[发明专利]具有电磁驱动的磁铁电动机

说明书

一种电磁旋转电动机系统，其包括槽轮，所述槽轮具有一个或多个永磁铁，所述永磁铁以马蹄的模式相切地嵌入在所述轮辋周围的所述凹槽内，所述永磁铁具有指向相同方向的相似极，以及其中，感应线圈或电磁铁被定位成相切地适配在所述凹槽中的(多个)所述永磁铁之间，所述电磁铁的所述极轴线与所述永磁铁的极轴线平行，并且按照使所述电磁铁生成与所述永磁铁的所述极相似地对齐的磁极的方式进行卷绕和供电，因此，当电流流经所述线圈时，所述电磁铁和所述永磁铁的极彼此相斥，迫使保持所述磁铁的所述轮子旋转远离所述线圈。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月7日提交的标题为“Magnet Motor withElectromagnetic Drive”的加拿大专利申请第2947812号的优先权，该申请以引用的方式全部并入本文。

技术领域

本发明涉及一种电动机。更具体地，本发明涉及一种通过永磁铁与电磁线圈外的磁通量的相互作用来驱动的可伸缩电动机。

背景技术

目前用于为所有类型的机构供电的电动机一直是通过外部源(诸如内燃机中的矿物燃料或从水力、核能、风力和太阳源等生成的电力)驱动。各方研究者已经并且将继续进行许多尝试来开发由磁铁驱动的电动机。目的是要能驾驭磁铁的吸引和排斥特性来移动或驱动可进行线性或旋转运动的机构。这些先前的尝试有挑战，这些挑战包括磁场的饱和以及保持磁铁的金属的磁化或磁铁的退磁。

一种现有技术的系统涉及电磁铁和永磁铁，各个电磁铁具有铁芯，该铁芯周向布置在圆盘周围，一个极指向径向，永磁铁布置为使它们的极径向地位于圆盘上。随着永磁铁靠近螺线管，永磁铁被吸引到金属芯。当永磁铁极与电磁铁极径向对齐时，将电流供应给电磁铁，引起永磁铁的相斥。该现有技术的缺点在于，当电流流经电磁铁时，磁铁的横向位移(掷)是有限的。因此，需要间距小的线圈来使圆盘持续旋转。这会消耗更多的电并且可能会在电磁铁之间引起交叉和/或相互感应问题，而这种交叉和/或相互感应会不利于旋转。

发明内容

本文描述的本发明基于在具有圆形、椭圆形或矩形横截面的平行对齐的永磁铁和电磁铁螺线管外部的磁场。与阀门在螺线管内部的螺线管启动阀中发生的情况相似，在这种情况下的永磁铁部分地封装螺线管，反之亦然。永磁铁按照离散的间隔布置使其轴线与圆盘的外周长相切并且在横向上布置成当永磁铁飞过电磁铁或与电磁铁一起飞行时部分地封装静止的电磁铁，这些电磁铁以马蹄的模式布置以当安装在圆盘上的永磁铁飞过时部分地封装被相切地布置且放置在圆盘的边缘附近且在圆盘周围的永磁铁。磁铁围住电磁铁的情况会比其它方式消耗更少的能量。电磁铁和磁铁组可以是离散的，相似的极指向相同的方向并且按照平行的方式对齐。屏蔽材料可放置在旋转圆盘上的永磁铁之间，以迫使各个单个磁铁中的磁场从北极旋回南极，而不是连接到相邻磁铁的异性极。当各个电磁铁与永磁铁平行对齐时，将电流供应给各个电磁铁，以在相同的方向上排斥永磁铁并且使轮子连续旋转。

一个示例实施例是一种电磁旋转电动机系统，其包括槽轮，该槽轮具有一个或多个永磁铁，该永磁铁以马蹄的模式相切地嵌入在轮辋周围的凹槽内，永磁铁具有指向相同方向的相似极，以及其中，感应线圈或电磁铁被定位成相切地适配在凹槽中的(多个)永磁铁之间，电磁铁的极轴线与永磁铁的极轴线平行，并且按照使电磁铁生成与永磁铁的极相似地对齐的磁极的方式进行卷绕和供电，因此，当电流流经线圈时，电磁铁和永磁铁的极彼此相斥，迫使保持磁铁的轮子旋转远离线圈。

通过将多个永磁铁和电磁铁线圈定位在轮子的圆周周围，可交替地对电磁铁线圈供电，以在周向布置在轮子上的永磁铁上产生力的传递，从而连续地使轮子旋转。电动机的相反版本可利用以马蹄的模式对齐的多个线圈，这些线圈部分地围住单个磁铁以排斥该单个磁铁，该单个磁铁被放置成相切地位于圆盘的边缘附近并且被定位成使极与线圈的极平行，再次使圆盘旋转。