專利名稱：永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電磁應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是永磁體與軟磁體相互作用而產(chǎn)生變化 磁場的裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，永磁體由硬磁材料制成，永磁體具有高矯頑力、剩磁大、磁化后不易退 磁，而軟磁體是由軟磁材料制成，矯頑力低、剩磁低、易磁化、易去磁，。永磁體能磁化其周圍 軟磁體，使軟磁體也呈現(xiàn)磁極性。永磁體與軟磁體之間的氣隙越小，永磁體對軟磁體的磁化 作用越強。被磁化軟磁體與永磁體之間存在靜磁能量，使永磁體與軟磁體之間存在磁場吸 力，如果要將永磁體與軟磁體分離，則需要外加一定的外力以克服永磁體與軟磁體之間磁 吸力。在電磁應(yīng)用領(lǐng)域，變化磁場是經(jīng)常遇到的概念，也是實際所需要的一種能量形式。 變化磁場可分為交替變化磁場和脈動變化磁場，所謂交替變化磁場是指磁極的極性做交替 變化、同時磁場強度也做大小變化，所謂脈動變化磁場是指磁極的極性不變，只是磁場強度 做大小變化。變化磁場是電動機運轉(zhuǎn)的必要條件，交流和直流電動機是通過定子線圈中的 電流產(chǎn)生激勵磁場形成旋轉(zhuǎn)磁場，與轉(zhuǎn)子線圈中的電流激勵磁場相互作用，以實現(xiàn)電能轉(zhuǎn) 換為機械能的。而永磁直流電動機，旋轉(zhuǎn)磁場也是由定子線圈中激勵電流產(chǎn)生，而轉(zhuǎn)子則是 用永磁材料替代線圈或?qū)Я黧w，從而大大的減少了電磁轉(zhuǎn)換中的銅損、鐵損，所以永磁直流 電機效率得到明顯提高。無論是交流和直流電動機，還是永磁直流電動機，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的前提 條件是需要有旋轉(zhuǎn)磁場，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場均是通過向線圈中通入交變電流所產(chǎn)生的。當交 變電流通入線圈時，由于線圈本身存在線損、被線圈感應(yīng)磁化的導(dǎo)磁材料也存在鐵損，這些 都影響到電動機效率的進一步提高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是給出通過永磁體與軟磁體之間相互作用以獲取變化磁場的 裝置，同時還給出了減小永磁體與軟磁體相互作用過程時磁阻力的裝置，從而進一步提高 通過機械能獲取變化磁場的效能，以較低能耗獲得周期性變化磁場。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型設(shè)計出了永磁體與軟磁體相互獲取變化磁場的 裝置。根據(jù)所獲取變化磁場特性的不同，變化磁場裝置劃分為交替變化磁場裝置和脈動變 化磁場裝置。兩類裝置按其功能特點、組合關(guān)系，又可進一步細分為交替變化磁場組件、交 替變化磁場單元、交替變化磁場系統(tǒng)、交替變化磁場應(yīng)用系統(tǒng)和脈動變化磁場組件、脈動變 化磁場單元、脈動變化磁場系統(tǒng)、脈動變化磁場應(yīng)用系統(tǒng)。組件是最基本構(gòu)件，組件構(gòu)成單 元，單元構(gòu)成系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)用裝置。本實用新型給出的“交替變化磁場組件”的構(gòu)成包括有，可旋轉(zhuǎn)永磁體、固定軟磁 體和隔磁體，固定軟磁體為兩個，兩個固定軟磁體合圍永磁體的兩個磁極面，兩個固定軟磁 體與永磁體之間存在極小的氣隙，兩個固定軟磁體之間被隔磁體隔開，從而構(gòu)成了一個“交替變化磁場組件”，永磁體能在與其具有很小氣隙的兩個固定軟磁體中旋轉(zhuǎn)運動，永磁體周 期性磁化軟磁體，即可在兩個固定軟磁體的負載磁場引出端處獲取交替變化磁場。如附圖1 所示，當永磁體14的N極指向正上方，永磁體14通過兩側(cè)軟磁體11、13形成磁回路，永磁 體與其兩側(cè)的軟磁體處于“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，此時若要旋轉(zhuǎn)永磁體，需要外力克服永磁體與軟 磁體之間形成的“磁阻力”，“磁穩(wěn)定狀態(tài)”下，左側(cè)軟磁體磁場引出端15處和右側(cè)軟磁體磁 場引出端16處的磁場強度接近于零，如附圖2所示，當永磁體14的N極指向左方，永磁體 對其兩側(cè)軟磁體11、13的磁化作用最強，由于兩塊軟磁體被隔磁體12隔離，永磁體14的磁 路處于開路狀態(tài)，永磁體與其兩側(cè)的軟磁體處在“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”，左側(cè)軟磁體磁場引出端 15處呈現(xiàn)N極，右側(cè)軟磁體磁場引出端16處呈現(xiàn)S極，且軟磁體的磁場強度最強。“磁不穩(wěn) 定狀態(tài)”存在向下一個“磁穩(wěn)定狀態(tài)”變化的趨勢，從磁力線角度來看，“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”下， 永磁體N極出發(fā)的磁力線由于兩個軟磁體被磁隔離而無法構(gòu)成磁回路，能夠運動的永磁體 勢必會朝著縮短、伸直磁力線以形成磁力線回路的態(tài)勢變化，即永磁體存在恢復(fù)到“磁穩(wěn)定 狀態(tài)”的趨勢，由于永磁體存在固有的磁能量，所以本裝置從“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”向“磁穩(wěn)定狀 態(tài)”變化的過程中，會形成“磁恢復(fù)力”，該“磁恢復(fù)力，，能促使永磁體旋轉(zhuǎn)。以上述“交替變化磁場組件”為基礎(chǔ)，本實用新型給出了 “可調(diào)式交替變化磁場組 件”，該“可調(diào)式交替變化磁場組件”是在兩個固定軟磁體中部相對設(shè)置有凸極，兩個凸極構(gòu) 成了固定軟磁體的控制磁場引出端，帶弧矩形柱體旋轉(zhuǎn)軟磁體位于該兩個弧形凸極之間， 并留有極小的旋轉(zhuǎn)氣隙，當旋轉(zhuǎn)軟磁體帶弧矩形長軸呈水平狀態(tài)，如附圖3所示，旋轉(zhuǎn)軟磁 體與兩個凸極之間存在很小的氣隙，當旋轉(zhuǎn)軟磁體帶弧矩形長軸呈垂直狀態(tài)，如附圖4所 示，旋轉(zhuǎn)軟磁體與兩個凸極之間的氣隙為最大，如此構(gòu)成了一種“可調(diào)節(jié)交替變化磁場組 件”。以上述“交替變化磁場組件”為基礎(chǔ)，本實用新型還給出了另一種“可調(diào)式交替變 化磁場組件”，該“可調(diào)式交替變化磁場組件”是在兩個固定軟磁體中部用一個起短路作用 的軟磁體連接，并在該起短路作用的軟磁體外圍加勵磁線圈，當勵磁線圈不通入激勵電流， 起短路作用的軟磁體將永磁體產(chǎn)生的磁力線全部短路，當勵磁線圈通入一定方向的電流， 起短路作用的軟磁體被磁化，形成磁極性，這樣起短路作用的軟磁體就能阻止永磁體磁力 線經(jīng)過自身而短路，這樣，永磁體磁能就可以到達固定軟磁體磁場引出端，如此構(gòu)成另一種 “可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件”。如附圖5所示，激勵電流為零時，從永磁體N極的磁力線全部 經(jīng)起短路作用的軟磁體回到永磁體S極，此時，軟磁體磁場引出端磁場強度為零，當激勵電 流方向確定并達到額定值時，起短路作用軟磁體被勵磁而形成磁極N’極和S’極，使從永磁 體N極出發(fā)的磁力線不能再經(jīng)起短路作用軟磁體回到永磁體S極，如附圖6所示，此時，軟 磁體磁場引出端磁場強度為最大。控制激勵電流大小即可調(diào)節(jié)軟磁體磁場引出端磁場強度 大小。以上述“交替變化磁場組件”和“可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件”為基礎(chǔ)，本實用新型給 出了低阻力交替變化磁場單元的技術(shù)方案，該技術(shù)方案是，選取兩個磁性能完全相同的“交 替變化磁場組件”或“可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件”，用同一根隔磁連接軸連接兩個“組件”中 的可旋轉(zhuǎn)永磁體或可旋轉(zhuǎn)軟磁體，要使一個“組件”處于“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，而使另一個“組件” 處于“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”，使這兩個“組件“作用在同一個隔磁連接軸上的合力趨于最小，即使 得一個“組件”上的“磁阻力”和另一個“組件”上的“磁恢復(fù)力”之和趨于最小，如此構(gòu)成一個“低阻力交替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”。附圖11、附圖12、附 圖13給出的是一種由“交替變化磁場組件”構(gòu)成的“低阻力交替變化磁場單元”的實例，附 圖14、附圖15和附圖16給出的是另一種由“交替變化磁場組件”構(gòu)成“低阻力交替變化磁 場單元”的實例。以上述“低阻力交替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”為基 礎(chǔ)，本實用新型還給出了低阻力交替變化磁場系統(tǒng)的技術(shù)方案，該技術(shù)方案是，將若干個上 述的“低阻力交替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”中的可旋轉(zhuǎn)永磁體 連接于同一根隔磁連接軸或連接于同一個連動機構(gòu)，使得各個“低阻力交替變化磁場單元” 或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”作用于同一根隔磁連接軸或作用于同一個連動機構(gòu) 的合力為最小，如此構(gòu)建成“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場系 統(tǒng)”。以上述“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”為基礎(chǔ)， 本實用新型給出了實用的交替變化磁場應(yīng)用系統(tǒng)，該應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)方案是，將若干個上 述的“低阻力交替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”或“低阻力交替變 化磁場系統(tǒng)”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”按圓周狀或線狀均勻排布，各個“單元” 或“系統(tǒng)”中的永磁體連接于同一個連動機構(gòu)，所有的可旋轉(zhuǎn)永磁體以相同的角速度旋轉(zhuǎn)， 所有的可旋轉(zhuǎn)軟磁體也以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。本實用新型給出的“脈動變化磁場組件”的構(gòu)成包括有永磁體、固定軟磁體、隔磁 體和旋轉(zhuǎn)軟磁體，永磁體為矩形或馬蹄形，永磁體N極端緊貼一個固定軟磁體，永磁體S極 端也緊貼另一個固定軟磁體，固定軟磁體的一端緊貼永磁體磁極，另一端為固定軟磁體的 負載磁場引出端，在兩個固定軟磁體中部相對設(shè)置有凸極，兩個凸極構(gòu)成了固定軟磁體的 控制磁場引出端，帶弧矩形柱體旋轉(zhuǎn)軟磁體位于該兩個固定軟磁體帶弧形凸極之間，并留 有極小的旋轉(zhuǎn)氣隙，當帶弧矩形旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸呈水平狀態(tài)，如附圖7所示，旋轉(zhuǎn)軟磁體與 兩個凸極之間存在很小的氣隙，當帶弧矩形旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸呈垂直狀態(tài)，如附圖8所示，旋 轉(zhuǎn)軟磁體與兩個凸極之間的氣隙為最大，如此構(gòu)成了一個“脈動變化磁場組件”。以上述“脈動變化磁場組件”為基礎(chǔ)，本實用新型給出了“低阻力脈動變化磁場單 元”，該單元選取兩個磁性能完全相同的“脈動變化磁場組件”，用同一根隔磁連接軸連接兩 個“脈動變化磁場組件”中的旋轉(zhuǎn)軟磁體，并且要使一個“組件”處于“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，而使另 一個“組件”處于“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”，使這兩個“組件”作用在同一個隔磁連接軸上的合力趨于 最小，即使得一個“組件”上的“磁阻力”和另一個“組件”上的“磁恢復(fù)力”之和趨于最小， 如此構(gòu)成一個“低阻力脈動變化磁場單元”。附圖17、附圖18和附圖19給出的是由兩個蹄 形永磁體“脈動變化磁場組件”構(gòu)成“低阻力脈動變化磁場單元”的實例，附圖20、附圖21 和附圖22給出的是由兩個矩形永磁體“脈動變化磁場組件”構(gòu)成“低阻力脈動變化磁場單 元，，的實例。以上述“低阻力脈動變化磁場單元”為基礎(chǔ)，本實用新型給出了“低阻力脈動變化 磁場系統(tǒng)”該系統(tǒng)是將若干個上述的“低阻力脈動變化磁場單元”中的旋轉(zhuǎn)軟磁體連接于同 一根隔磁連接軸或連接于同一個連動機構(gòu)，使得各個“低阻力脈動變化磁場單元”作用于同 一根隔磁連接軸或作用于同一個連動機構(gòu)的合力為最小，如此構(gòu)建成一個“低阻力脈動變 化磁場系統(tǒng)”。單元”和“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”為基礎(chǔ)，本實用 新型給出了應(yīng)用系統(tǒng)，該應(yīng)用系統(tǒng)是將若干個上述的“低阻力脈動變化磁場單元”或“低阻 力脈動變化磁場系統(tǒng)”按圓周狀或線狀均勻排布，各個“低阻力脈動變化磁場單元”或“低 阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”中的旋轉(zhuǎn)軟磁體連接于同一個連動機構(gòu)，所有的旋轉(zhuǎn)軟磁體以相 同的角速度旋轉(zhuǎn)。本實用新型還給出了另一種可調(diào)節(jié)脈動變化磁場組件，該組件構(gòu)成包括有永磁 體、“H”形軟磁體和隔磁體，永磁體為矩形或馬蹄形，永磁體N極端緊貼“H”形軟磁體一側(cè) 上端，永磁體S極端也緊貼“H”形軟磁體另一側(cè)上端，“H”形軟磁體的兩個下端為軟磁體磁 場引出端，“H”形軟磁體中部橫向部分軟磁體外圍套裝有勵磁線圈，當勵磁線圈不通入激勵 電流，“H”形軟磁體中部橫向部分會將永磁體的磁力線全部短路，如附圖9所示，而當勵磁 線圈通入確定方向的電流，“H”形軟磁體中部橫向部分軟磁體被勵磁電流激勵而磁化，其一 端呈現(xiàn)S極，另一端呈現(xiàn)N極，當勵磁線圈通入額定電流，“H”形軟磁體中部橫向部分軟磁 體左端S極的磁場強度等于永磁體S極磁場強度，永磁體磁回路的磁力線就不再會經(jīng)“H” 形軟磁體中部橫向部分短路，如附圖10所示，永磁體磁場被引導(dǎo)到軟磁體下端的磁場引出 端，調(diào)節(jié)勵磁線圈電流的大小，就可以對軟磁體磁場引出端的脈動變化磁場強度進行調(diào)節(jié)， 如此構(gòu)成另一種“可調(diào)節(jié)脈動變化磁場組件”。該組件可以直接構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)，將若干個上 述的“可調(diào)節(jié)脈動變化磁場組件”按圓周狀或線狀均勻排布，改變、調(diào)節(jié)輸入到各個“可調(diào)節(jié) 脈動變化磁場組件”勵磁線圈中的激勵電流就能獲取脈動變化磁場。本實用新型的優(yōu)點是，1、本實用新型找到了一種充分利用永磁體與軟磁體相互作用來獲取變化磁場的 方法，同時完成了一個減小永磁體與軟磁體相對運動時磁阻力精妙構(gòu)思，解決了如何利用 永磁材料內(nèi)部磁能量來進行自身作用力制約和平衡的新方法，使得輸入較少的能量就可以 利用永磁體固有潛藏的磁能量，來代替和節(jié)省部分輸入的能量從而大大提高效率，降低成 本。2、應(yīng)用本實用新型所建立的低磁阻力力學(xué)結(jié)構(gòu)，很容易引申到不同形式交變磁場 和脈動磁場的產(chǎn)生方法，這些產(chǎn)生變化磁場的方法有著相當廣泛的應(yīng)用途徑，能結(jié)合不同 的磁力應(yīng)用場合，設(shè)計出不同的磁力放大機或磁助力機，從而節(jié)省對磁力放大機或磁助力 機的能量輸入，有效地提高了機電產(chǎn)品的能效比。3、本實用新型給出的產(chǎn)生變化磁場方法簡單、實用，能方便的設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單實 用的裝置，而用該裝置結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)也方便靈活，可進行多種組合排列、功率、相位、轉(zhuǎn)速、 運轉(zhuǎn)方式均可調(diào)整。4、本實用新型給出的交變磁場裝置和脈動磁場裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，實用，制作難度較 低，能方便靈活地組合應(yīng)用于各種需要變化磁場的場合。如，將磁場變化裝置呈圓形分布， 就能產(chǎn)生永磁電動機所需要的旋轉(zhuǎn)磁場；又如，將磁場變化裝置呈直線分布，就能使接近該 裝置的永磁體沿直線方向產(chǎn)生相對位移，即形成直線永磁電動機；再如，將永磁體粘貼到一 構(gòu)件的端頭，并將該構(gòu)件永磁體部分置于交變磁場裝置兩個磁極之間，該構(gòu)件永磁體會隨 交變磁場的變化而往返吸合于裝置軟磁體，從而可以使該構(gòu)件圍繞一個支點做往復(fù)擺動或 直線運動，等等，不勝枚舉。5、本實用新型改變了永磁材料僅為一對磁極的恒定磁場的傳統(tǒng)。巧妙的轉(zhuǎn)換成正弦、交變脈動、變頻及間隙輸出等波形和形式，為各種使用戶更需求提供了極其靈活的方案 設(shè)計選擇，大大擴展了永磁體的應(yīng)用領(lǐng)域。

圖1是交替變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最小狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是交替變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最大狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是帶旋轉(zhuǎn)軟磁體的可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最 小狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是帶旋轉(zhuǎn)軟磁體的可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最 大狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是帶勵磁線圈的可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最小 狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是帶勵磁線圈的可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最大 狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是帶旋轉(zhuǎn)軟磁體的脈動變化磁場組件軟磁體磁場強度最小狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖8是帶旋轉(zhuǎn)軟磁體的脈動變化磁場組件軟磁體磁場強度最大狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖9是帶勵磁線圈的脈動變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最小狀態(tài)的 結(jié)構(gòu)示意圖。圖10帶勵磁線圈的脈動變化磁場組件軟磁體磁場引出端磁場強度最大狀態(tài)的結(jié) 構(gòu)示意圖。圖11是低阻力交替變化磁場單元之一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是低阻力交替變化磁場單元之一中旋轉(zhuǎn)永磁體與隔磁連接軸的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖13是低阻力交替變化磁場單元之一中前層與后層軟磁體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是低阻力交替變化磁場單元之二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖15是低阻力交替變化磁場單元之二中前層、后層旋轉(zhuǎn)永磁體及隔磁體的結(jié)構(gòu) 示意圖。圖16是低阻力交替變化磁場單元之二中前層左、右軟磁體與后層上、下軟磁體的 結(jié)構(gòu)示意圖。圖17是蹄形永磁體低阻力脈動變化磁場單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖18是蹄形永磁體低阻力脈動變化磁場單元中永磁體、隔磁體、軟磁體的結(jié)構(gòu)示 意圖。圖19蹄形永磁體低阻力脈動變化磁場單元中前層旋轉(zhuǎn)軟磁體通過非導(dǎo)磁連接軸 與后層旋轉(zhuǎn)軟磁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖。圖20是矩形永磁體低阻力脈動變化磁場單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖21是矩形永磁體低阻力脈動變化磁場單元中前層旋轉(zhuǎn)軟磁體通過非導(dǎo)磁連接 軸與后層旋轉(zhuǎn)軟磁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖。[0044]圖22是矩蹄形永磁體低阻力脈動變化磁場單元中永磁體、隔磁體、軟磁體的結(jié)構(gòu) 示意圖。以上附圖中，11是右側(cè)軟磁體，12是隔磁體，13是左側(cè)軟磁體，14是旋轉(zhuǎn)永磁體， 15是左側(cè)軟磁體磁場引出端，16是右側(cè)軟磁體磁場引出端，21是右側(cè)軟磁體，22是隔磁體， 23是左側(cè)軟磁體，24是旋轉(zhuǎn)永磁體，25是旋轉(zhuǎn)軟磁體，26是軟磁體控制磁場引出端，27是 左側(cè)軟磁體負載磁場引出端，28是右側(cè)軟磁體負載磁場引出端，31是軟磁體，32是隔磁體， 33是軟磁體，34是旋轉(zhuǎn)永磁體，35是線圈骨架，36是勵磁線圈，37是軟磁體磁場引出端，38 是勵磁線圈輸入引線，39是軟磁體磁場引出端，41蹄形永磁體，42是隔磁體，43是左側(cè)軟磁 體，44是旋轉(zhuǎn)軟磁體，45是左側(cè)軟磁體磁場引出端，46是右側(cè)軟磁體磁場引出端，47是右 側(cè)軟磁體，51是永磁體，52是勵磁線圈，53是“H”形軟磁體，54是左側(cè)軟磁體磁場引出端， 55是勵磁線圈輸入引線，56是右側(cè)軟磁體磁場引出端，101是后層左側(cè)軟磁體，102是隔磁 體，103是前層左側(cè)軟磁體，104是前層旋轉(zhuǎn)永磁體，105是前層左側(cè)軟磁體磁場引出端，106 是前層右側(cè)軟磁體磁場引出端，107是前層右側(cè)軟磁體，108是后層右側(cè)軟磁體，109是后層 旋轉(zhuǎn)永磁體，110是隔磁連接軸，201是后層上方軟磁體，202是隔磁體，203是前層左側(cè)軟 磁體，204是前層旋轉(zhuǎn)永磁體，205是非導(dǎo)磁連接軸，206是前層左側(cè)軟磁體磁場引出端，207 是前層右側(cè)軟磁體磁場引出端，208是前層右側(cè)軟磁體，209是后層下方軟磁體，210是后層 旋轉(zhuǎn)永磁體，301是后層蹄形永磁體，302是隔磁體，303是前層蹄形永磁體，304是前層左側(cè) 軟磁體，305是前層旋轉(zhuǎn)軟磁體，306是非導(dǎo)磁連接軸，307是前層右側(cè)軟磁體，308是后層 右側(cè)軟磁體，309是前層左側(cè)軟磁體磁場引出端，310是前層右側(cè)軟磁體磁場引出端，311是 后層旋轉(zhuǎn)軟磁體，401是隔磁體，402是矩形永磁體，403是前層左側(cè)軟磁體，404是非導(dǎo)磁連 接軸，405是前層左側(cè)軟磁體磁場引出端，406是前層旋轉(zhuǎn)軟磁體，407前層右側(cè)軟磁體磁場 引出端，408是前層右側(cè)軟磁體，409是隔磁體，410是后層右側(cè)軟磁體，411是后層旋轉(zhuǎn)軟磁 體。
具體實施方式
實施例一本實施例為能產(chǎn)生交替變化磁場組件的實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖1和附 圖2所示。兩個固定軟磁體11、13相互之間被隔磁體12隔斷磁路，兩個固定軟磁體11、13 與永磁體14之間留有十分微小的氣隙，永磁體14旋轉(zhuǎn)，即可在軟磁體11的磁場引出端處 16和軟磁體13的磁場引出端處15產(chǎn)生交替變化磁場。實施例二 本實施例為可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件的實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖3和附 圖4所示。右側(cè)軟磁體21和左側(cè)軟磁體23被隔磁體22隔斷磁路，旋轉(zhuǎn)永磁體24與左側(cè) 軟磁體23和右側(cè)軟磁體21之間有極小氣隙，旋轉(zhuǎn)軟磁體25與左側(cè)軟磁體23和右側(cè)軟磁 體21控制磁場引出端26之間有極小氣隙，當旋轉(zhuǎn)永磁體24和旋轉(zhuǎn)軟磁體25處在附圖3 所示位置狀態(tài)，左側(cè)軟磁體負載磁場引出端27和右側(cè)軟磁體負載磁場引出端28的磁場強 度最小，當旋轉(zhuǎn)軟磁體處在附圖4所示位置狀態(tài)，從永磁體24的N極出發(fā)的磁力線無法再 經(jīng)旋轉(zhuǎn)軟磁體25回到S極，即在軟磁體負載磁場引出端27、28處產(chǎn)生交替變化磁場。設(shè)置 并調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)永磁體24與旋轉(zhuǎn)軟磁體25的轉(zhuǎn)速及相位差，就可獲取不同變化規(guī)律的交替變化磁場。實施例三本實施例為另一種可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖5 和附圖6所示。右側(cè)軟磁體31和左側(cè)軟磁體33的上部被隔磁體32隔斷磁路，旋轉(zhuǎn)永磁體 34與左右側(cè)軟磁體之間有極小氣隙，左側(cè)軟磁體33和右側(cè)軟磁體的中部“橋連”有短路軟 磁體，該短路軟磁體外套有線圈骨架35和勵磁線圈36，當輸入勵磁線圈的電流為零，從永 磁體34的N極出發(fā)磁力線全部經(jīng)短路軟磁體回到永磁體S極，軟磁體磁場引出端37和39 處的磁場強度為零，此狀態(tài)如附圖5所示，當勵磁線圈中輸入確定方向激勵電流，短路軟磁 體被勵磁，會在短路軟磁體左端形成磁極N’，在右端形成磁極S’，此勵磁磁勢會阻止永磁 體的磁力線經(jīng)過短路軟磁體通路，當輸入的激勵電流達到額定值時，勵磁磁勢完全阻止磁 力線通過短路軟磁體，在左右側(cè)軟磁體磁場引出端處的磁場強度為最大，如附圖6所示。若 將旋轉(zhuǎn)永磁體34的轉(zhuǎn)速與勵磁線圈中激勵電流大小方向配合設(shè)置，就可獲取不同變化規(guī) 律的交替變化磁場。實施例四本實施例為能產(chǎn)生脈動變化磁場組件的實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖7和附 圖8所示。蹄形永磁體41的N極緊貼左側(cè)軟磁體43上端，蹄形永磁體41的S極緊貼右側(cè) 軟磁體47上端，隔磁體42將左右側(cè)軟磁體隔開，旋轉(zhuǎn)軟磁體44處于左、右側(cè)軟磁體中部， 旋轉(zhuǎn)軟磁體與左、右軟磁體之間有極小氣隙，當旋轉(zhuǎn)軟磁體處于如附圖7所示位置狀態(tài)時， 從永磁體41的N極出發(fā)的磁力線全部經(jīng)旋轉(zhuǎn)軟磁體44回到永磁體41的S極，在左側(cè)軟磁 體磁場引出端45和右側(cè)軟磁體磁場引出端46處的磁場強度為零，當旋轉(zhuǎn)永磁體44處于如 附圖8所示位置，從永磁體41出發(fā)的磁力線無法再經(jīng)旋轉(zhuǎn)軟磁體44短路，在左、右側(cè)軟磁 體磁場引出端45和46處的磁場強度為最大。實施例五本實施例為另一種能產(chǎn)生脈動變化磁場組件的實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖 9和附圖10所示。蹄形永磁體51的S極緊貼“H”形軟磁體53的左上端部，蹄形永磁體51 的N極緊貼“H”形軟磁體53的右上端部，勵磁線圈52套裝在“H”形軟磁體橫向部分，當勵 磁線圈輸入激勵電流為零時，從永磁體51的N極出發(fā)的磁力線全部經(jīng)“H”形軟磁體的橫向 部分回到永磁體的S極，“H”形軟磁體下端磁場引出端54和56的磁場強度為零，當經(jīng)勵磁 線圈輸入引線55輸入確定方向激勵電流，“H”形軟磁體橫向部分被勵磁，在其左端形成S’ 極，在其右端形成N’極，此勵磁磁勢阻止永磁體51磁力線經(jīng)過“H”形軟磁體的橫向部分通 路，當激勵電流達到額定值時，勵磁磁勢阻止全部永磁體磁力線通過，在“H”形軟磁體下端 部磁場引出端54和56處的磁場強度達到最大。實施例六本實施例為能產(chǎn)生交替變化磁場單元的實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖11、12、 13所示，本實施例交替變化磁場單元由永磁體104、軟磁體103、107、101、108、隔磁體102、 隔磁連接軸110構(gòu)成，該裝置永磁體為兩側(cè)為弧型的近似矩形體，永磁體分為前層104和后 層109，軟磁體也分為前層左側(cè)軟磁體103、前層右側(cè)軟磁體107和后層左側(cè)軟磁體101、后 層右側(cè)軟磁體108，前、后層軟磁體均是從水平方向靠近并圍住前、后層永磁體的，前層永磁 體104位于前層軟磁體103、107的中央，并留有極小氣隙，后層永磁體109位于后層軟磁體101、108中央，并留有極小氣隙，前層永磁體104與后層永磁體109被同一根隔磁連接軸 110連接，而且前層永磁體的N極指向與后層永磁體N極指向相差九十度，即前層永磁體的 N極指向十二點方向，而后層永磁體的N極則指向三點或九點方向，前層兩塊軟磁體和后層 兩塊軟磁體之間被隔磁體102隔斷磁路，前層永磁體和軟磁體與后層永磁體和軟磁體之間 也被隔磁體102隔斷磁路。當前層永磁體104的N極指向九點鐘方向時，永磁體兩磁極與 軟磁體之間氣隙最小，永磁體磁化軟磁體，使前層左側(cè)軟磁體下部磁場引出端105處呈現(xiàn)N 極，前層右側(cè)軟磁體下部磁場引出端106處呈現(xiàn)S極，且呈現(xiàn)最大的磁場強度，此位置前層 永磁體104與軟磁體之間磁場處于磁力線被拉長、扭曲狀態(tài)的“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”，而正在此 刻，后層永磁體109的N極則指向十二點鐘方向，即指向軟磁體對接處的隔磁體，此位置后 層永磁體109的N、S極通過兩側(cè)軟磁體各自形成了的磁短路狀態(tài)的“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，此時在 后層軟磁體磁場引出端處呈現(xiàn)的磁場強度為最小。若用外力使本實施例單元中的永磁體旋轉(zhuǎn)，就能在前層軟磁體和后層軟磁體的磁 場引出端獲得交替變化磁場，前層軟磁體上產(chǎn)生的交替變化磁場的特性曲線與后層軟磁體 上產(chǎn)生的交替變化磁場特性曲線形狀完全一致，只是存在九十度的相位差。實施例七本實施例為能產(chǎn)生交替變化磁場單元的另一個實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖 14、15、16所示，本實施例中，該單元構(gòu)成包括有永磁體204、210，軟磁體203、208、209、201， 隔磁體202和隔磁連接軸205，該單元永磁體為近似矩形，永磁體分為前層204和后層210， 軟磁體分為前后兩層，前層軟磁體分為前層左側(cè)軟磁體203和前層右側(cè)軟磁體208，前層軟 磁體之間被隔磁體隔開，前層軟磁體是從水平方向靠近并圍住前層永磁體，前層兩塊軟磁 體之間缺口位于永磁體的上、下方，后層軟磁體分為后層上方軟磁體201和后層下方軟磁 體209，后層軟磁體是從垂直方向靠近并圍住后層永磁體，后層軟磁體之間被隔磁體隔開， 后層兩塊軟磁體之間缺口位于后層永磁體的左側(cè)和右側(cè)，前層永磁體204位于前層軟磁體 203、208中央，后層永磁體210位于后層軟磁體201、209中央，前、后層永磁體被同一根隔磁 連接軸205連接，前層永磁體的N極指向與后層永磁體N極指向一致，不存在角度差，前層 兩塊軟磁體和后層兩塊軟磁體之間被隔磁體202隔斷磁路，前層永磁體、前層軟磁體與后 層永磁體、后層軟磁體之間也被隔磁體202和205隔斷磁路。當外力帶動永磁體持續(xù)旋轉(zhuǎn) 時，前層左、右軟磁體下部磁場引出端206、207處和后層上、下軟磁體磁場引出端上就會產(chǎn) 生交替變化磁場，磁極性和磁場強度均發(fā)生周期性交替變化。前層軟磁體上產(chǎn)生的交替變 化磁場的特性曲線與后層軟磁體上產(chǎn)生的交替變化磁場特性曲線形狀完全一致，只是存在 九十度的相位差。實施例八本實施例是以實施例六或?qū)嵤├咧械摹暗妥枇惶孀兓艌鰡卧睘榛A(chǔ)單元， 而將若干個這樣的“低阻力交替變化磁場單元”中的旋轉(zhuǎn)永磁體連接于同一根隔磁連接軸 或連接于同一個連動機構(gòu)，使得各個“低阻力交替變化磁場單元”作用于同一根隔磁連接軸 或作用于同一個連動機構(gòu)的合力為最小，如此構(gòu)建成一個“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”。按 照此形式構(gòu)建的“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”可以有更多的交替變化磁場磁極引出端，可以 對外界產(chǎn)生更多的磁作用力，因而具有更大的能效比。實施例九[0064]本實施例也是以實施例六或?qū)嵤├呋驅(qū)嵤├酥械摹暗妥枇惶孀兓艌鰡?元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”沿著一條曲線或直線排布，這些“低阻力交替變化磁場 單元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”中輸入動力的運動部件連接于同一個連動機構(gòu)，在各 “低阻力交替變化磁場單元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”所產(chǎn)生的磁作用力能推動永磁 體或凸極軟磁體做線狀運動，如果將永磁體或凸極軟磁體貼合于欲運動物體表面，各“低阻 力交替變化磁場單元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”的磁作用力會推動欲運動物體做線狀 運動。如果將永磁體或凸極軟磁體呈線狀排布并固定，則可在“低阻力交替變化磁場單元” 或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”上獲得相對運動的推力。實施例十本實施例也是以實施例六或?qū)嵤├呋驅(qū)嵤├酥械摹暗妥枇惶孀兓艌鰡?元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”為基礎(chǔ)，而將兩個以上這樣的“低阻力交替變化磁場單 元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”圍繞同一個旋轉(zhuǎn)圓柱體均勻排布，旋轉(zhuǎn)體圓柱體外表面 按一定規(guī)律粘貼有永磁體或凸極軟磁體，與諸交替變化磁場單元軟磁體相對應(yīng)位置處粘貼 有永磁體或凸極軟磁體，旋轉(zhuǎn)圓柱體外表面所粘貼永磁體或凸極軟磁體的位置與諸“低阻 力交替變化磁場單元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”中軟磁體磁極引出端的位置相對應(yīng)。 當諸“低阻力交替變化磁場單元”或“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”按時序先后或磁場強度大 小的規(guī)律產(chǎn)生交替變化的旋轉(zhuǎn)磁場時，諸“低阻力交替變化磁場單元”或“低阻力交替變化 磁場系統(tǒng)”的軟磁體上N極和S極分別對被動的旋轉(zhuǎn)圓柱體外表面上的永磁體或凸極軟磁 體產(chǎn)生排斥力和吸引力，而且這些作用力均使得旋轉(zhuǎn)圓柱體朝向一個方向旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)永磁電動機的轉(zhuǎn)子或定子兩者中，必須有一個是通過電磁激勵方式產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場，電磁激勵產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與永磁體固有的磁場相互作用，才能使永磁電動機旋轉(zhuǎn)作 功。線圈激勵電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場過程中，除了建立磁場消耗的激勵電功率以外線圈銅質(zhì)材 料有電損耗，被電磁化的導(dǎo)磁材料也存在磁質(zhì)損失。這些因素都阻礙了傳統(tǒng)永磁電動機效 率的進一步提高。采用本實施例給出的產(chǎn)生交替變化磁場應(yīng)用系統(tǒng)可構(gòu)建磁力放大機或磁 助力機，用永磁體固有的磁能來替代電能激勵產(chǎn)生的磁場能，只需要較小的旋轉(zhuǎn)力矩，同步 旋轉(zhuǎn)交替變化磁場系統(tǒng)中的運動部件，就能巧妙的激發(fā)或借助永磁材料內(nèi)部貯存的磁能， 并對外界作功，使旋轉(zhuǎn)體有較大的旋轉(zhuǎn)力矩輸出。而且介入磁場調(diào)節(jié)開關(guān)后，在單元或系統(tǒng) 與被動體上磁場作用時，傳動效率可得到更高地提升。實施例i^一本實施例為能產(chǎn)生脈動變化磁場單元的實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖17、18、 19所示，本實施例中，該單元構(gòu)成包括有蹄形永磁體301、303，固定軟磁體304、307、308，隔 磁體302，隔磁連接軸306和旋轉(zhuǎn)軟磁體305。本實施例單元分為前后兩層結(jié)構(gòu)，前后兩層 結(jié)構(gòu)完成相同，前后兩層的磁特性也完全相同，前后兩層被隔磁體隔斷磁路。前層左側(cè)軟磁 體304的上端緊貼前層蹄形永磁體303的N極，前層右側(cè)軟磁體307的上端緊貼前層蹄形 永磁體303的S極，前層左側(cè)軟磁體下端為磁場引出端309，前層右側(cè)軟磁體下端為磁場引 出端310，在前層兩個軟磁體的中部，相對有兩個末端帶弧形的凸極，近似矩形柱體旋轉(zhuǎn)軟 磁體的長軸端也帶有弧形，旋轉(zhuǎn)軟磁體的弧形與固定軟磁體凸極弧形相吻合，并留有極小 氣隙。前層旋轉(zhuǎn)軟磁體與后層旋轉(zhuǎn)軟磁體被同一根隔磁連接軸連接，且使得前后兩層中近 似矩形旋轉(zhuǎn)軟磁體的長軸方向相互垂直。若前層組件中的旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸旋轉(zhuǎn)到水平方向時，旋轉(zhuǎn)軟磁體與固定軟磁體中部兩個凸極之間的氣隙十分小，此時前層組件的左右兩塊 軟磁體磁場引出端呈現(xiàn)的磁場強度接近于零，因為此位置，旋轉(zhuǎn)軟磁體起到了磁短路作用， 前層組件處在“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，而此刻后層組件中的旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸旋轉(zhuǎn)到垂直方向，后層 旋轉(zhuǎn)軟磁體與固定軟磁體中部兩個凸極之間的氣隙為最大，此時后層組件處在“磁不穩(wěn)定 狀態(tài)”，后層左右兩塊軟磁體磁場引出端呈現(xiàn)的磁場強度為最大。當外力持續(xù)使隔磁連接軸 旋轉(zhuǎn)，就能在前層軟磁體磁場引出端和后層軟磁體磁場引出端獲得磁極性不變而磁場強度 變化的脈動變化磁場，而且前層磁場引出端產(chǎn)生的脈動變化磁場變化曲線與后層的完全一 樣，只是存在有九十度的相位差。在前后兩個組件的軟磁體磁場引出端上產(chǎn)生磁場強度從零變化到最大值，再從最 大值變化到零，完成一次變化周期的時間與隔磁連接軸的旋轉(zhuǎn)速率相關(guān)聯(lián)。當外力施加到 隔磁連接軸上時，兩個旋轉(zhuǎn)軟磁體同步旋轉(zhuǎn)，前層組件從“磁穩(wěn)定狀態(tài)”向“磁不穩(wěn)定狀態(tài)” 變化的過程，也正是后層組件從“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”向“磁穩(wěn)定狀態(tài)”變化的過程，組件從“磁 穩(wěn)定狀態(tài)”向“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”變化過程中存在“磁阻力”，而組件從“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”向“磁 穩(wěn)定狀態(tài)”變化過程中存在著“磁恢復(fù)力”，此“磁恢復(fù)力，，能抵消部分“磁阻力”，這就使得 該裝置的能效比較高。實施例十二本實施例為能產(chǎn)生脈動變化磁場單元的另一種實例，本實施例構(gòu)成和結(jié)構(gòu)如附圖 20、21、22所示，本實施例單元基本結(jié)構(gòu)特點同實施例十一，所不同的是采用了矩形永磁體 402，固定軟磁體403、408、410、隔磁體401和旋轉(zhuǎn)軟磁體406、411構(gòu)成前、后兩個磁場變化 組件，該單元前、后兩個磁場變化組件結(jié)構(gòu)和磁特性完全相同，前層左側(cè)軟磁體403上部緊 貼矩形永磁體的N極，前層右側(cè)軟磁體408上部緊貼矩形永磁體的S極，前層左側(cè)軟磁體 403下部為磁場引出端405、前層右側(cè)軟磁體408下部為磁場引出端407，在前層軟磁體中部 還相對設(shè)置兩個末端帶弧形的凸極，旋轉(zhuǎn)軟磁體矩形長軸端也帶有弧形，旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸 端的弧形與固定軟磁體中部凸極的弧形相吻合。本實施例中后層組件的結(jié)構(gòu)形式與磁特性 與前層組件的完全相同，前后兩個組件中的旋轉(zhuǎn)軟磁體406和411被同一根隔磁連接軸404 連接，且前后兩個組件中旋轉(zhuǎn)軟磁體406、411長軸方向相互垂直。若前層組件中的旋轉(zhuǎn)軟 磁體長軸旋轉(zhuǎn)到水平方向時，旋轉(zhuǎn)軟磁體與軟磁體凸極之間的氣隙十分小，旋轉(zhuǎn)軟磁體起 到了磁短路作用，磁短路狀態(tài)是前層組件的“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，此時前層組件的兩塊軟磁體磁 場引出端呈現(xiàn)的磁場強度為最小，而正在此刻，后層組件中的旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸旋轉(zhuǎn)到垂直 方向，旋轉(zhuǎn)軟磁體與軟磁體凸極之間的氣隙最大，旋轉(zhuǎn)軟磁體對后層組件磁路影響最小，后 層組件的兩塊軟磁體磁極引出端呈現(xiàn)的磁場強度為最大，而此時后層組件則處在“磁不穩(wěn) 定狀態(tài)”。當外力持續(xù)使隔磁連接軸旋轉(zhuǎn)，就能在前層軟磁體磁場引出端和后層軟磁體磁場 引出端獲得磁極性不變而磁場強度變化的脈動變化磁場，而且前層磁場引出端產(chǎn)生的脈動 變化磁場變化曲線與后層的完全一樣，只是存在有九十度的相位差。實施例十三本實施例是以實施例十一或?qū)嵤├械摹暗妥枇γ}動變化磁場單元”為基礎(chǔ)， 而將若干個這樣的“低阻力脈動變化磁場單元”中的旋轉(zhuǎn)軟磁體連接于同一根隔磁連接軸 或連接于同一個連動機構(gòu)，使得各個“低阻力脈動變化磁場單元”作用于同一根隔磁連接軸 或作用于同一個連動機構(gòu)的合力為最小，如此構(gòu)建成一個“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”。按照此形式構(gòu)建的“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”可以有更多的脈動變化磁場磁極引出端，可以 對外界產(chǎn)生更多的磁作用力，因而具有更大的能效比。實施例十四本實施例也是以實施例十一和實施例十二中的“低阻力脈動變化磁場單元”為基 礎(chǔ)，而將兩個以上這樣的“低阻力脈動變化磁場單元”沿著一條曲線或直線排布，這些“低阻 力脈動變化磁場單元”的隔磁連接軸連接于同一個連動機構(gòu)，在各“低阻力脈動變化磁場單 元”磁場引出端處所產(chǎn)生的磁作用力能推動磁場引出端附近的永磁體做線狀運動，如果將 永磁體貼合于欲運動物體表面，各低阻力交替變化磁場單元的磁作用力就能推動欲運動物 體做線狀運動。如果將永磁體呈線狀排布并固定，則可在“低阻力脈動變化磁場單元”上獲 得相對運動的反推力。同理，也可以將兩個以上實施例十三中的“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”沿著一條曲 線或直線排布，形成一個具有應(yīng)用價值的磁場變化應(yīng)用系統(tǒng)。實施例十五本實施例也是以實施例十一或?qū)嵤├械摹暗妥枇γ}動變化磁場單元”為基 礎(chǔ)，而將兩個以上這樣的“低阻力脈動變化磁場單元”圍繞同一個旋轉(zhuǎn)體排布，旋轉(zhuǎn)體圓柱 體外表面與諸脈動磁場裝置軟磁體相對應(yīng)位置處粘貼有永磁體或凸極軟磁體，當諸脈動變 化磁場裝置同時產(chǎn)生脈動變化磁場時，裝置上諸軟磁體磁場引出端的N極和S極分別對旋 轉(zhuǎn)體外表面上的永磁體或凸極軟磁體產(chǎn)生排斥力和吸引力，而且這些排斥力和吸引力均使 旋轉(zhuǎn)體朝向一個方向轉(zhuǎn)動。此時的圍繞旋轉(zhuǎn)體均勻排布的諸脈動變化磁場裝置在有序共同 作用，形成了類似于永磁電動機轉(zhuǎn)動所需要的旋轉(zhuǎn)磁場。同理，也可以將兩個以上實施例十三中的“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”圍繞同一個 旋轉(zhuǎn)體均勻排布，形成一個具有應(yīng)用價值的旋轉(zhuǎn)磁場應(yīng)用系統(tǒng)。采用本實施例給出的產(chǎn)生脈動變化磁場應(yīng)用系統(tǒng)也可構(gòu)建磁力放大機或磁助力 機，用永磁體固有的磁能來替代電能激勵產(chǎn)生的磁場能，只需要較小的旋轉(zhuǎn)力矩，同步旋轉(zhuǎn) 脈動變化磁場系統(tǒng)中的運動部件，就能巧妙的激發(fā)或借助永磁材料內(nèi)部貯存的磁能，并對 外界做功，使旋轉(zhuǎn)體有較大的旋轉(zhuǎn)力矩輸出。由于脈動磁場裝置不發(fā)生磁極變化，因而裝置 中固定軟磁體中所產(chǎn)生的磁質(zhì)損耗較低。
權(quán)利要求一種永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)成包括有，可旋轉(zhuǎn)永磁體、固定軟磁體和隔磁體，固定軟磁體為兩個，兩個固定軟磁體合圍永磁體的兩個磁極面，兩個固定軟磁體與永磁體之間存在極小的氣隙，兩個固定軟磁體之間被隔磁體隔開，從而構(gòu)成了一個“交替變化磁場組件”，永磁體能在與其具有很小氣隙的兩個固定軟磁體中旋轉(zhuǎn)運動，永磁體周期性磁化軟磁體，即可在兩個固定軟磁體的負載磁場引出端處獲取交替變化磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在 于其構(gòu)成中還包括有一個旋轉(zhuǎn)軟磁體，在兩個固定軟磁體中部相對設(shè)置有凸極，兩個凸 極構(gòu)成了固定軟磁體的控制磁場引出端，帶弧矩形柱體旋轉(zhuǎn)軟磁體位于該兩個弧形凸極之 間，并留有極小的旋轉(zhuǎn)氣隙，當旋轉(zhuǎn)軟磁體帶弧矩形長軸呈水平狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)軟磁體與兩個凸 極之間存在很小的氣隙，當旋轉(zhuǎn)軟磁體帶弧矩形長軸呈垂直狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)軟磁體與兩個凸極 之間的氣隙為最大，如此構(gòu)成了一種“可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在 于其構(gòu)成中還包括有一個起短路作用的軟磁體和勵磁線圈，在兩個固定軟磁體中部用一 個起短路作用的軟磁體連接，并在該起短路作用的軟磁體外圍加勵磁線圈，當勵磁線圈不 通入激勵電流，起短路作用的軟磁體將永磁體的磁力線全部短路，當勵磁線圈通入一定方 向的電流，起短路作用的軟磁體被磁化，形成磁極性，這樣起短路作用的軟磁體就能阻止永 磁體磁力線經(jīng)過自身而短路，這樣，永磁體磁能就可以到達固定軟磁體磁場引出端，如此構(gòu) 成另一種“可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件”。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其 特征在于其構(gòu)成還包括有隔磁連接軸，選取兩個磁性能完全相同的“交替變化磁場組件” 或“可調(diào)節(jié)交替變化磁場組件”，用同一根隔磁連接軸連接兩個“組件”中的可旋轉(zhuǎn)永磁體或 可旋轉(zhuǎn)軟磁體，要使一個“組件”處于“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，而使另一個“組件”處于“磁不穩(wěn)定狀 態(tài)”，使這兩個“組件“作用在同一個隔磁連接軸上的合力趨于最小，即使得一個“組件”上的 “磁阻力”和另一個“組件”上的“磁恢復(fù)力”之和趨于最小，如此構(gòu)成一個“低阻力交替變化 磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在 于將若干個上述的“低阻力交替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”中 的可旋轉(zhuǎn)永磁體連接于同一根隔磁連接軸或連接于同一個連動機構(gòu)，使得各個“低阻力交 替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”作用于同一根隔磁連接軸或作用于 同一個連動機構(gòu)的合力為最小，如此構(gòu)建成“低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”或“可調(diào)節(jié)低阻力 交替變化磁場系統(tǒng)”。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場裝置，其特征在 于將若干個上述的“低阻力交替變化磁場單元”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場單元”或 “低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”或“可調(diào)節(jié)低阻力交替變化磁場系統(tǒng)”按圓周狀或線狀均勻排 布，各個“單元”或“系統(tǒng)”中的永磁體連接于同一個連動機構(gòu)，所有的可旋轉(zhuǎn)永磁體以相同 的角速度旋轉(zhuǎn)，所有的可旋轉(zhuǎn)軟磁體也以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。
7.—種永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)成包括 有永磁體、固定軟磁體、隔磁體和旋轉(zhuǎn)軟磁體，永磁體為矩形或馬蹄形，永磁體N極端緊貼一個固定軟磁體，永磁體S極端也緊貼另一個固定軟磁體，固定軟磁體的一端緊貼永磁體 磁極，另一端為固定軟磁體的負載磁場引出端，在兩個固定軟磁體中部相對設(shè)置有凸極，兩 個凸極構(gòu)成了固定軟磁體的控制磁場引出端，帶弧矩形柱體旋轉(zhuǎn)軟磁體位于該兩個固定軟 磁體帶弧形凸極之間，并留有極小的旋轉(zhuǎn)氣隙，當帶弧矩形旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸呈水平狀態(tài)，旋 轉(zhuǎn)軟磁體與兩個凸極之間存在很小的氣隙，當帶弧矩形旋轉(zhuǎn)軟磁體長軸呈垂直狀態(tài)，旋轉(zhuǎn) 軟磁體與兩個凸極之間的氣隙為最大，如此構(gòu)成了一個“脈動變化磁場組件”。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在 于其構(gòu)成還包括有一個隔磁連接軸，選取兩個磁性能完全相同的“脈動變化磁場組件”，用 同一根隔磁連接軸連接兩個“脈動變化磁場組件”中的旋轉(zhuǎn)軟磁體，并且要使一個“組件” 處于“磁穩(wěn)定狀態(tài)”，而使另一個“組件”處于“磁不穩(wěn)定狀態(tài)”，使這兩個“組件”作用在同一 個隔磁連接軸上的合力趨于最小，即使得一個“組件”上的“磁阻力”和另一個“組件”上的 “磁恢復(fù)力”之和趨于最小，如此構(gòu)成一個“低阻力脈動變化磁場單元”。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在 于將若干個上述的“低阻力脈動變化磁場單元”中的旋轉(zhuǎn)軟磁體連接于同一根隔磁連接軸 或連接于同一個連動機構(gòu)，使得各個“低阻力脈動變化磁場單元”作用于同一根隔磁連接軸 或作用于同一個連動機構(gòu)的合力為最小，如此構(gòu)建成一個“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場裝置，其特征在 于將若干個上述的“低阻力脈動變化磁場單元”或“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”按圓周狀 或線狀均勻排布，各個“低阻力脈動變化磁場單元”或“低阻力脈動變化磁場系統(tǒng)”中的旋 轉(zhuǎn)軟磁體連接于同一個連動機構(gòu)，所有的旋轉(zhuǎn)軟磁體以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。
11.一種永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)成包 括有永磁體、“H”形軟磁體和隔磁體，永磁體為矩形或馬蹄形，永磁體N極端緊貼“H”形軟 磁體右側(cè)上端，永磁體S極端也緊貼“H”形軟磁體左側(cè)上端，“H”形軟磁體的兩個下端為軟 磁體磁場引出端，“H”形軟磁體中部橫向部分軟磁體外圍套裝有勵磁線圈，當勵磁線圈不通 入激勵電流，“H”形軟磁體中部橫向部分會將使永磁體的兩極處于磁短路狀態(tài)，當勵磁線圈 通入確定方向的電流，“H”形軟磁體中部橫向部分軟磁體被勵磁電流激勵而磁化，其左端呈 現(xiàn)S極，右端呈現(xiàn)N極，當勵磁線圈通入額定電流，“H”形軟磁體中部橫向部分軟磁體左端S 極的磁場強度等于永磁體S極磁場強度，永磁體磁回路的磁力線就不再會經(jīng)“H”形軟磁體 中部橫向部分短路，永磁體磁場被引導(dǎo)到軟磁體下端的磁場引出端，調(diào)節(jié)勵磁線圈電流的 大小，就可以對軟磁體磁場引出端的脈動變化磁場強度進行調(diào)節(jié)，如此構(gòu)成另一種“可調(diào)節(jié) 脈動變化磁場組件”。
專利摘要本實用新型涉及一種永磁體與軟磁體相互作用獲取變化磁場的裝置，該裝置主要特點是，充分發(fā)揮永磁體與軟磁體固有特性，使永磁體以緊貼或留有很小氣隙的方式與兩個彼此磁隔離軟磁體發(fā)生磁化作用，軟磁體則將永磁體兩極的磁能引導(dǎo)到磁極引出端，再通過周期性地短路永磁體與軟磁體所構(gòu)成的磁通路來改變軟磁體磁場引出端的磁場強度，或者通過周期性地調(diào)控和改變永磁體與軟磁體相對位置來改變軟磁體磁場引出端的磁極性和磁場強度，在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提出減少磁阻力，產(chǎn)生高能效變化磁場的方法。本實用新型還給出了交替和脈動變化磁場的裝置，這些裝置有效地引出和利用了永磁體固有的磁能量，有較高的能效比，能組合成多種有價值的變化磁場應(yīng)用系統(tǒng)。
文檔編號H01F7/02GK201689754SQ201020146598
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者戴珊珊, 朱石柱 申請人:戴珊珊