[发明专利]磁动机

说明书

本发明属于动力机械领域。

在工农业生产和日常生活中广泛使用的燃烧燃料的发动机以及电动机存在的问题是耗能多，噪音大，污染环境等。尤其在能源短缺的今天，耗能多的问题尤为突出。

本发明的目的是提供一种用永磁驱动的发动机，即磁动机。

下面是本发明的工作原理。首先一永磁体能否向外界提供动力，关键看式是否不成立。式中是永磁体周围的磁场，1是该磁场中一个闭合回路。上式表明：在静磁场中，将一个单位磁荷经历一个闭合回路，磁场做功为零。这里引入一个关系式其中是一个磁荷在所处的位置上的外磁场强度，是该磁荷所受的力，q_m是该磁荷的磁荷量，当q_m=1时，，上式

按照以下一种方法制造的永磁磁环，在其周围分布的静磁场的情况就有所不同。制备片状永磁铁氧体粉，然后与特种树脂(硅硼树脂)混合，辗成像纸一样的薄片，然后进行充磁，磁化方向如图3(图中α是磁力线与薄磁片上下边线之间的夹角)，再进行卷制。磁环的磁导率应等于或接近空气磁导率。该磁环制造好后，其内部磁力线方向如图1所示。由磁感应线折射定律知tgα₁/tgα₂=μ₁/μ₂。在本问题中，μ1为永磁磁环的磁导率，而μ2为空气磁导率。由于μ1=μ2，所以α₁=α₂，见图2(图中箭头方向代表磁力线方向，n代表分界面法线)。就是说当磁力线穿出磁环上平面进入靠近磁环上平面的空气中时，磁力线的方向不改变。又由于在空气中，所以空气中任一点处线方向与磁力线(线)方向相同。如图1所示，以一个单位正磁荷在磁环产生的磁场中绕闭合回路1(1是在磁环上平面上方贴近磁环上平面所取的一条闭合路径)一周，则磁场对这个单位正磁荷所做的功为：

式中,α为与间的夹角，由于H＞0,dl＞0,α绐终为锐角，故cosα＞0,Hcosαdl＞0,ΔW=∮₁Hcosαdl＞0。这说明当单位正磁荷绕1一周，磁环磁场对该磁荷做功不为零，可以对外提供能量。由于单位正磁荷每转完一周，其所处的位置和初始位置一样，因此磁环磁场对磁荷的做功就可以一直进行下去。当qm值不一定为1时，有一般情况下，q_m可正可负，与间夹角θ随着磁荷正反旋转不同有锐角和钝角之分(θ为锐角时，θ=α；θ为钝角时，θ=180°-α)。当q_m为正，θ=α或q_m为负，θ=180°-α时，一般地说，磁环的内、外半径越大，内、外半径越接近，磁环的磁场分布就越理想。

以下是基于上述工作原理的三个实施例。

实施例1：本实施例磁动机结构示意图见图4。图中定子磁环1固定在壳体6上，转子磁环2通过连接圆块4与轴3固定连接，轴3通过两端的轴承5与壳体6相连接，定、转子磁环之间有间隙，定、转子磁环磁导率应等于或接近空气磁导率，磁环以外的构件应尽量使用非导磁材料，以免干扰磁场分布。本实施例磁动机工作原理图见图5。图中各构件的编号与结构示意图(图4)中编号一致。图中定、转子磁环上磁力线方向用文字叙述就是：在磁环平面上任一点处的磁力线与该点到磁环轴线的直线垂直，并与磁环平面成α角(α是锐角)。用磁荷的观点来解释，一个永磁体的N极上分布着许多正磁荷，而在S极上分布着许多负磁荷。图5中转子磁环下平面上可以认为分布着许多磁荷量为q_m的正磁荷。这些正磁荷都处在定子磁环的磁场中。如果转子旋转一周，则所有转子下平面上的正磁荷都经历一个闭合回路，如果磁环平面上磁场和磁荷都均匀分布，则定子磁环磁场对转子磁环所做的功为为定子磁环磁场对转子下平面上一个正磁荷所做的功，l_i为定子磁环上平面上方相应的闭合回路)。转子磁环每旋转一周后，转子磁环与定子磁环的相对位置与旋转一周前相同，因此定子磁环可以持续地对转子磁环做功。