[发明专利]旁路调控永磁动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及的技术领域包括：动力设备技术领域、能源技术领域，特别是一种旁路调控永磁动力装置，它包括旁路调控筒型磁动力装置、旁路调控盘型磁动力装置、旁路调控筒盘组合／复合型磁动力装置以及直线(位移)式旁路调控磁动力装置。

背景技术

在人们熟悉的工农业生产和日常生活中经常看到各种设备中，利用电动机或内燃机作为动力驱动的例子不胜枚举、比比皆是，能够输出动力的设备是各种人类生活的基础，全球范围内各种电动机或内燃机消耗掉全球现有能源产能总量的大部分，但是随着石化类能源的大量消耗和逐渐枯竭、日益严重的环境污染，节能减排和环境保护方面的压力和紧迫感已上升到空前高度，迫切需要改善动力设备的工作效率、降低能源消耗和环境污染。

公知的电动机技术，其基本工作原理是围绕着“在定子上产生的电磁旋转磁场与转子形成磁扭矩，驱动电动机转子旋转”这一基本点，从而衍生出交流电动机、直流电动机、步进电动机、伺服电动机、绕线电动机、鼠笼电动机、调速电动机、永磁电动机、直驱电动机、盘式电动机、筒型电动机和杯形双转子电动机以及直线位移式电机或拖动设备等等各式各样的传统电机和动力设备；近年来，为了解决负载调速，达到电机节能之目的，根据滑差电磁感应原理和永磁相互磁力作用原理，研发出了多种盘式和筒型永磁滑差传动耦合器／联轴器、永磁滑差传动调速器／联轴器等。上述传统电动机均存在着不同程度的效率较低、功能单一、调速困难、负载适应性差、过载能力弱等缺点，而且不同负载特性、不同转速和不同用途的电动机，其适配电动机型号和结构纷杂、种类繁多。

因此，挖潜永磁能量，研制新型结构的磁动机技术势在必行，以克服现有各种电动机和拖动设备或内燃机技术的能耗大、电动机调速困难、电动机种类繁杂以及上述诸多缺陷，替代现有公知技术的各种电动机和拖动设备或内燃机为各种负载设备提供动力和能源，以满足市场和社会发展的需要，旁路调控永磁旋转磁场磁动机的研制成功，将会使动力设备领域和能源领域发生革命性技术进步。

发明内容

目前高性能稀土永磁材料和超级永磁材料(英国剑桥大学最新发明成果，以下统称永磁材料或磁钢)日新月异，永磁磁路理论也应运而生，并得到很大发展，我国科学家李国坤教授在国际上率先提出“静磁能拉、推方程”理论，并得到实际验证和应用，被称为“李氏拉推磁路”而享誉世界，这些均为研制新型结构的旁路调控永磁旋转磁场磁动机奠定了物资和理论方面的坚实基础。

本发明的工作机理和构建旁路调控永磁旋转磁场的方法，与公知的电动机结构和技术相比较，具有显著不同，不同之处主要有：

①旁路调控永磁动力装置与公知电动机结构相类比，它主要由旁路调控永磁定子、转子、永磁旁路调控转子及其它附件组成。旁路调控永磁定子由旁路调控永磁组件和定子本体构成；转子由转子铁心、转子电枢／转子永磁体组件构成，转子电枢包括四种结构形式即鼠笼式电枢、绕线式电枢、锅箅式电枢和金属导体式电枢；永磁旁路调控转子由旁路转子驱动组件、旁路转子和旁路铁芯组成；旁路调控永磁组件由永磁体和磁靴组成，永磁体设置于两个磁靴之间或设置于磁靴与磁轭之间，磁靴的一端为永磁旁路端，磁靴的另一端设置有用于建立“旁路调控永磁定子——转子”气隙耦合磁路的磁靴耦合面，两个磁靴的永磁旁路端与旁路转子上设置的旁路铁芯构成可调控通／断的永磁旁路磁路，或者磁靴的永磁旁路端和磁轭之间通过旁路转子上设置的旁路铁芯构成可调控通／断的永磁旁路磁路：永磁旁路调控转子具有两方面的功能：一方面，旁路转子驱动组件驱动旁路转子，使旁路转子上设置的旁路铁芯与永磁体、磁靴构成闭环旁路磁路，或者与永磁体、磁靴和磁轭构成闭环旁路磁路；另一方面，旁路转子驱动组件驱动旁路转子，使旁路转子上设置的旁路铁芯脱离磁靴的永磁旁路端，构建由永磁体、磁靴、磁靴耦合面、耦合气隙、转子构成的永磁耦合磁路；其它附件包括端盖、轴承、轴承端盖、风扇、散热片、外壳、机座、接线端子盒及其驱动控制器构成；旁路铁芯包含旁路铁芯、旁路铁心和旁路磁芯三种技术概念；两块或两组以上的磁靴相联或制作成一体化磁靴就构成了磁轭，磁轭有背盘／法兰状、套筒／管状结构，旁路调控永磁组件永磁体共用的一体化磁靴即构成磁轭。