專利名稱：同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種高效磁內(nèi)能機(jī)械同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)是一種完全依靠磁內(nèi)能做功的機(jī)械。具有無噪聲、無污染、速度高、力矩零至極大值連續(xù)可調(diào)，有極高實(shí)用價(jià)值的新型內(nèi)能機(jī)械；還具有現(xiàn)行直流電動(dòng)機(jī)相同的起動(dòng)特性和工作特性。從理論上和實(shí)驗(yàn)上徹底解決了永磁發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中“合力為零”的難題，完成了高效的矢量合成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)，打破了國際學(xué)術(shù)界長期制定的禁區(qū)，為唯心科學(xué)和偽科學(xué)之間的爭議提供了一條無可抗?fàn)幍奈ㄎ锏?、科學(xué)的定論。
同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)應(yīng)用，將為振興民族工業(yè)、推動(dòng)我國科學(xué)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的全面進(jìn)步及全球的新能源革命、徹底解決人類生存環(huán)境的污染，造福人類萬代將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用本發(fā)明的同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)外殼為園環(huán)形導(dǎo)磁體，環(huán)內(nèi)布有各為壹佰貳拾度對(duì)稱的N、S極勻強(qiáng)定子磁極，弧形極面的定子N、S極磁體用非導(dǎo)磁材料連接成園環(huán)形，并與外殼呈可調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)鎖位配合，組合成可調(diào)角度，可鎖位的定子可調(diào)磁極。轉(zhuǎn)子N、S極園柱形永磁體用非導(dǎo)磁材料連接，使轉(zhuǎn)子磁極的幾何中心線與定子磁極的物理中心線互成玖拾度，定位在外殼端蓋上，轉(zhuǎn)子極面與定子極氣隙磁場中布有與轉(zhuǎn)子磁極等角的若干可伸縮轉(zhuǎn)動(dòng)的伸極組，組合成轉(zhuǎn)子弧形N、S極化磁極組。組合伸縮極由轉(zhuǎn)子位置傳感器控制同步伸縮開閉，使轉(zhuǎn)子伸縮極組始終與轉(zhuǎn)子極化磁極保持同一夾角，并使定、轉(zhuǎn)子磁場磁功角形成正反饋。轉(zhuǎn)子磁極的幾何中心線與定子磁極的物理中心線夾角零至玖拾度可調(diào)，并在縮極角內(nèi)用擋磁板阻漏、同步變換極性而產(chǎn)生強(qiáng)磁勢差，從而保證轉(zhuǎn)子輸出最大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
本發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理仍同現(xiàn)行的直流電動(dòng)機(jī)。如果改變轉(zhuǎn)、定子磁極極性及開閉方向，就改變了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向；如果調(diào)節(jié)定子磁極的物理中心線與轉(zhuǎn)子磁極的幾何中心線之間夾角的重合度，則就達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、輸出功率及起停的目的 其工作方式是轉(zhuǎn)動(dòng)還是停止轉(zhuǎn)動(dòng)，定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場都保持閉路磁化狀態(tài)，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可靠地工作。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖下面結(jié)合附圖1說明本發(fā)明的工作原理把起停調(diào)速手柄(15)推向定子N極組(2)時(shí)，則定子S極組(3)同時(shí)與轉(zhuǎn)子N極組(6)和S極組(7)形成一個(gè)有效正功角，轉(zhuǎn)子磁極N極(4)和磁極S極(5)，分別徑向極化成轉(zhuǎn)子N極動(dòng)極組(6)和S極動(dòng)極組(7)，轉(zhuǎn)子磁體(5)(4)連接在支板(16)和外殼(1)端蓋上，轉(zhuǎn)子縮極組(9)(10)及擋磁板(18)(20)起阻斷定、轉(zhuǎn)子磁場的涉漏，并隨開極位置傳感器(11)(12)和關(guān)極位置傳感器(13)(14)的變化，使縮極區(qū)內(nèi)動(dòng)極自動(dòng)變換極性，極化成開閉對(duì)應(yīng)極性的作功極組，此時(shí)定子磁極(2)(3)和轉(zhuǎn)子磁極(6)(7)的異性端強(qiáng)，同性端弱，形成強(qiáng)磁勢差，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩而旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子位置傳感器(11)、(12)、(13)、(14)使轉(zhuǎn)子動(dòng)極組(6)(7)(9)(10)實(shí)施限位同步開閉，即異性端過功角段磁極由位置傳感器作反函數(shù)量關(guān)，同性端前功角段磁極作等同關(guān)極函數(shù)量開。(根據(jù)物理學(xué)可知定子、轉(zhuǎn)子磁極面越接近平行時(shí)，其正功越??；定轉(zhuǎn)子兩極面平行時(shí)，轉(zhuǎn)子受力為Sin180°，勢能函數(shù)值為零；定轉(zhuǎn)子兩極夾角成玖拾度時(shí)，轉(zhuǎn)子受力為Sin90°，其勢能函數(shù)值等于1。)將動(dòng)極作負(fù)功段的磁勢角向前正功角位移，形成磁勢正反饋，使轉(zhuǎn)子始終保持最大受力狀態(tài)而轉(zhuǎn)動(dòng)把起停調(diào)速手柄(15)推向轉(zhuǎn)子S極組(5)和轉(zhuǎn)子動(dòng)極組(7)組時(shí)，則定子磁極N極(2)與轉(zhuǎn)子磁極S極組(7)、和定子磁極S極(3)與轉(zhuǎn)子磁極N極組(6)分別平行時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和工作方式、特性及計(jì)算方法仍和現(xiàn)行的直流電動(dòng)機(jī)相同。
本發(fā)明的同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)的定子N極(2)和S極(3)為園弧形，分別與非導(dǎo)磁材料連接體(8)組合成園環(huán)形組件。起停調(diào)速手柄(15)固定在定子磁極(2)(3)組件上，并于外殼(1)呈轉(zhuǎn)動(dòng)鎖位配合。轉(zhuǎn)子永磁體為園柱形，N、S極磁場形成徑向輻射，其永磁體用非導(dǎo)板(16)連接，非導(dǎo)磁板(16)與外殼(1)端蓋連接，軸承(18)與轉(zhuǎn)軸(17)作轉(zhuǎn)動(dòng)配合連接，轉(zhuǎn)軸(17)與轉(zhuǎn)子支板(22)連接，伸縮極組(6)(7)(9)(10)勻布在轉(zhuǎn)子支板(22)上，呈定位轉(zhuǎn)動(dòng)配合；位置傳感器(11)(12)(13)(14)和擋磁板(18)(20)分別固定在外殼(1)端蓋上，轉(zhuǎn)子伸極組N極組(6)和S極組(7)及縮極組(9)(10)為導(dǎo)磁和抗磁性強(qiáng)的材料，各動(dòng)極之間呈轉(zhuǎn)動(dòng)配合，其動(dòng)極組與定子磁極(2)(3)、轉(zhuǎn)子磁極(4)(5)呈轉(zhuǎn)動(dòng)配合，外殼(1)固定在底座(20)上


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本發(fā)明的受力原理圖；圖3是本發(fā)明的定子伸縮轉(zhuǎn)動(dòng)變極結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的定子伸縮滑動(dòng)變極結(jié)構(gòu)圖。
1-外殼，2-定子N磁極，8-定子S磁極，4-轉(zhuǎn)子N磁極，5-轉(zhuǎn)子S磁極，6-轉(zhuǎn)子極化磁極N極組，7-轉(zhuǎn)子極化磁極S極組，8-定子磁極NS極連接體，9-轉(zhuǎn)子縮極組，10-轉(zhuǎn)子縮極組，11-轉(zhuǎn)子開極位置傳感器，12-轉(zhuǎn)子開極位置傳感器，18-轉(zhuǎn)子關(guān)極位置傳感器，14-轉(zhuǎn)子關(guān)極位置傳感器，15-起停調(diào)速手柄，16-轉(zhuǎn)子磁極固定板，17-轉(zhuǎn)軸，18-軸承，19擋磁極，2O-擋磁板，21-底座，22-轉(zhuǎn)子連接支板。
權(quán)利要求
1.一種同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)。它是由定子勻強(qiáng)磁場的N極組和定子勻強(qiáng)磁場的S極組，及轉(zhuǎn)子極化伸縮磁極的N、S極組和轉(zhuǎn)子極化永磁體N、S極組成。其特征在于轉(zhuǎn)子伸極組極化的磁極隨定、轉(zhuǎn)子磁極提前功角的增大而受力轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子位置傳感器使轉(zhuǎn)子實(shí)行同步伸縮變極、變性，形成磁場正反饋，使轉(zhuǎn)子受力不變。調(diào)速裝置使轉(zhuǎn)子合成力矩從零至極大值連續(xù)可調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作方式，其特征在于轉(zhuǎn)子極化永磁體的磁極與定子磁極在同一幾何平面上，定子磁極的物理中心線與轉(zhuǎn)子磁極的幾何中心線成玖拾度定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作方式，其特征在于轉(zhuǎn)子勻強(qiáng)磁場的極化磁極由若干轉(zhuǎn)動(dòng)伸縮開閉的極組合成園弧形整體極，每一動(dòng)極的伸縮，調(diào)節(jié)磁場的分路、及轉(zhuǎn)子受力極的各段正弦功角的函數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作方式，其特征在于轉(zhuǎn)子每極組上對(duì)應(yīng)的位置傳感器使轉(zhuǎn)子伸縮極實(shí)行同步開閉，異性端關(guān)極，同性端開極，始終保持轉(zhuǎn)子有效正功角不變。
5.根據(jù)要求4所述的工作方式，其內(nèi)部磁場特征在于轉(zhuǎn)子異性端的磁極段，小于最大正功角后，由位置傳感器作等功角函數(shù)力同步閉極；同性端段磁極作等功角函數(shù)力開極，使定轉(zhuǎn)子磁場的磁力線作等功角向角前位移，形成磁路正反饋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工作方式，其特征在于轉(zhuǎn)子磁極伸縮極組在開極區(qū)作功、閉極區(qū)內(nèi)自動(dòng)變性，擋磁板阻漏，保證轉(zhuǎn)子伸極組磁極有高效轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工作方式，其特征在于轉(zhuǎn)子N、S伸極組為轉(zhuǎn)子N、S永磁體的極化極，其轉(zhuǎn)子伸縮極在園周內(nèi)實(shí)行同步變性，使定、轉(zhuǎn)子受力的磁力線實(shí)現(xiàn)同一幾何平面內(nèi)成玖拾度受力角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作方式，其特征在于定子磁場的磁極的物理中心線與轉(zhuǎn)子磁場磁極的幾何中心線之間的夾角，實(shí)現(xiàn)零至玖拾度可調(diào)，使轉(zhuǎn)子N、S極極面與定子N、S極極面之間的夾角零至玖拾度變化，達(dá)到調(diào)速起停的目的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工作方式，其特征在于本機(jī)是工作還是停止工作，定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場都保持順向磁化狀態(tài)，保證機(jī)器長期可靠地工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作方式，其結(jié)構(gòu)在于轉(zhuǎn)子伸縮變極結(jié)構(gòu)形式如圖1、圖2所示；定子伸縮轉(zhuǎn)動(dòng)變極結(jié)構(gòu)形式如圖3所示；定子伸縮往返滑動(dòng)變極結(jié)構(gòu)形式如圖4所示，其特征定轉(zhuǎn)子磁極在定、轉(zhuǎn)子位置傳感器監(jiān)控下實(shí)行同步開閉變極變性，使定、轉(zhuǎn)子磁極始終保持原夾角重合度，使磁場形成正反饋，保證轉(zhuǎn)子連續(xù)可靠地工作。
全文摘要
一種同步變極式永磁發(fā)動(dòng)機(jī)裝置。該裝置由N、S極兩組弧形可伸縮極的轉(zhuǎn)子磁極與弧形NS極定子磁極組合而成。轉(zhuǎn)子位置傳感器使轉(zhuǎn)子伸極磁極的磁場形成正反饋,使轉(zhuǎn)子的受力力矩不變;調(diào)整器可使轉(zhuǎn)子力矩從零至極大值連續(xù)可調(diào)。工作原理、特性仍同現(xiàn)行的直流電動(dòng)機(jī)。該機(jī)是工作還是停止工作都保持磁體的順向磁化狀態(tài),因而可以保證機(jī)器可靠地工作。本機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、取材方便、無噪聲、無污染,力矩大、轉(zhuǎn)速高、磁能利用率極高、起停調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。該機(jī)完成了高標(biāo)準(zhǔn)的矢量合成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的設(shè)計(jì),為唯心科學(xué)和偽科學(xué)之間的爭辯提供了一條無可爭議的唯物的、科學(xué)的定論。
文檔編號(hào)H02N11/00GK1260628SQ99101118
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1999年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月8日
發(fā)明者許水廣 申請(qǐng)人:許水廣, 許科