[发明专利]旋场永磁动力机

说明书

本发明涉及一种动力机器，特别涉及一种利用合理的布局永久磁铁来模拟交变磁场，以实现转子的旋转，使磁能转化为机械能。

现有的电动机利用交流电在线圈中流过而产生交变磁场，在磁场的作用下，使得转子旋转，但如何利用永久磁铁来模拟产生交变磁场，一直是许多人长期研究而很难实现的技术课题。

如何能在使用永久磁铁的情况下，通过采用并不复杂的结构和材料，因此在设备投资上并不会增加许多的情况下，通过永久磁铁结构形状的改变，产生交变磁场，以模拟交流电和线圈产生交变磁场的效果，使得转子旋转，使磁能转化为机械能。

本发明设计人凭借几十年从事动力机械研究等领域的实际经验，在反复研究论证的基础上，针对现有技术的不足，本发明的目的在于利用永久磁铁产生模拟交变磁场，可以实现转子的旋转。

本发明的原理为将永久磁铁形成一封闭环形的螺旋形状，N极和S极交替等间隔分布螺旋永久磁铁侧臂，形成交替磁场，作为定子；圆环状磁铁转子，圆环各半边形成N极和S极，转子圆环中间固定一轴，将转子置入封闭环形螺旋形状定子，在定子与转子磁极面交错二分之一磁场的作用下，根据同性相吸，异性相斥原理，使得转子旋转，由于在等间隔分布在螺旋环状侧臂N极和S极所形成磁场的作用下，转子在自转的同时，沿着环形螺旋定子中轴线向前推进，转子磁极延着定子螺旋磁极间运行，在螺旋环磁场分布均匀的情况下可使转子在螺旋环定子以定子中轴线为圆心一直自转和向前推进，转子的旋转带动固定在其中心的轴旋转，再通过齿轮带动输出轴旋转。

本发明的特征为永久磁铁形成一封闭环形的螺旋形状，N极和S极交替等间隔分布螺旋永久磁铁侧臂，形成交替磁场，作为定子；圆环状磁铁转子，圆环各半边形成N极和S极，转子圆环中间固定一轴，将转子置入封闭环形螺旋形状定子，转子的旋转带动固定在其中心的轴旋转，再通过扇形齿轮连接带动输出轴旋转。

下面结合附图实施例进一步阐明本发明：

图1为本发明封闭环形螺旋状永久磁铁定子结构示意图(定子和转子均为2磁极)。

图2为本发明转子在环形螺旋状永久磁铁定子中局部结构示意图。

图3为本发明4个转子实施例结构示意图(定子和转子均为4磁极)。

图4为本发明沿中心轴并垂直于转子的剖视结构示意图(定子和转子均为2磁极)。

图5为本发明定子侧壁构成的螺旋示意图(定子和转子均为4磁极)。

1……磁屏蔽    2……定子

3……转子      4……扇形齿轮

5……连接臂    6……定子固定扇形齿轮

7……连接环    8……底座

9……轴        10……传递轴

11……外壳     12……输出轴

13……螺旋线

参见图1，永久磁铁形成一封闭环形的螺旋形状，N极和S极交替等间隔分布螺旋永久磁铁侧臂，形成交替磁场，作为定子2；参见图2，圆环状磁铁转子3，圆环各半边形成N极和S极，转子圆环中间固定一轴9，转子位于封闭环形螺旋形状定子2中间，在定子交替磁场的作用下，根据同性相吸，异性相斥原理，使得转子旋转，由于在等间隔分布在螺旋环状侧臂N极和S极所形成磁场的作用下，转子在自转的同时，沿着环形螺旋定子中轴线向前推进，定子螺旋环的N极和S极由于等间隔分布而交替，正好转子旋转180度，而定子磁极的N极和S极也转180度，则又在该螺旋环的作用下自转并向前推进，在螺旋环磁场分布均匀且间隔合适的情况下，即转子旋转180度向前推进的距离正好为两个交替的螺旋环距离，可使转子在螺旋环定子中以定子中轴线为圆心一直自转和向前推进，参见图6，定子螺旋线13和定子圆环径向切线的夹角θ应大于45度并小于89度。

转子的旋转带动固定在其中心的轴9旋转，中心轴9的旋转带动扇形齿轮4的旋转，再通过两端均为扇形齿轮的传递轴10的传动，使得输出轴在定子固定扇形齿轮6上旋转，该定子固定扇形齿轮6固定在定子上，传递轴10一端的扇齿旋转带动连接臂5，连接臂5带动输出轴12旋转。

转子可根据动力需要选择为1个、2个、4个、6个或8个等对称分布在定子螺旋环间，彼此对称分布的转子可通过连接臂5连接。

为使得定子中磁场尽可能减少漏磁，可采用磁屏蔽1将定子屏蔽，利用底座8可固定坚固物上，加装外壳11构成本发明。

本发明结构简单，设计合理，特别适合用于野外工作的场合。

综上所述，本发明能利用简单的结构设计和各部件合理的配置，可实现本发明的目的。显然本发明为一种新颖、进步并深具实用性的新设计。以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的等效改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内，特此说明。