專利名稱：磁馬達的制作方法
一種磁馬達，完全利用磁能做動力，實現(xiàn)了機械旋轉能的連續(xù)輸出。
目前，社會產業(yè)和日常生活中使用的永磁電機，它們都在利用磁能的同時，也利用了電能，才實現(xiàn)了機械能的連續(xù)回轉輸出。利用磁能僅僅收到了節(jié)約電能的效果，而沒有從根本上擺脫對電能的依賴。
本發(fā)明的目的就是完全利用磁能實現(xiàn)機械能的連續(xù)回轉輸出。以充分利用磁能資源，緩解能源的緊張局面。
本發(fā)明的任務是通過下述技術方案實現(xiàn)的它的基本構型如附

圖1，彈簧(5)使插條(1)始終壓緊在凸輪(4)上，插條(1)由軟磁材料(9)和弱磁性物質(10)組成。當在凸輪(4)的控制下，插條(1)處于附圖3狀態(tài)時，由插條(1)軟磁材料(2)和永磁材料(3)組成的磁能塊對外輸出磁能，與軛鐵(6)構成磁回路，并通過軛鐵(6)向轉子(7)做功。當在凸輪(4)的控制下，插條(1)處于附圖4狀態(tài)時，磁能塊(1、2、3)對外無磁能輸出，故不對轉子(7)做功。凸輪曲線保證了在每一時刻都有若干磁能塊(1、2、3)對外輸出磁能并與軛鐵(6)構成磁回路，對轉子(7)做功，其余的磁能塊(1、2、3)對外無磁能輸出，不對轉子(7)做功。而對轉子(7)做的功足以克服插條(1)在磁能塊(1、2、3)中滑動的摩擦力，在凸輪(4)上滑動的摩擦力及軸承(12)等部件的摩擦力而對外輸出。
本發(fā)明的磁馬達中，軛鐵(6)和轉子(7)固接在一起，磁能塊(1、2、3)和定子(8)固接在一起，也可以將軛鐵(31)和定子(30)固接在一起，磁能塊(22、23、27)和轉子(32)固接在一起。它們在本質上無根本區(qū)別，僅是兩種不同的實施方案而亦。
本發(fā)明的磁馬達中，磁能塊(1、2、3)由永久材料(3)、軟磁材料(2)及插條(1)組成，且永磁材料的N極與N極，S極與S極面面相對排列，因為只有這樣才能保證磁力線穿過軟磁材料(2)向外輸出。
本發(fā)明的磁馬達中，插條(1)由軟磁材料(9)膠弱磁性物質(10)組成，并通過螺桿(13)將它們連接在一起，使其成為一整體。
本發(fā)明的磁馬達中，插條(1)的錯動控制了磁能塊(1、2、3)的對外磁能輸出與否，當處于附圖3的狀態(tài)時，兩面面相對的永久磁鐵(3)發(fā)出的磁力線通過軟磁材料(2、9)向外發(fā)射，而對外顯磁性。當處于附圖4的狀態(tài)時，兩面面相對的永久磁鐵(3)發(fā)出的磁力線通過軟磁材料(2、9)閉合，對外不顯磁性。
本發(fā)明的磁馬達中，軛鐵(6)由軟磁材料制成;當磁能塊(1、2、3)對外顯磁性時，磁力線通過軛鐵(6)閉合，因此，軛鐵(6)受到吸引力。由于軛鐵(6)和轉子(7)固接在一起，所以，轉子(7)也受到作用力而轉動。
本發(fā)明的磁馬達中，轉子(7)和定子(8)的基體由弱磁性物質制成，以阻止磁力線的互相串通。
本發(fā)明的磁馬達中，利用凸輪(4)控制了插條(1)的錯動，從而控制了磁鐵塊(1、2、3)磁能的輸出與否，當插條(1)處于凸輪曲線的鋒位時，磁能塊(1、2、3)處于附圖3的狀態(tài)，對外顯磁性，當插條(1)處于凸輪曲線的谷位時，磁能塊(1、2、3)處于附圖4的狀態(tài)，對外不顯磁性。
本發(fā)明的磁馬達中，凸輪(4)和軛鐵(6)所固接的部件通過鍵連接在一起，保證其同步回轉，因為只有這樣，才能使磁能塊(1、2、3)根據(jù)軛鐵(6)所處的位置決定其磁能輸出與否。當軛鐵(6)接近磁能塊(1、2、3)時，它對外顯磁性，對轉子(7)做功，使其轉動。當軛鐵(6)遠離磁能塊(1、2、3)時，它對外不顯磁性，以使轉子(7)自由離開，而不產生阻力矩。
本發(fā)明的磁馬達中，利用凸輪(4)的軸向移動控制了轉子(7)的回轉與否，因為插條(1)是通過彈簧(5)壓緊在凸輪(4)上的，當凸輪(4)沿軸向遠離插條(1)后，插條(1)在彈簧彈簧(5)的作用下處于同一位置。即或使磁能塊(1、2、3)處于對外顯磁狀態(tài)，或對外無磁狀態(tài)。由于狀態(tài)相同，而使轉子(7)處于平衡狀態(tài)。
本發(fā)明的磁馬達中，磁能塊(1、2、3)的數(shù)量與軛鐵(6)的數(shù)量應滿足na/b，其中n為自然數(shù)，a、b互為素數(shù)。因為只有這樣，才能保證磁能塊(1、2、3)與軛鐵(6)不是同時對正，同時離開，使轉子(7)回轉連續(xù)、平穩(wěn)。
由于采取了上述措施，特別是采取了磁能塊(1、2、3)和凸輪(4)結構，使磁能的輸出得到了有效控制，從而完全利用磁能實現(xiàn)了機械能的連續(xù)回轉輸出。這樣就可以在社會產業(yè)及日常生活中成為現(xiàn)有能源的又量替代能源，并且可以和發(fā)電機配套產生電能，使其具有更廣泛的應用領域。
圖1是磁馬達的一種實施方案。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是磁能塊的對外顯磁狀態(tài)圖。
圖4是磁能塊的對外無磁狀態(tài)圖。
圖5是磁馬達的另一實施方案圖。
圖6是半園周上轉子某一時刻的相對位置及受力圖。另半園周的位置和受力與此對稱。
本發(fā)明的磁馬達的一種實施方案是這樣實現(xiàn)的將由軟磁材料制成的軛鐵(6)均勻地固定在轉子(7)的園周上，磁能塊(1、2、3)被左端蓋(14)和右端蓋(15)壓緊在定子(8)上，插條(1)通過固定在左端蓋(14)上，與插條(1)數(shù)量相同的彈簧(5)，壓緊在凸輪(4)上，凸輪(4)通過擋銷(16)軸向固定，當需要停止時，向外拉動把手(17)，通過撥叉(18)，撥動撥輪(19)，從而撥動板(20)，板(20)斜面向軸(11)內擺動，擋銷(16)在彈簧(21)的作用下退回軸(11)內，則凸輪(4)在彈簧(5)的作用下，通過插條(1)軸向移動一段距離，使插條(1)軸向處于自由狀態(tài)，磁能塊(1、2、3)的磁能輸出不受控制，轉子(7)處于平衡狀態(tài)，轉動停止。當回推把手(17)，凸輪(4)左移，板(20)在彈簧(22)作用下，克服彈簧(21)的彈力，把擋銷(16)從軸(11)內頂出，使凸輪(4)軸向固定。磁能塊(1、2、3)的磁能輸出重新受到控制，轉子(7)轉動。凸輪(4)和轉子(7)通過花鍵聯(lián)接在一起，而軸(11)通過軸承(12)支承在左、右端蓋(14、15)上。
如在定子(8)上固定30個磁能塊(1、2、3)，轉子(7)上固定32個軛鐵(6)，磁能塊(1、2、3)與軛鐵(6)之間的位置關系及受力如附圖6，軛鐵一、二、三、四、五所對應的凸輪曲線為峰位，使磁能塊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ處于磁能輸出狀態(tài)，軛鐵一、二、三、四、五受到磁力作用，使轉子(7)順時針方向轉動。其余磁能處于無磁輸出狀態(tài)，所以相應的軛鐵(6)也就無磁力作用。當轉子(7)轉動0.75度后，使磁能塊Ⅰ與軛鐵一之間的角度變?yōu)榱?，同時凸輪曲線也使磁能塊Ⅰ成為無磁能輸出狀態(tài)，相應的軛鐵一就無磁力作用了，以使其容易地遠離磁能塊Ⅰ。而凸輪曲線同時也使磁能塊Ⅳ成為顯磁狀態(tài)，相應的軛鐵六也就有磁力作用了。這樣就實現(xiàn)了轉子(7)的連續(xù)轉動。
轉子(7)之所以能夠轉動，是因為園周上均勻布置的軛鐵(6)中，每一時刻都有10個受到的磁吸引力，且其吸引力的大小遠遠大于由于32個插條(1)在磁能塊(1、2、3)中滑動，在凸輪曲線上滑動，及軸承(12)等部件產生的摩擦力。計算表明，如采用Pr0.5Sm0.5Co5永久磁鐵，整個體積不超過φ270x400mm時，10個軛鐵(6)所受到的吸引力F＝22.38kg時，32個插條(1)與磁能塊(1、2、3)及插條(1)與凸輪(4)所產生的摩擦力為F′＝0.914kg。如果受力半徑為75mm，則輸出扭矩可達M＝1.61kgm。
本發(fā)明的磁馬達的另一實施方案為將軛鐵(31)與定子(30)固接在一起，將由軟磁材料(22)和永久磁鐵(23)組成的磁能塊由左擋板(24)，右擋板(25)通過螺釘(26)和轉子(32)連接在一起，組成磁能塊(22;23;27)的另一部件-插條(27)，通過固定在轉子(32)上與插條(27)數(shù)量相同的彈簧(28)壓緊在凸輪(29)上，凸輪(29)與定子(30)通過花鍵聯(lián)接在一起，并可以通過拉手(33)軸向移動，使插條(27)處于自由狀態(tài)，使磁能塊(22、23、27)或處于磁能輸出狀態(tài)，或處于無磁能輸出狀態(tài)?？傊?，使轉子(32)受力平衡，停止轉動。當放松拉手(33)凸輪(29)在彈簧(34)作用下回位，使插條的軸向位置得到控制，轉子(32)的平衡狀態(tài)被打破，開始轉動。
磁能塊(22、23、27)的兩種狀態(tài)，即對外顯磁狀態(tài)和無磁狀態(tài)原理上和結構上都與實施方案1相同。
轉子(32)上的磁能塊(22、23、27)及定子(30)一軛鐵(31)在某一時刻相對位置和受力原理仍與實施方案1相同。
權利要求
1.一種磁馬達，包括一個定子(8)，一個轉子(7)。本發(fā)明的特征在于當在凸輪(4)控制下的磁能塊(1、2、3)對外輸出能量時，磁能塊(1、2、3)即與軛鐵(6)構成磁回路，此時，轉子(7)在磁力作用下轉動，當磁能塊(1、2、3)對外不輸出能量時，則無磁力對轉子(7)作功。而凸輪曲線保證在每一時刻都有數(shù)個磁能塊(1、2、3)對外輸進磁能，使轉子(7)連續(xù)轉動。
2.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是軛鐵(6)與轉子(7)固接在一起，磁能塊(1、2、3)與定子(8)固接在一起，或者軛鐵(31)與定子(30)固接在一起，磁能塊(22、23、27)與轉子(32)固接在一起。
3.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是磁能塊(1、2、3)由軟磁材料(2)、永磁材料(3)及可以錯動的插條(1)構成。且永磁材料的N極與N極、S極與S極面對面相對排列。
4.按照權利要求3所述的磁馬達，其特征是插條(1)由軟磁材料(9)、弱磁性物質(10)構成。
5.按照權利要求3所述的磁馬達，其特征是在凸輪(4)控制下插條(1)的錯動控制了磁能塊(1、2、3)磁能的輸出。
6.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是軛鐵(6)由軟磁材料制成。
7.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是轉子(7)和定子(8)由弱磁性物質制成。
8.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是凸輪(4)和軛鐵(6)所固接的部件通過鍵聯(lián)接在一起，以保證它們同步回轉。
9.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是凸輪(4)的軸向移動控制了轉子(7)的回轉與停止。
10.按照權利要求1所述的磁馬達，其特征是磁能塊(1、2、3)的數(shù)量與軛鐵(6)的數(shù)量應滿足na/b。n為自然數(shù)，a、b互為素數(shù)。
全文摘要
一種磁馬達，完全利用磁能做動力，實現(xiàn)了機械能的連續(xù)回轉輸出。它利用永久磁鐵、弱磁性物質及軟磁材料為主要原料，通過在凸輪控制下的插條的錯動，控制了磁能塊磁能對外輸出與否，即對轉子做功與否，這樣凸輪曲線就保證了在每一時刻都有若干個磁能塊對外輸出磁能而其余的不顯磁性。從而實現(xiàn)了轉子(7)的連續(xù)轉動。據(jù)計算，如果采用Pr0.5Sm0.5Co5磁鐵，整個體積不超過φ270×400mm，則輸出扭矩可達到1.61kg·m。
文檔編號H02N11/00GK1056385SQ9010256
公開日1991年11月20日 申請日期1990年5月3日 優(yōu)先權日1990年5月3日
發(fā)明者楊勇波 申請人:楊勇波