專利名稱：磁動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要或完全利用永久磁鐵之間的相互作用力來實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)動的動力裝置。
目前，人類使用的電動機(jī)是主要以通電電磁線圈和永久磁鐵之間的相互作用力來實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)動的，因?yàn)楝F(xiàn)今電力主要依靠煤碳或其它天然能源來產(chǎn)生，這樣不僅消耗了大量的天然能源，而且對人類的生態(tài)環(huán)境破壞和污染越來越大。
本發(fā)明的目的是提供一種磁動機(jī)，主要或完全利用永久磁鐵之間的相互作用力來實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)動。這樣不僅減輕了對天然能源的依賴，而且對維護(hù)人類的生態(tài)環(huán)境也起到了很大作用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的用數(shù)個小磁輪(注如果小磁輪較長就應(yīng)稱為小磁棒了，但為了簡易在說明書中統(tǒng)稱為小磁輪)做定子，圍繞圓形機(jī)殼內(nèi)側(cè)均勻排布，并限定了小磁輪只能繞自軸心單向轉(zhuǎn)動(用安裝在機(jī)殼內(nèi)側(cè)的彈性阻轉(zhuǎn)卡具和小磁輪或單向卡盤上的單向轉(zhuǎn)動卡槽或卡頭以及中部轉(zhuǎn)子對小磁輪的作用力來實(shí)現(xiàn)。再有就是可使周圈小磁輪在靜止時的兩磁極連線方向都順轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向扭轉(zhuǎn)與通過轉(zhuǎn)子軸心的直徑相夾一個相同的小角度，即增大小磁輪之間靜止時的靜止磁極吸引力)，在每個小磁輪上與小磁輪同軸固定安裝有圓形剛性齒盤。在機(jī)殼中部放永久磁鐵轉(zhuǎn)子，此轉(zhuǎn)子可為兩極或多極，其外形為圓形、橢圓形、條形或其它異形，本說明書主要以兩極條形轉(zhuǎn)子來說明。在轉(zhuǎn)子軸或磁極面上固定安裝具有與每個磁極位置相對應(yīng)的圓弧形齒條的齒盤。這樣，在轉(zhuǎn)子磁力和彈性阻轉(zhuǎn)卡具的作用下，轉(zhuǎn)子每個磁極兩側(cè)小磁輪均處于暫時的靜止?fàn)顟B(tài)，一側(cè)的小磁輪同為N極朝向轉(zhuǎn)子(即小磁輪磁極連線與通過轉(zhuǎn)子軸心的直徑重合)，另一側(cè)同為S極朝向轉(zhuǎn)子，同對中部轉(zhuǎn)子每個磁極施加了一個繞軸心轉(zhuǎn)動力，轉(zhuǎn)子在此轉(zhuǎn)動力作用下轉(zhuǎn)動時，又利用相對于磁極位置處的圓孤形齒條和所對應(yīng)的小磁輪上同軸齒盤的嚙合帶動相對應(yīng)每個磁極位置的單個小磁輪(因?yàn)橹挥羞@個位置的小磁輪被轉(zhuǎn)子磁極的吸引力吸引，可隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個角度，只要調(diào)整好α角，就可大大減小圓弧齒條和齒輪相互接觸時的碰撞沖擊力)旋轉(zhuǎn)半周，從與轉(zhuǎn)子磁極相吸轉(zhuǎn)成相斥，以此連續(xù)下去。這樣就始終保持了轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中轉(zhuǎn)子每個磁極一側(cè)小磁輪同為N極朝向轉(zhuǎn)子，另一側(cè)小磁輪同為S極朝向轉(zhuǎn)子，始終對轉(zhuǎn)子每個磁極施加了一個恒向轉(zhuǎn)動力。這就形成和始終保持了超前轉(zhuǎn)子磁極一個定向角度的旋轉(zhuǎn)磁場，推動轉(zhuǎn)子在具有一定能量狀態(tài)下保持連續(xù)轉(zhuǎn)動下去?？傊侵胁哭D(zhuǎn)子的N和S極在兩側(cè)不動小磁輪力作用下，帶動轉(zhuǎn)軸繞軸心轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中又不斷帶動磁極位置處的單個小磁輪旋轉(zhuǎn)半周，從而又保持了磁動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場，不斷推動轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動。這就是磁動機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動的基本原理。
但在這種情況下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，由于要把磁極位置處小磁輪從與轉(zhuǎn)子吸引力轉(zhuǎn)至排斥力，所受的阻力是很大的。為了減小這個阻力，在機(jī)殼內(nèi)側(cè)周圈小磁輪外部，對應(yīng)每個小磁輪各安裝一個相同的電磁鐵線圈。在轉(zhuǎn)子帶動每個小磁輪轉(zhuǎn)動時，給所對應(yīng)轉(zhuǎn)動小磁輪的電磁鐵線圈通電，即對這個小磁輪施加排斥力，推動此小磁輪旋轉(zhuǎn)，每個電磁鐵線圈的通電順序與轉(zhuǎn)子磁極運(yùn)行同步，這樣可大大減小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時所受阻力，并且電磁鐵線圈中通電電流越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和輸出功率就越大，這就實(shí)現(xiàn)了在電磁鐵線圈磁力輔助下，以永久磁場磁力為主相互作用來達(dá)到提高輸出機(jī)械轉(zhuǎn)動能的目的。根據(jù)這個原理還可以在轉(zhuǎn)子軸上安裝一個小發(fā)電機(jī)，利用此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使小發(fā)電機(jī)發(fā)電，再把發(fā)出的電量輸回給磁動機(jī)的電磁鐵線圈，這樣就可使磁動機(jī)不需要外加電量，只依靠自身產(chǎn)生的電量來提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，從而提高磁動機(jī)輸出功率。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明

圖1是本發(fā)明磁動機(jī)第1個實(shí)施例主要結(jié)構(gòu)及原理示意圖。
圖2是第1個實(shí)施例的橫向剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明磁動機(jī)第2個實(shí)施例主要結(jié)構(gòu)及原理示意圖。
圖4是第2個實(shí)施例的橫向剖面示意圖。
第1和第2實(shí)施例的區(qū)別在于，第1實(shí)施例加了電磁鐵和接線盒，第2實(shí)施例沒有電磁鐵和接線盒，其它均相同。
在圖1和圖3中1、永久磁鐵轉(zhuǎn)子 2、轉(zhuǎn)子軸 3、圓弧形齒條 4、小永久磁鐵輪5、小磁鐵輪轉(zhuǎn)軸 6、小磁輪齒盤 7、彈性阻轉(zhuǎn)卡具 8、小磁輪或單向轉(zhuǎn)動卡盤的卡槽或卡頭 9、隔磁板(或墊板) 10、電磁鐵線圈(實(shí)施例2沒有) 11、機(jī)殼 12、機(jī)座 13、接線盒(實(shí)施例2沒有)參圖說明在第1和第2實(shí)施例圖1和圖3中，中部轉(zhuǎn)子(1)兩邊的小磁輪(4)的單向卡槽或卡頭(8)均被卡具(7)頂住了，不能順時針轉(zhuǎn)動，處于靜止?fàn)顟B(tài)。左邊小磁輪均N極朝向轉(zhuǎn)子，右邊小磁輪均S極朝向轉(zhuǎn)子，形成了一個超前轉(zhuǎn)子磁極90°左右的磁場，此磁場對轉(zhuǎn)子施加了一個順時針旋轉(zhuǎn)力。而轉(zhuǎn)子又通過齒條(3)和齒盤(6)的嚙合，再加上實(shí)施例1中的電磁鐵線圈(10)對上下兩個小磁輪施加的排斥力，這樣隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動也帶動上下兩個小磁輪旋轉(zhuǎn)半周，從與轉(zhuǎn)子相吸轉(zhuǎn)至相斥，推動轉(zhuǎn)子連續(xù)向下轉(zhuǎn)動?？傊褪窃诖艠O兩側(cè)不動小磁輪所形成的磁場主場力作用下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中又在通電電磁鐵線圈磁力輔助下不斷帶動磁極位置處單個小磁輪旋轉(zhuǎn)，從而又維持了兩邊主磁場力，也就保持了轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)。這就達(dá)到了輸入小電量輸出大功率轉(zhuǎn)動能的目的。本發(fā)明的接電原理與三相交流電機(jī)原理相同，區(qū)別是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中始終只有與轉(zhuǎn)動小磁輪對應(yīng)的電磁鐵線圈通電。另外中心轉(zhuǎn)子磁極豎向中心線和圓孤齒條中心線的夾角α(0≤α或α＜0)，由轉(zhuǎn)子上圓弧形齒條與小磁輪齒盤接觸時的碰撞沖擊力最小和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時受阻力最小輸出功率最大原則來決定。
根據(jù)本發(fā)明磁動機(jī)的設(shè)計(jì)原理，把磁動機(jī)中心轉(zhuǎn)子制做成兩極圓形轉(zhuǎn)子或四極轉(zhuǎn)子，也可提高轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，增大輸出功率。以下僅以沒有外加電磁鐵線圈的實(shí)施例2來說明。
圖5是本發(fā)明磁動機(jī)兩極圓形轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)及原理示意圖。
圖5中虛線表示虛線以外的轉(zhuǎn)子面可根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時磁極兩側(cè)小磁輪受力是否可保持靜止?fàn)顟B(tài)制做成斜面，圖中點(diǎn)畫線為磁場方向線。
圖6是本發(fā)明磁動機(jī)四極轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)及原理示意圖。
從說明書附圖中可以看出，本發(fā)明磁動機(jī)的結(jié)構(gòu)是主要以相同規(guī)格尺寸并均勻排布的構(gòu)件來構(gòu)成，所以它的制作并不復(fù)雜，適合了工廠的大流水組裝生產(chǎn)。
從說明書附圖中也可以看出磁動機(jī)各主要組成構(gòu)件的磁性、形狀大小比例和個數(shù)以及弧形齒條中心線和磁極豎向中心線的夾角α，決定了磁動機(jī)的主要性能，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時圓弧形齒條和小磁輪上齒盤接觸時的碰撞沖擊力最小、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時受阻力最小、磁動機(jī)輸出功率和電磁鐵線圈輸入電流的比值最大。
本發(fā)明是通過磁鐵的一般性質(zhì)推理而來，構(gòu)思簡單明了，符合磁場、磁力和磁力線的物理學(xué)基本原理。它的發(fā)明解決了以下幾個難題1、只需輸入較小或完全不需要輸入外加能量(電量)，就能輸出較高的轉(zhuǎn)動動能，也就是輸出能量＞輸入能量。2、不受重力影響，可連續(xù)轉(zhuǎn)動作功。3、外形和大小與一般電動機(jī)相似(根據(jù)需要當(dāng)然可做的更大)，有利于替代電動機(jī)和其它動力機(jī)，并由于需要很少或完全不須要外加能量裝置(幾臺磁動機(jī)相互配合，即一臺磁動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電量除了提供給自身電磁鐵線圈以外還可給其它磁動機(jī)電磁線圈供電)，就可保持持久轉(zhuǎn)動作功，相比較現(xiàn)今電動機(jī)和其它動力機(jī)除了具有可節(jié)省能源和減少污染外其應(yīng)用無疑大大增強(qiáng)了靈活性和廣泛性。
權(quán)利要求
一、一種磁動機(jī)，機(jī)殼為圓形，其特征是中心為永久磁鐵轉(zhuǎn)子，數(shù)個小磁輪(或小磁棒，以下統(tǒng)稱小磁輪)和數(shù)個與之對應(yīng)的電磁鐵線圈沿機(jī)殼內(nèi)側(cè)面均勻內(nèi)外排布安裝，其轉(zhuǎn)動原理為在轉(zhuǎn)子磁極兩側(cè)不動小磁輪所形成的主磁場力作用下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過程中又在通電電磁鐵線圈磁力輔助下不斷帶動磁極位置處單個小磁輪旋轉(zhuǎn)，從而又維持了主磁場力繼續(xù)推動轉(zhuǎn)子連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動機(jī)，其特征是中心轉(zhuǎn)子可制做成兩極或多極轉(zhuǎn)子，外形為圓形、橢圓形、條形或其它異形。
三、根據(jù)權(quán)力要求1所述的磁動機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)子軸或磁極面上固定裝置具有與每個磁極位置相對應(yīng)的圓弧形剛性齒條的齒盤，在每個小磁輪軸上固定裝置圓形剛性齒盤，在此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)子齒盤上圓孤形齒條和對應(yīng)轉(zhuǎn)子磁極位置處的小磁輪的齒盤單獨(dú)嚙合，帶動小磁輪轉(zhuǎn)動半周。
四、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動機(jī)，其特征是在對應(yīng)每個小磁輪或單向卡盤外側(cè)各裝置一個彈性卡具，在每個小磁輪或單向卡盤圓周面上刻有兩個相對的卡槽或安裝固定卡頭，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，彈性卡具可卡住卡槽或卡頭，起小磁輪在轉(zhuǎn)予旋轉(zhuǎn)時保持靜止或只能單向轉(zhuǎn)動作用。
五、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動機(jī)，其特征是組成磁動機(jī)各主要部件的形狀大小比例、數(shù)量以及轉(zhuǎn)子磁極豎向中心線和孤形齒條中心線的夾角α，根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時圓弧形齒條和小磁輪上齒盤接觸時所受碰撞沖擊力最小和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時受阻力最小，磁動機(jī)輸出功率和電磁鐵線圈輸入電流比值最大狀態(tài)來決定。
全文摘要
一種可節(jié)省能源的磁動機(jī),機(jī)殼形狀為圓形,中心是永久磁鐵轉(zhuǎn)子,機(jī)殼內(nèi)周圈為數(shù)個可單向轉(zhuǎn)動的小磁輪和(或)數(shù)個電磁鐵線圈。其轉(zhuǎn)動原理為:中心轉(zhuǎn)子的N極和S極在兩側(cè)不動小磁輪力作用下,繞軸心轉(zhuǎn)動,而對應(yīng)N和S極處的單個小磁輪,在外側(cè)電磁力和轉(zhuǎn)子磁極位置處的圓弧形齒條與小磁輪上齒盤嚙合力作用下,統(tǒng)自軸轉(zhuǎn)動半周,從而又維持了磁動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場,推動中部轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動,達(dá)到主要或完全依靠其永久磁鐵力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),輸出機(jī)械能的目的。
文檔編號H02N11/00GK1288287SQ0012895
公開日2001年3月21日 申請日期2000年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月18日
發(fā)明者裴建盟 申請人:裴建盟