[发明专利]一种永磁体发动机及其控制方法

说明书

本申请提供了一种永磁体发动机及其控制方法。永磁体发动机包括：固定框架、定子组件和转子组件。定子组件包括：永磁体定子，以及牵引杆，其一端与永磁体定子固定连接，另一端伸出固定框架外部以在外力作用下牵引永磁体定子沿轴向移动；转子组件包括：转子，其平行正对永磁体定子，其包括安装轮毂以及多个楔形永磁体；多个楔形永磁体以相同倾斜角围绕安装轮毂固定安装，且楔形永磁体与永磁体定子同极相对；以及动力输出轴，其一端与安装轮毂固定连接，另一端伸出固定框架外部。该永磁体发动机结构简单，易于操作和维护，且无污染和噪音。

技术领域

本发明涉及动力部件技术领域，并且更具体地，涉及一种永磁体发动机及其控制方法。

背景技术

动力，不仅是驱动机械运行的心脏，更是推动人类社会进步的不二引擎。自瓦特发明蒸汽机后，人类首次尝到了动力机械所带来的福祉。从此以后，人们便开始不懈地致力于探寻更高效、更安全、更环保、更易于操控的机械动力。时至今日，在全世界范围内，内燃机已经成为使用范围最广、操作最为便捷的机械动力。然而，眼下内燃机依然存在热效率低、环境污染严重、噪音大、化石燃料不可持续等诸多短板。因此，近年来人们正试图以固态电池动力取代内燃机的“霸主”地位。就目前的技术而言，固态电池依然存在能量密度低、充电时间长、续航时间短等诸多瓶颈；因此，可以预见的是：在相当长的一段时间内，内燃机动力和固态电池动力将长期并存。与此同时，人们寻找其他的更高效、更安全、更环保、更易于操控的机械动力的脚步也不会停歇。鉴于上述事实，研究出一种更高效、更安全、更环保、更易于操控的动力机构日益成为该领域的热点和难点。

发明内容

针对上述技术中的问题，本申请提出了一种基于磁力的永磁体发动机及其控制方法，其原理是利用永磁性来驱动机械结构运转。该发动机具有更加高效、无污染、噪音较低、加工制造简单的优点。

第一方面，本申请提供了一种永磁体发动机，该永磁体发动机包括固定框架、定子组件和转子组件，其中，所述定子组件包括：永磁体定子，其呈圆盘状且位于所述固定框架内部；以及牵引杆，其一端与所述永磁体定子固定连接，另一端伸出所述固定框架外部以在外力作用下牵引所述永磁体定子沿所述牵引杆的轴向移动；所述转子组件包括：转子，其位于所述固定框架内部，且平行正对所述永磁体定子，其包括安装轮毂以及多个楔形永磁体，多个所述楔形永磁体以相对于水平面的相同倾斜角围绕所述安装轮毂固定安装，且所述楔形永磁体与所述永磁体定子同极相对，使得二者靠近时产生的斥力施加在多个所述楔形永磁体上，从而使多个所述楔形永磁体带动所述安装轮毂旋转；以及动力输出轴，其一端与所述安装轮毂固定连接，另一端伸出所述固定框架外部并由固定在所述固定框架上的轴承支承。基于以上结构，该发动机利用永磁体之间同极相斥产生的斥力推动楔形永磁体，进而带动该安装轮毂及动力输出轴围绕旋转轴线转动，从而输出动力。该发动机结构简单，易于操作且易于维护，且无污染和噪音。

在第一方面的实施方式中，所述转子组件还包括用于密封所述转子的密封罩，其包括周向加固圈以及设置在其顶部的上密封板和底部的下密封板，所述楔形永磁体远离所述安装轮毂的一端与所述周向加固圈的内侧壁紧固连接，所述动力输出轴穿过所述下密封板，并将缝隙进行密封。通过该实施方式，能够有效避免楔形永磁体高速旋转时暴露于空气中产生的巨大阻力，从而提高输出效率。

在第一方面的实施方式中，所述转子组件还包括转子组件支撑板，其固定在所述动力输出轴上，且固定安装在所述下密封板底部以支撑所述密封罩。通过该实施方式，能够对转子组件提供进一步地支撑，从而提高结构强度和稳定性。

在第一方面的实施方式中，所述定子组件还包括弹簧，其套设在所述牵引杆上，并位于所述永磁体定子和所述固定框架的内侧面之间。通过该实施方式，能够在释放牵引杆时，借助压缩状态的弹簧的弹力推动永磁体定子向转子组件移动。

在第一方面的实施方式中，该楔形永磁体的安装倾斜角为40°～45°。通过该实施方式，能够使得施加在楔形永磁体上的推力维持在较高的水平，从而提高输出效率。