[实用新型]永磁铁能源电动机

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种动力装置，具体是一种以磁能为主要能源的永磁铁能源电动机。 

背景技术

动力机是各种生产设备所必需的。目前所用的动力机有蒸汽发动机、燃油发动机、燃气发动机等，它们都要消耗煤、油、气等天燃能源，而且还容易造成环境污染。电动机虽是一种清洁的动力机，没有污染，但它的效率较低。在自然界中，永磁体的磁能有着巨大的能量，完全可以利用它来为人类服务，可是利用永磁体的磁力来实现功率输出的高效动力机，至今在实际的生产和生活中这种磁能动力机的使用还没有出现过。 

发明内容

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种结构既简单又完善，制造也容易，效率较高，能大大节省电能的永磁铁能源电动机。 

本实用新型的目的是通过以下技术措施来实现的：该永磁铁能源电动机包含有机壳、前端盖、后端盖、防尘盖、出线盒、换向电机、位置传感器、霍尔开关、两块永磁定子、永磁转子、输出转轴，其创新之处是两块永磁定子都为呈圆弧形且在其轴向方向上的前、后方开有上、下错开的圆弧形缺口的瓦状形永磁体。同时这两块永磁定子中的一块成“残月”形态，另一块成“新月”形态，它们是以镜面成对称图形。而且一块永磁定子的 内圆弧面为S磁极，外圆柱面为N磁极；另一块永磁定子的内圆弧面为N磁极，外圆柱面为S磁极。这两块永磁定子是以镜面成左右对称地设置在同一圆圈上。永磁转子是在转子铁芯支架的外圆柱面上固定一对或两对呈圆弧形的瓦状永磁块而构成，并让每对瓦状永磁块的两个磁极要分别正对永磁定子上的两个上、下错开的内圆弧面。另外永磁转子的转轴是与换向电机的转轴为同一根输出转轴。 

本实用新型中永磁定子的整个圆弧所对的圆心角为140°～170°。 

本实用新型中永磁转子上的瓦状永磁块的圆弧所对的圆心角为10°～80°。 

本实用新型与现有技术相比的有益效果是该永磁铁能源电动机在工作过程中主要是利用磁能来做功，只是在通过吸死换向区时，才利用电能由换向电机来做功。因此它比一般的电机要大大地节省电能。 

附图说明

图1为本实用新型的结构图。 

图2是本实用新型中成“残月”形态永磁定子的主视图。 

图3是图2的左视图。 

图4是图2中的A-A剖面图。 

图5是本实用新型中成“新月”形态永磁定子的主视图。 

图6是图5的右视图。 

图7是图中的B-B剖面图。 

图8是本实用新型永磁转子上的瓦状永磁块在永磁定子磁场中转动的工作状态示意图。 

图9是图8的立体图。 

1 永磁定子 2 永磁转子 2-1 转子铁芯支架 2-2 瓦状永磁块 

3 霍尔开关 4 位置传感器 5 换向电机 6 出线盒 7 机壳 

8 后端盖 9 前端盖 10 防尘盖 11 定子铁芯环 12 输出转轴 

具体实施方式

本实用新型下面结合附图和实施例作进一步描述：该永磁铁能源电动机主要由机壳7、前端盖9、后端盖8、防尘盖10、出线盒6、换向电机5、位置传感器4、霍尔开关3、两块永磁定子1、永磁转子2、输出转轴12等组成。其中这两块永磁定子1都是呈圆弧形且在它的轴向方向上的前、后方开有上、下错开的圆弧形缺口的瓦状形永磁体。但是这两块永磁定子1中的一块永磁定子1成“残月”形态，另一块永磁定子1成“新月”形态，它们是以镜面成左、右对称图形。其中成“残月”形态的`一块永磁定子1的内圆弧面为S磁极，外圆柱面为N磁极；另一块成“新月”形态的永磁定子1的内圆弧面为N磁极，外圆柱面为S磁极。这两块永磁定子1是以镜面成左右对称地固定在定子铁芯环11的内圆上。定子铁芯环11又固定安装在机壳7的内圆上。而永磁转子2是由转子铁芯支架2-1和两对呈圆弧形其圆弧所对圆心角为40°的瓦状永磁块2-2而构成。它是将这两对瓦状永磁块2-2以中心对称的方式固定在转子铁芯支架2-1的外圆柱面上。同时还让每对瓦状永磁块2-2的两个磁极分别以工作气隙间的距离正对永磁定子1上的两个上、下错开的内圆弧面。永磁转子2的转轴与换向电机5的转轴都是以输出转轴12为它们的共同转轴。另外将霍尔开关3固定在后端盖8上。并同时将位置传感器4固定在能随输出转轴12一道运转的转盘上。在输出转轴12每转360°一周的过程中，霍尔开关3与位置传感器4之间相互配合发出信号能让换向电机5通、断电两次。 

该永磁铁能源电动机是这样工作的：在开始起动该电动机时，由于永磁转子上的N磁极被永磁定子上的S磁极吸死，永磁转子不能运转。此时可由霍尔开关和位置传感器发出信号让换向电机通电运转10°后自动断电 停止运转。于是在惯量的作用下，该永磁转子上的N磁极会离开第一块永磁定子上的S磁极，并会继续转过40°左右，在这40°的运转过程中不仅该永磁转子上的N磁极已远离第一块永磁定子上S磁极的磁场，它们之间的吸引力也随之消失，而且该永磁转子上的S磁极也会同时进入到第一块永磁定子上S磁极的磁场，它们之间产生的排斥力让该永磁转子继续转动。当该永磁转子在同性磁极排斥力的作用下转过65°后，该永磁转子上的S磁极就会进入到第二块永磁定子的N磁极的磁场中，于是该永磁转子就会在异性磁极吸引力的作用下继续转动65°后，才会有被吸死不动的可能性。此时我们可在它吸死之前让霍尔开关和位置传感器发出信号让换向电机通电运又转10°后自动断电停止运转。此时，该永磁转子又会在惯量的作用下，使`该永磁转子上的S磁极离开第二块永磁定子上的N磁极，并将继续转过40°左右，在这40°的运转过程中不仅该永磁转子上的S磁极已远离第二块永磁定子上N磁极的磁场，它们之间的吸引力也随之消失。而且该永磁转子上的N磁极也会同时进入到第二块永磁定子上N磁极的磁场，它们之间产生排斥力会让该永磁转子继续转动。当该永磁转子又在同性磁极排斥力的作用下转过65°后，该永磁转子上的N磁极就会转回来进入第一块永磁定子上S磁极的磁场中，于是该永磁转子就会在异性磁极吸引力的作用下又转动65°后，才会有被吸死不动的可能性。此时我们又可在它吸死之前让霍尔开关和位置传感器发出信号让换向电机通电运转10°后自动断电停止运转。这样该永磁转子就会按照前面所述的运转过程进入一下轮的运转，以后就这样周而复始地不停运转。从以上所述可见，该永磁铁能源电动机在每一周的运转过程中利用磁能做了大量的功，利用电能所做的功较少。因此它比一般的电动机要大大节省电能。