專利名稱：純永磁體磁力機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全部由永磁體構(gòu)成的磁力機。
在三相交流電動機中，交流電通過定子線圈時，在定子上產(chǎn)生n極和s極成軸對稱分布的旋轉(zhuǎn)磁場。其磁力線通過轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)子的感生電流又使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生呈軸對稱分布的n極和s極磁場。定子和轉(zhuǎn)子的磁場因同極的相斥力及異極相吸力的相互作用使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩并對外做功。而在玩具直流電機或剃須刀直流電機中，圖6是直流電機示意圖，參看圖6。它是直接用n極和s極呈軸對稱分布的兩個弧形永磁體做定子，{注意該定子沒有線圈也不通電流}它的轉(zhuǎn)子用直流電產(chǎn)生一對磁極，并通過轉(zhuǎn)軸上的電刷控制轉(zhuǎn)子線圈的供電和及時改變電流方向，來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)180度就互相調(diào)換一次磁極方向，由于同極的斥力及異極的吸力作用，使永磁體的定子磁極{定子不動}連續(xù)不斷地驅(qū)動轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)并對外做功。并且轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)180度，永磁體定子的磁力線都要重新回到原來的地方去吸引剛改變極性的轉(zhuǎn)子磁極。不難看出，交流電機和直流電機的做功最終都是靠磁體同極的斥力和異極的吸力實現(xiàn)的。并且直流電機的永磁體定子磁場與交流電機中交流電產(chǎn)生的定子磁場具有相同的作用。從能量角度上說，一個連續(xù)不斷地對外做功的物體本身必須消耗能量，但是永磁體定子并未得到任何常規(guī)能量補充。事實證明，永磁體定子不遵守能量守恒定律。歷史證明，一個錯誤的結(jié)論會極大地阻礙人類的科學(xué)進程。搞日心說的布魯諾被當(dāng)時的權(quán)威活活燒死就是一個例子。有人說永磁體是從空氣微粒中或地球磁場中獲得的能量。不管怎么說，永磁體的定子磁極可以持續(xù)不斷地驅(qū)動轉(zhuǎn)子磁極對外做功，這是事實。只要它的磁場不被破壞，就可以持續(xù)到永遠。所以，我們可以不必爭論永磁體的能量來源問題。也許有人會說，直流電機中的轉(zhuǎn)子也消耗了電能，但它消耗的電能只是為了使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一對磁極而已。并使定子永磁體的磁極與這對磁極以同極相斥異極相吸的方式對外做功。需要強調(diào)的是如果沒有定子永磁體的磁場，轉(zhuǎn)子通再大的電流它也不能轉(zhuǎn)動。由此可見轉(zhuǎn)子通電流的目的是為了使其產(chǎn)生一對磁極。同時又反過來證明是定子永磁體的磁極對轉(zhuǎn)子磁極做的功。從磁場同極相斥、異極相吸的特性上看，電磁場的磁極與永磁體的磁極沒有區(qū)別。因此，如果能把直流電機的轉(zhuǎn)子換成永磁體轉(zhuǎn)子，只要能夠做到不論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)多少角度，永磁體定子與永磁體轉(zhuǎn)子的磁場方向都始終保持互相垂直，由于同極斥力及異極吸力的作用，永磁體的定子磁極將驅(qū)動轉(zhuǎn)子磁極象直流電機一樣對外做功。
本發(fā)明的目的就是要制造全部由永磁體構(gòu)成的磁力機。使它能夠代替現(xiàn)有的電動機和發(fā)動機為人類無聲地工作。徹底解決人類的能源危機問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的磁力機定子的永磁體是磁場方向為徑向的圓環(huán)。圓環(huán)的內(nèi)外壁都是N極和S極相間的結(jié)構(gòu)。半圓環(huán)形的永磁體轉(zhuǎn)子磁刷的磁場方向也是徑向。對稱分布在圓柱形硅鋼體的兩側(cè)。其半個圓環(huán)的外壁為N極，另外半個圓環(huán)的外壁是S極。使其剛好與定子永磁體的內(nèi)壁磁場異極相吸而閉合。此時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，會在定子內(nèi)壁得到一對剩余的、開放的、旋轉(zhuǎn)的永磁體磁場。在圓柱形硅鋼體上分別安裝好磁刷和轉(zhuǎn)子做功磁極后，定子內(nèi)壁未被閉合的、旋轉(zhuǎn)的永磁體的N極和S極的中間位置永遠與一對轉(zhuǎn)子做功磁極相互垂直。從而使轉(zhuǎn)子永遠具有旋轉(zhuǎn)力矩。其作用與效果是使它能夠代替電動機和發(fā)動機為人類工作。
實施例為了安裝和使用方便，將定子永磁體圓環(huán)分為對稱的兩半。

圖1是定子結(jié)構(gòu)示意圖。圖中相鄰的永磁體環(huán)(1)的磁場方向都相反，它的內(nèi)壁是N極和S極相間結(jié)構(gòu)，且磁環(huán)中間留有5毫米間隙，該間隙用5毫米厚的電木環(huán)或塑料環(huán)(2)填充。目的是為了給定子磁力線通暢到達轉(zhuǎn)子做功磁極留出通道，同時也增加了轉(zhuǎn)子做功磁極的面積。永磁體定子(1)的外壁是兩個半圓形的硅鋼桶(3)，它使定子永磁體外壁的磁力線沿軸向閉合。并使定子永磁體外壁粘牢其上。(4)是承載轉(zhuǎn)子的整機端蓋，端蓋(4)內(nèi)襯磁場方向為徑向的圓環(huán)形永磁體薄片(11)。該永磁體的磁力線通過端蓋(4)外面的鋼材后，與鋼制的軸承套(12)構(gòu)成閉合回路。目的是為了阻止機內(nèi)的磁力線與端蓋發(fā)生作用力。這一點可由規(guī)格相同的U型永磁體異極相吸后，其任何部位都不再與其它永磁體磁極產(chǎn)生作用力的實驗得到證明。該實驗還證明永磁體具有如下特性特性一，磁路閉合的永磁體其磁力線不外泄。特性二，永磁體的磁力線只能通過磁極相互進入永磁體，而不能從磁體其它部位穿入永磁體。特性三，磁路閉合后的永磁體其磁極失去了磁極的特性或功能。這些特性都保證了上述目的能夠達到。永磁體這三個特性還表明永磁體在磁場中運動，永遠不會在永磁體內(nèi)產(chǎn)生渦電流，因為磁力線只能從開放的磁極相互進入永磁體，而永磁體磁力線從異極的相互進入因其磁力線方向都相同，所以它將加強原永磁體的磁性或保持和增強了原永磁體的分子電流。而決不會因為其它磁力線的進入而降低原有的磁性。這些特性將在整機中得到廣泛的應(yīng)用。
圖2是定子結(jié)構(gòu)左視示意圖，圖3是轉(zhuǎn)子磁刷結(jié)構(gòu)示意圖。在圖3中，(17)是磁場方向為徑向、180度的圓弧形永磁體磁刷，其內(nèi)圓上有燕尾(21)，(18)是磁導(dǎo)率較高的圓柱形硅鋼體，其上有兩道燕尾槽(20)，其兩端是轉(zhuǎn)軸(19)。永磁體(17)的燕尾可分別插入燕尾槽(20)中，在圖3中，永磁體(17)的上半圓的外壁是N極其下半圓外壁是S極。磁力線的路徑是定子內(nèi)壁的N極磁力線可以從下半圓的S極進入，通過硅鋼體(18)從上半圓的N極穿出進入定子內(nèi)壁的S極而構(gòu)成閉合回路。也就是將圖3插入圖1中的情況，(注意按圖紙給出的方向插入，不要顛倒位置)圖1下半圓內(nèi)壁的N極與圖3下半圓外壁的S極閉合。同理，其上半圓內(nèi)外壁的磁場也構(gòu)成了閉合回路。由磁場的特性知道，此時轉(zhuǎn)子磁刷的磁場全部被閉合。定子上半圓內(nèi)壁的S極磁場全部被閉合，定子下半圓內(nèi)壁的N極磁場也全部被閉合。此時轉(zhuǎn)子上已經(jīng)沒有對外開放的磁場，而定子上半圓的N極、下半圓的S極磁場仍然在開放。這正是我們要得到的結(jié)果。假如此時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，就會在定子內(nèi)壁得到一對開放的、旋轉(zhuǎn)的永磁體磁場。而且此時轉(zhuǎn)子所受到的力大小相等、方向相反，其合力矩幾乎為零。但由于轉(zhuǎn)子受力不十分對稱，轉(zhuǎn)子也只消耗很小的軸承摩擦功。
圖4是裝上做功磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。在圖4中，(22)是弧度為180度的弓形永磁體。其磁極在弓形的兩端。將磁刷(17)、弓形永磁體(22)的燕尾(21)分別如圖插入圓柱硅鋼體(18)的燕尾槽(20)中，并用501膠粘牢。一個完整的轉(zhuǎn)子就做好了。如果此時將轉(zhuǎn)子插入定子中，定子永磁體內(nèi)壁剩余的開放磁場其磁極的中間位置總與轉(zhuǎn)子做功磁極垂直。無論轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)多少角度都是如此。
在圖1中，(8)是長方形鋼板整機底座。在底座(8)上有與其一體的定子外殼定位螺栓(5)及其支架(14)，先將定子下半圓外殼的定位螺孔(10)套入定位螺栓(5)中，再把圖4的轉(zhuǎn)子整體放在定子下半圓內(nèi)，將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸插入整機端蓋(4)的軸承套(12)中。用螺栓把端蓋的定位螺孔(9)擰在整機底座的螺孔上。將螺桿(13)插入橫梁(15)中，將滾珠裝在帶沙擋的螺桿端帽下，再將橫梁(15)翻過來，裝另一面的滾珠，并擰緊帶沙擋的螺母(16)。再將螺桿(13)擰入與定子上半圓一體的螺母(6)內(nèi)。將定子上半圓的定位螺孔(10)套入定位螺栓(5)中。用螺栓將橫梁(15)固定在支架(14)的螺孔(7)上。此時，定子上半圓被固定在半空。開機時，用端頭帶內(nèi)六方的L形搖把將定子上半圓搖到與下半圓靠緊。(設(shè)計要求轉(zhuǎn)子與定子的間隙不大于1毫米。轉(zhuǎn)子磁刷與定子磁環(huán)的軸向厚度一至)并用螺母鎖緊在定位桿(5)上，轉(zhuǎn)子即可正常工作。
為什么轉(zhuǎn)子會旋轉(zhuǎn)呢？我們可以用如下實驗加以進一步證明。圖5是永磁體的定子與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實驗示意圖。模仿本磁力機剩余的、開放的磁場分布，將一些不十分規(guī)則的永磁體用膠布粘在木板的圓孔周圍，使之上半圓內(nèi)壁為N極，下半圓內(nèi)壁為S極，如圖5所示，中間放一個永磁體棒做轉(zhuǎn)子。該永磁體轉(zhuǎn)子存在較大的旋轉(zhuǎn)力矩，并強行旋轉(zhuǎn)90度。即轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)到定子磁極中間位置時停止運動。其定子磁力線平均的運動路徑是定子上半圓內(nèi)壁中間的N極磁力線進入轉(zhuǎn)子左端的S極，從轉(zhuǎn)子右端的N極出來再進入定子下半圓S極的中間部位。其磁力線運動路徑的形狀是S形。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)90度時，S形的磁力線已被拉直，磁力線由長變短多余的磁力線被儲存在磁體內(nèi)，以后做功時都是重復(fù)使用這些磁力線。這是永磁體的又一個特性。它在對外做功的同時又在體內(nèi)積累了以后做功的能量。這就是永磁體能量來源的真實情況，參看圖5。這與發(fā)電情形正好相反，圖6是直流電機示意圖，如果把圖6看成發(fā)電機，由楞次定律知道轉(zhuǎn)子感生電流產(chǎn)生的磁場總是阻止其靠近或離開定子磁極。當(dāng)圖6中轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子左端是N極，它與定子下端的S極吸引構(gòu)成磁力線回路，同理，轉(zhuǎn)子右端的S極與定子上端的N極構(gòu)成磁力線回路。轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)是使磁力線拉長的過程。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)剛大于90度時，轉(zhuǎn)子上端變成了S極，下端變成N極。轉(zhuǎn)子再繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，仍然需要繼續(xù)拉長它們閉合的磁力線。發(fā)電的整個過程都需要外力不斷的拉長磁力線而做功。本發(fā)明的磁力機正是上述過程的逆過程。轉(zhuǎn)子與定子的磁力線總是在不斷的縮短而對外輸出功。與本發(fā)明磁場分布相同的這個實驗結(jié)果證明轉(zhuǎn)子存在的初始旋轉(zhuǎn)力矩是永遠可以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的，因為本發(fā)明轉(zhuǎn)子與定子的相互位置關(guān)系無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到哪里，都與圖5所示的位置相同。也就是無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到哪里，轉(zhuǎn)子都具有初始旋轉(zhuǎn)力矩。因為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子磁極永遠也轉(zhuǎn)不到剩余的、開放的、旋轉(zhuǎn)的定子磁極的中間位置。旋轉(zhuǎn)的定子磁極中間位置永遠與轉(zhuǎn)子磁極相互垂直。無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)多少角度都是如此。由于磁極同極的斥力和異極的吸力作用，使它能夠象交、直流電動機一樣為人類無聲的工作。盡管定子的做功磁力線是隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而逐漸的被開放，也比直流電機的定子磁力線每轉(zhuǎn)180度就要重新回到原來的地方去吸引剛剛改變極性的轉(zhuǎn)子磁極要好得多。參看圖6。
對于大型機，只要把軸心的圓柱形硅鋼做大、其他部件也相應(yīng)放大即可。對于微型機，其轉(zhuǎn)子應(yīng)全部用永磁體做，轉(zhuǎn)軸除外。因其體積小，轉(zhuǎn)子整體磁化也較容易。
綜上所述，本發(fā)明的磁力機可以代替現(xiàn)有的電動機和發(fā)動機為人類無聲地工作。徹底解決人類的常規(guī)能源危機問題。
權(quán)利要求
1.一種磁力機，包括定子永磁體環(huán)(1)的內(nèi)外壁都是N極和S極相間的結(jié)構(gòu)，其磁場方向為徑向，半圓環(huán)形的轉(zhuǎn)子永磁體磁刷(17)的磁場方向為徑向，它對稱分布在圓柱形硅鋼體(18)的兩側(cè)，磁刷(17)的外壁一側(cè)為N極，另一側(cè)為S極，使其剛好與定子永磁體(1)的內(nèi)壁磁場異極相吸而閉合，其特征是此時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸(19)會在定子內(nèi)壁得到一對剩余的，開放的旋轉(zhuǎn)的永磁體磁場。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力機，在圓柱形硅鋼體(18)上分別安裝好磁刷(17)和轉(zhuǎn)子做功磁極(22)后，將其安裝在定子中，其特征是無論轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)多少度，定子內(nèi)壁未被閉合的旋轉(zhuǎn)的開放磁場，其對稱分布的N極和S極的中間位置永遠與轉(zhuǎn)子做功永磁體的一對磁極相互垂直。
全文摘要
一種全部由永磁體構(gòu)成的磁力機，圓環(huán)形定子永磁體的內(nèi)壁是N極和S極相間的結(jié)構(gòu)。在對稱分布在轉(zhuǎn)軸上的半圓形永磁體磁刷的外壁上，半圓是S極，另外半圓是N極。其外壁分別與定子內(nèi)壁的N極和S極構(gòu)成磁力線的閉合回路。實驗證明閉合后的磁極已經(jīng)失去了磁極的特性。使定子內(nèi)壁半個圓只剩下N極，對稱的另外半個圓的內(nèi)壁只剩下了S極。當(dāng)安裝上轉(zhuǎn)子做功永磁體后，定子內(nèi)壁對稱開放的永磁體磁極的中間位置永遠與轉(zhuǎn)子的做功磁極互相垂直且同步運動。無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)多少角度都是如此。根據(jù)這樣的永磁體磁場分布實驗，證明轉(zhuǎn)子在任意位置都能始終再向前旋轉(zhuǎn)90度。從而象電動機一樣為人類無聲地工作。徹底解決人類的常規(guī)能源危機問題。
文檔編號H02N11/00GK1627623SQ20041000309
公開日2005年6月15日 申請日期2004年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日
發(fā)明者李瑞申 申請人:李瑞申