[发明专利]新式永磁能机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机，特别是一种永磁能机。

背景技术

永磁电机有比传统的电机效率高、损耗小、体积小等优点，但节能效果并不显著。永磁电机中的永磁体主要用来励磁，永磁体能的利用率很低。如何充分提高永磁能的利用率，并使其转化为可实际使用的其它形式的能量，是现代科技的重大课题。

发明内容

本发明设计一种永磁能机，目的是充分有效地使永磁能直接转化为可实际使用的机械能，从而提供一种能耗极小且环保的动力源。

本发明按下述技术方案实现。

本发明由定子、转子、控制器、发电机、充电器、蓄电池及传感器构成。定子类似于传统的电机的定子结构，但本发明的定子线圈绕在非磁性绝缘材料做成的长条齿上，且有若干组线圈；由转轴、导磁体、非磁性体及永磁体组成极性沿圆周交替的多磁极转子。转子轴的一端可安装动力输出轮，另一端连接一个发电机，发电机通过充电器与蓄电池相连接，定子线圈通过控制器与蓄电池连接。在转子非磁性端板对应磁极处镶嵌小磁柱(或小磁珠)，传感器的传感头镶嵌于定子端盖，且使传感头所在的圆与小磁柱所在的圆隔沿轴向间隙对应；控制器根据传感器测取转子磁极相对于定子齿的位置信号，给定子各组线圈交替通不同方向的电流，则转子因其永磁极受到定子齿的电磁极的吸引力矩和排斥力矩而旋转，从而驱动发电机和向外输出功率。本发明定子的齿数及相应的线圈组数、转子磁极数或永磁体的数量，根据实际需要设计而定；而且转子永磁体的组合方式是多样的。

假设将所述新式永磁能机中的转子用纯软铁做成有若干齿的转子代替，那么它的工作原理与开关磁阻电机很相似，不计损耗，开关磁阻电机输出能量等于输入的电能，并不节能。而本发明使转子永磁极同时获得定子一个电磁极吸引力矩和定子另一个电磁极的斥力矩，而且引力矩或斥力矩均由电磁场与永磁场共同提供；开关磁阻电机仅是定子齿的电磁力吸引其转子的软铁齿，而且这个引力仅由电磁场提供。所以，新式永磁能机输出能量大于需输入的电能。本发明定子的电磁极与转子永磁极之间作用力大小与在它们之间间隙中的磁感应强度的平方成正比，而此磁感应强度值是电磁极和永磁极磁感应强度的叠加值，若保持此值不变，提高永磁极在所述间隙中的磁感应强度值，等量地减小电磁极在所述间隙中的磁感应强度值的，则所述新式永磁能机输出能量值不变，但大幅度地降低了所需输入的电能，这就是说新式永磁能机能量输出输入差值变大。所以所述新式永磁能机巧妙使用永磁体能，使能量增值，而且增值随永磁场的增强而大幅度增长，这个增值的能量的大部分向外输出，小部分用于给新式永磁能机自身提供能量。

还应该指出，本发明的结构和工作原理与永磁电机(详细了解可参考有关资料)有实质上的不同，永磁电机利用定子的旋转电磁场与含有永磁体的转子磁场相互作用驱动转子，是基于电磁感应原理，而本发明基于电磁体与永磁体之间的引力和斥力。永磁电机定子电磁与转子永磁作用的合力对其转子产生的转矩不如本发明的大，原因是这种定子电磁力仅对转子产生引力矩，而本发明转子永磁极同时受到定子齿的电磁极的吸引力矩和排斥力矩。永磁电机定子的旋转电磁场会在定子铁心感应出涡流造成能量损耗，而且涡流生热造成危害，旋转电磁场还会在定子铁心中产生磁滞损耗。而本发明的定子线圈绕在非磁性绝缘材料做成的长条齿上，且定子电磁场进入转子的磁力线很少，因而感应损耗很小，发热很少，所以本发明节能比永磁电机显著的多。

本发明具有开关磁组电机所具有的优点，而且还有以下优点：

1、本发明充分地将永磁能转换为可直接实际使用的机械能，使新式永磁能机输出的能量比输入的能量显著增值，它启动后犹如永动机；

2、本发明耗电很少，损耗小，效率极高，节能，因而运行费用很低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明转子相对定子转过一个角度时的示意图；

图4为图3中转子转到其磁极与定子铁心齿正对时的示意图；

图5至图7为本发明转子的另外三种结构示意图；

图8为实施例二的结构示意图；

图9为实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图进一步对本发明详细说明。