下，脫離曲線定子卷的曲線底部，切磁輪13和大抗磁板14，小抗磁板15，沿曲線軌跡做工作運動。在需要發動機停止工作時，外力驅動凸爪19推動止磁板5、5′克服拉簧20的拉力，在機架軸21上的定位套上滑動，5A沿護罩23內的內弧面上，向內縮園到φ、φ1的位置，切磁輪13不能再沿曲線定子卷4A、4B上轉動、大小抗磁板14 15。將所有的磁場隔開，工作處于靜止狀態，縮園到φ的位置，是止磁板5及變位止磁板5A縮成，φ1縮園小于φ，使小抗磁板撥齒片嵌入棘輪10中，待啟動時，外力傳給軸1的一個力通過棘輪10，使轉動部件克服死點，預發轉動。
圖5是本發明對啟動與停止的操縱機構實施例，當轉動臂25在β角位置上發動機在工作、在拉動拉桿24，使轉動臂25轉到β′的角位置，發動機停止工作，起步壓彈機構26被壓彈架27送到摩擦輪28的另一邊，在啟動時，復位拉簧29拉動拉杠24，壓彈架27復位后，壓彈機構26中的順向輪26′被壓壓向下與摩擦輪28摩擦，拉動向后微量移動便與壓彈機構26中機架卡死，帶動摩擦輪28及慣性輪9，傳給軸1上的隋動轉架3A開始發動，轉動臂25滯后于起步壓了機構一距離，被推到β角的位置，發動機在有了一定的慣性預轉動，就能穩定的工作。
圖1C所示，曲線定子卷4A、4B及定位軸套22被機架軸21緊固在前后端蓋33、34上，凸爪軸31上的間隔套21把凸爪19間隔在定軸套22的位置，護罩23封密在前后端蓋33、34上。
圖1e所示，機架軸21在前端穿過與后端聯接后用螺母緊固，尾部的螺桿長扁方，臥進前端蓋的長孔中螺孔35是連接螺孔。
圖2是小抗磁板15及小抗磁板撥齒片15的局部放大圖。大小抗磁板都是用各問異性永磁材料。
圖3是軸1逆止機構6，隋動轉架逆止機構7，掀磁轉架逆止機構8的放大圖，用多個棘爪逆止達到最小止退量，用以提高轉動效率。
見圖4、圖5，圖5是在動態條件下工作的永磁體工作狀態分析圖。所選參數是稀土鈷永磁材料的混合稀土鈷110的退磁曲線，在座標橫軸右端，有轉動部件中隋動轉架3A、3B、3C的運動軌跡，此曲線表示是隋動轉架兩端的工作狀況，上部虛線是將底部疊加而成，可以看出，雖然在曲線定子卷的控制下作曲線運動，但是運動規律近似于平線，而且靠近最大動態磁能積點Q，所以是一定有功率輸出，工作氣隙是δ1時，氣隙磁通φδ1在Q點上，工作氣隙是δ2時，氣隙磁通φδ1′在P點，P-Q兩點就是改變工作氣隙時的兩動態工作點。
在本發明的結構敘述中，功率的大小可以選擇在對增加轉動部件的數量和相應的結構比例大小，就能確定功率。
權利要求
1.利用永磁體磁場力工作的永磁體發動機。主要特征是由曲線定子圈4A、4B的內切凸凹曲面，控制和疏導切磁輪13及大小抗磁板14、15。對隋動轉架3A、3B、3C和掀磁轉架2A、2B、2C產生吸合，切磁的剪式運動，吸合時產生轉動力矩，切磁時形成磁極斥力產生一個a張角，交替的順向運動，對軸1產生轉動效應。停止轉動，凸爪19推動止磁板5、5′及5A縮園至Φ、Φ1的位置。運動軌跡不再是曲線，對軸1不能產生轉動力矩。啟動時，起步壓彈機構26帶動摩擦輪28通過軸1傳給棘輪10，使隋動轉架3A連同3B、3C及掀磁轉架2A、2B、2C和慣性輪9，預發轉動開始工作。
2.按照權利要求
1所述，曲線定子圈4A、4B，為不對稱曲面、曲線特性為鋸齒形內切，分塊間隔組裝成一體。
3.按照權利要求
1所述，軸1被逆止機構6控制為逆時針轉動，隋動轉架3A、3B、3C，被逆止機構7控制與軸同向，掀磁轉架2A、2B、2C被逆止機構8控制與軸同向。
4.按照權利要求
1所述，隋動轉架3A、3B、3C和掀磁轉架2A、2B、2C與軸1交替變換一個a角，形成剪式運動。
5.按照權利要求
1所述，隋動轉架3A、3B、3C相互間成一角度用牙嵌齒聯接。掀磁轉架2A、2B、2C相互間也成一角度用牙嵌齒聯接。
6.按照權利要求
1、2所述，止磁板5、5｀及變位止磁板5A。分別在曲線定子圈4A、4B的間隔區中。轉動時脫離曲線底部。停止時，拉桿24拉動凸爪19使止磁板5、5｀及變位止磁板5A縮園至φ、φ1的位置。啟動時，拉桿24先復位一段帶動起步壓彈機構26。通過摩擦輪28，使軸1連同慣性輪9和轉動部件預發轉動后，轉動臂25，被拉桿24推向復位。拉簧20將變位止磁板5A及止磁板5、5｀拉回到最大位置。
7.按照權利要求
1.或3.所述，轉動部件做剪式運動時，以掀磁轉架2A、2B、2C被逆止機構8反向逆止時，吸動隋動轉架3A、3B、3C，使驅動棘爪17分別在三個位置上，撥動棘輪10，使軸1轉動。以隋動轉架3A、3B、3C被逆止機構7反向逆止時，吸動掀磁轉架2A、2B、2C使驅動棘爪18分別在三個位置上撥動棘輪10，使軸1轉動，各項轉動都以軸1逆時針方向。
8.按照權利要求
1所述，發動機工作時產生轉動力矩并有功率輸出，選用功率時可增加掀磁轉架2A、2B、2C……和隋動轉架3A、3B、3C……的數量和相應的結構比例。
專利摘要
永磁體發動機是將磁力直接轉換成具有轉動做功的機械力。轉動時不斷的改變氣隙距離。由δ
文檔編號H02N11/00GK87102256SQ87102256
公開日1988年10月12日 申請日期1987年3月18日
發明者高明山 申請人:高明山導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan