专利名称：具有周向磁场的磁能驱动部件及其加工方法
技术领域：
本发明属于磁性元件，特别是涉及一种用于磁能旋转动力机的具有周向磁场的磁能驱动部件及其加工方法。
背景技术：
直流电动机的转子由转子铁心、转子绕组构成，它通过换向器与外部直流电源相接，转子绕组通电后各有效边的周向磁场与定子磁场相互作用使转子受力转动。直流电动机定子的磁极有电磁式和永磁式之分。
自20世纪70年代以来，在世界范围内利用永磁铁之间可以产生相对运动的物理现象研制出多种结构形式的磁力旋转发动机，这一事实已经被下列专利申请所证明，例如CN2086475U永磁动力机、CN2147689Y磁动机以及WO90/10337、US4151431。D5557K/11*FR2510-840等等。这些磁力旋转发动机大多数都有与现在的电动机相似的定子和转子，定子和转子上的永磁铁形状及位置各有不同，但都是应用磁极间的磁斥力实现的无能量输入的自驱动装置。本申请人分析认为上述磁力旋转发动机仅是利用永磁铁磁极之间的相斥力作为设计基础，而其定子磁场与现有直流电动机定子磁场的分布有着明显区别。
发明内容
本发明是为了解决公知的“磁动机”其定子磁场与现有直流电动机定子磁场的分布有着明显区别的技术问题，而提出一种用于磁能旋转动力机的、其磁场与现有直流电动机定子磁场分布相同的具有周向磁场的磁能驱动部件及其加工方法。
本发明为解决上述技术问题所提供的具有周向磁场的磁能驱动部件的技术方案是由硬磁和软磁物质均匀混合构成管状磁性体，其管壁设有周向磁场。
本发明的管状磁性体还可以采取以下技术措施所述的管状磁性体，其硬磁和软磁物质以1∶1-3的重量比均匀混合构成。
所述的管状磁性体是由两个半管状磁性体或3个以上扇形磁性体对接构成。
本发明的具有周向磁场的管状磁性体的加工方法是
1、平均粒径为1-3μ的硬磁和软磁物质以及热固性粘结剂粉末，以1∶1-3∶0.05-0.07的重量比均匀混合成混合料，混合料中还添加有固化剂，粘结剂与固化剂重量比为100∶3-6。
2、在加热模具中将混合料压制成型，模具温度60-115℃，模压时间3-6分钟，启模温度＜60℃。
3、压制成型的管状磁性体进行饱和磁化，使其管壁内具有周向磁场。
本发明的加工方法还具有以下内容所述的硬磁物质和软磁物质分别是钕铁硼和镍铁合金，热固性粘结剂是环氧树脂，固化剂是双氰胺。
所述的管状磁性体是由压制成型并进行饱和磁化的两个半管状磁性体或3个以上扇形磁性体对接构成。
本发明的有益效果和优点是管状磁性体的周向磁场等效于载流导体产生的周向电磁场，同时其材料性质使之兼有硬磁和软磁不同的剩磁、娇顽力和磁导率特性，具有很高剩磁和娇顽力的硬磁成分可以保证其足够的磁场强度，而软磁成分对于外磁场具有很高的磁导率。使用本发明的管状磁性体绕轴密排构成转子，在定子磁场中其周向磁场与与现有直流电动机定子磁场完全相同，根据载流导体在磁场中受力运动的左手定则，各管状磁性体将产生同步同向的绕轴运动。本发明的加工方法便于制造不同规格的管状磁性体。
附图1管状磁性体实施例结构局部剖面示意图。
附图2两半管状磁性体对接构成管状磁性体结构示意图。
附图标号1管状磁性体，2半管状磁性体。
具体实施例方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。
如图1所示，由硬磁和软磁物质以1∶1.5的重量比均匀混合构成管状磁性体1，其硬磁物质的磁场及软磁物质磁化形成的磁场组合成为分布于管状磁性体管壁内的、如图1虚线箭头所示的周向磁场。
本实施例的管状磁性体长度是45mm，直径是15mm，长度和直径比为3∶1，壁厚6mm，增大管状磁性体壁厚的目的利于其磁通量的增加，也利于增加其机械强度而便于压制加工和装配使用。
图2所示实施例是由两半管状磁性体2经充磁通过“异性相吸”对接构成的管状磁性体，其结构尺寸同于图1实施例1，同样具有如图1虚线箭头所示的周向磁场。本实施例的意义在于便于压制加工和充磁。
图1实施例1的具体加工方法是取平均粒径为1-3μ的硬磁物质钕铁硼、软磁物质镍铁合金(1J76-83)、热固性粘结剂环氧树脂的粉末，以1∶1.5∶0.07的重量比均匀混合成混合料，混合料中还添加双氰胺固化剂，环氧树脂与双氰胺重量比分别为100∶5。
在加热模具中将混合料压制成型，模具温度95℃，成型压力100kg/cm2，模压时间3分钟，启模温度50℃。
压制成型的管状磁性体进行饱和磁化，用超导材料制成的直导线和电容储能脉冲磁化装置进行充磁，充磁磁场强度20KOe。本实施例充磁后主要磁性能指标是剩磁Br 4-7KG，娇顽力Hcb3-6KOe，最大磁能积(BH)max 4-10MGOe，导磁率μ100000-150000。
图2实施例的具体加工方法是由硬磁物质钕铁硼、软磁物质镍铁合金(1J76-83)、热固性粘结剂环氧树脂的粉末组合的混合料及其重量比、以及混合料中添加的固化剂及其重量比同于图1实施例。本实施例是通过相应的加热模具中将混合料压制成半管状磁性体，模具温度95℃，成型压力70kg/cm2，模压时间3分钟，启模温度50℃。将半管状磁性体的两纵向端面与蹄形充磁装置的极靴相对接进行饱和磁化，之后将两个充磁后的磁性半圆柱体以“异性相吸”对接构成管状磁性体。
本实施例的由半管状磁性体对接构成的管状磁性体磁性能指标同于图1实施例。
管状磁性体由3个以上扇形磁性体对接构成时的压制和充磁方法同于图2实施例。
权利要求
1.具有周向磁场的磁能元件，由硬磁物质的管状基体所组成，其特征在于由硬磁和软磁物质均匀混合构成管状磁性体，其管壁设有周向磁场。
2.根据权利要求1所述的磁能元件，其特征在于所述的管状磁性体，其硬磁和软磁物质以1∶1-3的重量比均匀混合构成。
3.根据权利要求1所述的磁能元件，其特征在于所述的管状磁性体是由两个半管状磁性体或3个以上扇形磁性体对接构成。
4.具有周向磁场的磁能元件的加工方法，其特征在于包括以下步骤(1)平均粒径为1-3μ的硬磁和软磁物质以及热固性粘结剂粉末，以1∶1-3∶0.05-0.07的重量比均匀混合成混合料，混合料中还添加有固化剂，粘结剂与固化剂重量比为100∶3-6。(2)在加热模具中将混合料压制成型，模具温度60-115℃，模压时间3-6分钟，启模温度＜60℃。(3)压制成型的管状磁性体进行饱和磁化，使其管壁内具有周向磁场。
5.根据权利要求5所述的磁能元件的加工方法，其特征在于所述的硬磁物质和软磁物质分别是钕铁硼和镍铁合金，热固性粘结剂是环氧树脂，固化剂是双氰胺。
6.根据权利要求5所述的磁能元件的加工方法，其特征在于所述的管状磁性体是由压制成型并进行饱和磁化的两个半管状磁性体或3个以上扇形磁性体以“异性相吸”对接构成的管状磁性体。
全文摘要
本发明涉及一种用于磁能旋转动力机的磁能元件及其加工方法。本发明是由硬磁和软磁物质均匀混合构成的管状磁性体，其管壁设有周向磁场。加工方法包括由硬磁、软磁物质、热固性粘结剂粉末和固化剂配制混合料；在加热模具中将混合料压制成型；进行饱和磁化主要步骤。本发明的磁性体其周向磁场等效于载流导体产生的周向电磁场，兼有硬磁和软磁不同的剩磁、娇顽力和磁导率特性，有很高剩磁和娇顽力的硬磁成分保证其足够的磁场强度，软磁成分对外磁场具有很高的磁导率。使用管状磁性体绕轴密排构成转子，在定子磁场中其周向磁场与现有直流电动机定子磁场完全相同。本发明的加工方法便于制造不同规格的管状磁性体。
文档编号H02K1/12GK1501576SQ02148838
公开日2004年6月2日 申请日期2002年11月19日 优先权日2002年11月19日
发明者王金柱, 王晓菊 申请人:王金柱, 王晓菊