专利名称：永磁磁能驱动控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁磁能驱动控制方法及其装置，针对现有磁能装置在实现永磁能利用方面尺寸大、不易实现和产业化的问题，本发明公开了一种永磁磁能驱动控制方法及其装置。
自从中国人发现磁石至今，对于永磁磁能的认识和应用远不如对于电磁那样深入，然而永磁磁性材料的发展迅速，给永磁磁能的认识和应用带来了希望。新的结构不断出现，如中国专利及申请99120509.X利用磁能量的新方法、99123216.X磁动机、99120933.8磁力动力机、99121652.0一种磁能旋力运动机组、02110686.X磁能动力机、02110972.9磁能动力装置等。在此提及的还有US3811058从旋转到往复运动装置(Rotary-to-reciprocating Device)、US4151431永磁马达(Permanent Magnetic Motor)和WO02101908磁马达(Magnetic Motor)。其中所涉及的永磁材料的几个显著特点和问题在1984年由宋后定和陈培林合著的《永磁材料及其应用》一书中充分描述清楚，并强调如下观点(1)永磁体的等效电流密度惊人将同等尺寸的永磁体与通电螺线管等效时发现，在1厘米的轴向长度上有10000安培的电流；在实际制作螺线管时至少要安排10层导线，每层10匝，每匝电流为100安培，即10000安匝；永磁体的等效电流密度不亚于电励磁系统中的电流密度，该密度是惊人的。
(2)磁力做功有限永磁体的磁力相当强，然而能够做的功却有限，因为磁力在磁隙中衰减很快，与磁隙宽度的平方成反比；吸住后虽然磁力最大，但位移停止了，做功为零；在排斥状态下，两块永磁体不可能自动接近，需要外力做功使它们逐渐接近，最大排斥能为最大磁能积之半。
(3)调控困难永磁系统的气隙场强强度往往是恒定的，不象电励磁那样可在正、负、零三态间简单地、灵活地大幅度调节。
(4)能量密度小稀土永磁磁体钕铁硼的磁能密度仅是天然气能量密度的百分之一左右。
(5)磁隙做功型动力装置磁动机是可以实现的，不过磁动机不是原动机，而是一种先储能后放能的磁隙做功型动力装置。
(6)保守场磁能在周围建立的磁场为保守场，只能作为能量转换的媒介，而不能向外界提供动力，即不会把自己的能量输送给外界。
以上观点中，观点(1)已经在近20年内被广泛应用于稀土永磁电机中替代电磁线圈，减少了电机尺寸，节约了铜材和提高了电机效率；观点(2)仍强调永磁体的磁力相当强，能够做功(然而能够做的功却有限，气隙宽度变化范围有限，需恢复机械能)；观点(3)提出了调控的难度，目前仍是事实；观点(4)强调了磁能密度的微弱，但作者在本书中也强调了永磁系统在使用过程中不消耗能量，不发生焦耳热等优点，即磁能可重复使用，天然气却是一次性的，不可重复使用；观点(5)强调了磁动机不是原动机，而是一种先储能后放能的气隙做功型动力装置，并表明磁动机是可以实现的；观点(6)强调了永磁体不会把自己的能量输送给外界，从另一方面强调了磁能的可重复利用，如无接触式永磁传动装置(联轴器、无接触磁力驱动器)已经广泛应用于工业领域。
本发明的宗旨是充分利用永磁体的强磁力，如稀土永磁磁体钕铁硼的强磁力，在小磁隙宽度范围内设置磁隙分布规律，充分利用永磁体强磁力的正功部分，将负功减少到最小程度；使永磁体的强磁力不断地输出正功，即可在现有理论基础上实现永磁能的充分利用。
实现本发明宗旨的具体措施是一种永磁磁能驱动控制的方法，其特征在于，首先使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；或在永磁体磁极相对运动中使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；其次充分利用永磁体强磁力做正功，利用隔磁材料将永磁体强磁力所做负功减少到最小程度；最后通过力臂将永磁体的强磁力放大并连续不断地输出正功。
所述永磁磁能驱动控制的方法，其特征在于，磁隙宽度分布变化并且利用所述永磁体磁极间的斥力作用力时，磁隙宽度分布从小到大连续变化后从大突变为小；磁隙宽度分布变化并且利用所述永磁体磁极间的吸引力时，磁隙宽度分布从大到小连续变化后从小突变为大。
实现本发明宗旨的具体装置是一种永磁磁能驱动控制的装置，它主要由定子、转子、安装在定子上的永磁磁体和磁极、安装在转子上的永磁磁体和磁极组成，其特征在于，首先至少从定子(10)的圆心(20)和转子(30)的圆心(40)之一发出一组辐状射线(50)，从定子(10)的圆心(20)发出一组辐状射线(50)时，将定子分界圆圆周(60)、定子根圆圆周(70)分为数份，从转子(30)的圆心(40)发出一组辐状射线(50)时，将转子分界圆圆周(80)、转子根圆圆周(90)分为数份；然后至少选择其中一组辐状射线，并将该组辐状射线中的每一根围绕其上的一点(100)沿与其夹角θ的方向偏转θ角，使偏转后的辐状射线(110)形成一包络圆(120)并分别与该包络圆(120)相切；从而在相邻辐状射线(110)、定子或转子分界圆圆周、定子根圆圆周或转子根圆圆周间形成两组空间区域β和γ；在β区紧固装入定子永磁体(∑)，在γ区紧固装入转子永磁体(Ω)。
所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，所有β区的定子永磁体(∑)可作成一体，然后整体或分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)可作成一体，然后整体或分区充磁形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)或γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)和γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成。
所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁时最佳；在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线(130)为中心轴聚焦。
所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，至少在定子永磁体或转子永磁体的磁极部分(140、150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理。
所述永磁磁能驱动控制装置，其特征在于，在偏转θ角一定时，在所述转子和定子磁隙空间中注入隔磁液以控制永磁磁能驱动力矩大小，启动和停止。
所述永磁磁能驱动控制装置，其特征在于，θ角在1°至89°区间内或-1°至-89°区间内选择。
所述的隔磁处理，其特征在于在需要隔磁处理的表面覆有隔磁层。
所述隔磁液，其特征在于，所述的隔磁液为纯有机液体或由隔磁粉料和润滑液组成的混合物。
本发明的优点是针对永磁磁能的本身特点，在定子和转子，或在定子或转子上，通过使永磁磁体的充磁和在相应磁极在空间位置上的布置，在有限磁隙空间内设置该发明的磁极结构，磁极结构中有关面的隔磁处理和在永磁磁体磁极间注入隔磁液等措施，实现了(1)充分利用了永磁磁能对外做正功，而将永磁磁能对外做的负功减少到最小程度；(2)永磁磁体磁极间的斥力或吸力皆可通过磁极结构中有关面的隔磁处理对外做正功；(3)永磁磁体磁极间的作用力通过偏心圆相切对转子中心产生转矩M＝∑(Fxe)；(4)转子相对定子转动中，永磁磁体磁极间的作用力连续做功；(5)转子相对定子转动中，永磁磁体磁极间的磁隙宽度可以保持不变或在有限范围内连续变化和突变，从而充分利用了磁隙空间中储存的永磁能；(6)永磁磁体磁极间的作用力通过力臂e(偏心圆的半径)放大，转子相对定子转动中，永磁磁体磁极间的磁隙宽度可以保持不变或在有限范围内连续变化和突变；(7)在永磁磁体磁极间注入隔磁液可实现对于永磁能的合理分配与控制，如加速、减速或停止；
(8)体积相对较小、结构紧奏，可多级迭加；(9)充分利用了永磁磁能的诸多优点，避开了不足。
下面结合
图1至图12详述所述永磁磁能驱动控制的方法。
图1至图12的说明如下图1是均匀磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间的作用力示意图。
图2是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间转子切向作用力示意图。
图3是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间转子法向作用力示意图。
图4是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间定子切向作用力示意图。
图5是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间定子法向作用力示意图。
图6是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间切向作用力示意图。
图7是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间法向作用力示意图。
图8是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极ζ面和ξ面示意图。
图9是变化磁隙宽度时定子永磁体磁极和转子永磁体磁极间各参数变化示意图。
图10是永磁体磁极间齿面间磁隙高度随转角变化特性曲线示图。
图11是永磁体磁极间有效齿面积随转角变化特性曲线示图。
图12是永磁体磁极间有效齿面作用力随转角变化特性曲线示图。
一种永磁磁能驱动控制的方法，其特征在于，首先使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；或在永磁体磁极相对运动中使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；其次充分利用永磁体强磁力做正功，利用隔磁材料将永磁体强磁力所做负功减少到最小程度；最后通过力臂将永磁体的强磁力放大并连续不断地输出正功。
所述永磁磁能驱动控制的方法，其特征在于，磁隙宽度分布变化并且利用所述永磁体磁极间的斥力作用力时，磁隙宽度分布从小到大连续变化后从大突变为小；磁隙宽度分布变化并且利用所述永磁体磁极间的吸引力时，磁隙宽度分布从大到小连续变化后从小突变为大。
图1中设置了两块有限宽度的同极永磁体磁极，其磁极面形状是以圆心(20)为圆心，R为半径所确定的圆弧的一部分，永磁体磁极的中心线重合并与一偏心量为e的偏心圆相切。所述同极永磁体磁极间存在强大的斥力矢Fm，该力可被分解为切向力矢Ft和法向力矢Fn。首先，由图1可知切向力矢Ft和法向力矢Fn分别对于圆心(20)的扭矩Mt和Mn大小相等、方向相反，亦及合力矢Fm对于圆心(20)的扭矩Mm为零。同时，设想一旦切向力矢Ft或法向力矢Fn消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零。因此，随着永磁体磁极间的相对运动，该扭矩可以对外做功。若有条件在相对运动方向上，使所述永磁体磁极充分地延续，并保持最有效的磁隙宽度或在有限范围内切换，以至于可无限运动下去，而且仍能保持同等的几何和力学参数(如圆周运动规律)，可源源不断地输出能量。
图2是实现以上设想的一种永磁体磁极结构。将构成台阶形永磁体磁极的两面之一隔磁后，法向力矢Fn减小(计及漏磁)或消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零，如Mm＝RxFm，该扭矩作用于转子上，使转子转动。
图3与图2相同。将构成台阶形永磁体磁极的两面之一隔磁后，切向力矢Ft减小(计及漏磁)或消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零，如Mm＝exFm，同样，该扭矩作用于转子上，使转子转动。
图4是实现以上设想的另一种永磁体磁极结构。将构成台阶形永磁体磁极的两面之一隔磁后，法向力矢Fn减小(计及漏磁)或消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零，如Mm＝RxFm，该扭矩作用于定上，使定子转动。
图5与图4相同。将构成台阶形永磁体磁极的两面之一隔磁后，切向力矢Ft减小(计及漏磁)或消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零，如Mm＝exFm，同样，该扭矩作用于定子上，使定子转动。
图6是实现以上设想的另一种永磁体磁极结构。将构成台阶形永磁体磁极的两面之一隔磁后，法向力矢Fn减小(计及漏磁)或消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零，如Mm＝RxFm，该扭矩作用于定上和转子上，使定子或转子转动。
图7与图6相同。将构成台阶形永磁体磁极的两面之一隔磁后，切向力矢Ft减小(计及漏磁)或消失，合力矢Fm的大小和方向变化，并对于圆心(20)的扭矩不再为零，如Mm＝exFm，同样，该扭矩作用于定子和定子上，使定子或转子转动。
图8显示了定子永磁体磁极和转子永磁体磁极ζ面和ξ面。
图9显示了在所述磁极相对运动过程中，图6、图7和图8永磁体磁极结构的各参数的规律性变化曲线。
图10显示了齿面间磁隙高度随所述磁极相对运动的变化规律，显然对于斥力是由最小磁隙宽度单调增加到最大磁隙宽度后突变为最小磁隙宽度；但当利用引力时，应是由最大磁隙宽度单调递减到最小磁隙宽度后突变为最大磁隙宽度。
图11显示了有效齿面积随所述磁极相对运动的变化规律。
图12显示了有效齿面作用力随所述磁极相对运动的变化规律。
下面结合图13至图19详述所述永磁磁能驱动控制的装置。
图13至图19的说明如下图13是所述永磁磁能驱动控制装置的定子和定子分区示意图；图14是所述永磁磁能驱动控制装置的转子和转子分区示意图；图15是所述永磁磁能驱动控制装置的定子、转子组合图示意图(转子动)；图16是所述永磁磁能驱动控制装置的定子、转子组合图示意图(定子动)；图17是所述永磁磁能驱动控制装置的定子、转子组合图示意图(定子或转子动)；图18是另一永磁磁能驱动控制装置的定子、转子组合图示意图(定子或转子动)；图19是又一永磁磁能驱动控制装置的定子、转子组合图示意图(定子或转子动)。
一种永磁磁能驱动控制的装置，它主要由定子、转子、安装在定子上的永磁磁体和磁极、安装在转子上的永磁磁体和磁极组成，其特征在于，首先至少从定子(10)的圆心(20)和转子(30)的圆心(40)之一发出一组辐状射线(50)，从定子(10)的圆心(20)发出一组辐状射线(50)时，将定子分界圆圆周(60)、定子根圆圆周(70)分为数份，从转子(30)的圆心(40)发出一组辐状射线(50)时，将转子分界圆圆周(80)、转子根圆圆周(90)分为数份；然后至少选择其中一组辐状射线，并将该组辐状射线中的每一根围绕其上的一点(100)沿与其夹角θ的方向偏转θ角，使偏转后的辐状射线(110)形成一包络圆(120)并分别与该包络圆(120)相切；从而在相邻辐状射线(110)、定子或转子分界圆圆周、定子根圆圆周或转子根圆圆周间形成两组空间区域β和γ；在β区紧固装入定子永磁体(∑)，在γ区紧固装入转子永磁体(Ω)。
所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，所有β区的定子永磁体(∑)可作成一体，然后整体或分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)可作成一体，然后整体或分区充磁形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)或γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)和γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成。
所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁时最佳；在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线(130)为中心轴聚焦。
所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，至少在定子永磁体或转子永磁体的磁极部分(140、150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理。
所述永磁磁能驱动控制装置，其特征在于，在偏转θ角一定时，在所述转子和定子磁隙空间中注入隔磁液以控制永磁磁能驱动力矩大小，启动和停止。
所述永磁磁能驱动控制装置，其特征在于，θ角在1°至89°区间内或-1°至-89°区间内选择。
所述的隔磁处理，其特征在于在需要隔磁处理的表面覆有隔磁层。
所述隔磁液，其特征在于，所述的隔磁液为纯有机液体或由隔磁粉料和润滑液组成的混合物。
图13是所述永磁磁能驱动控制装置的定子和定子分区图。首先从定子(10)的圆心(20)发出一组辐状射线(50)，从定子(10)的圆心(20)发出一组辐状射线(50)时，将定子分界圆圆周(60)、定子根圆圆周(70)分为数份，然后至少选择其中一组辐状射线，并将该组辐状射线中的每一根围绕其上的一点(100)沿与其夹角θ的方向偏转θ角，使偏转后的辐状射线(110)形成一包络圆(120)并分别与该包络圆(120)相切；从而在相邻辐状射线(110)、定子分界圆圆周(60)、定子根圆圆周(70)间形成空间区域β区域；在β区紧固装入定子永磁体(∑)。
图14是所述永磁磁能驱动控制装置的转子和转子分区图。首先从转子(30)的圆心(40)发出一组辐状射线(50)，从转子(30)的圆心(40)发出一组辐状射线(50)时，将转子分界圆圆周(80)、转子根圆圆周(90)分为数份，然后至少选择其中一组辐状射线，并将该组辐状射线中的每一根围绕其上的一点(100)沿与其夹角θ的方向偏转θ角，使偏转后的辐状射线(110)形成一包络圆(120)并分别与该包络圆(120)相切；从而在相邻辐状射线(110)、转子分界圆圆周(80)、转子根圆圆周(90)间形成空间区域γ区域；在γ区紧固装入转子永磁体(Ω)。
图15是所述永磁磁能驱动控制装置之一，它主要由定子(30)、转子(10)、安装在定子上的永磁磁体(∑)和磁极(140)、安装在转子上的永磁磁体(Ω)和磁极(150)组成；所有β区的定子永磁体(∑)为分体结构，然后分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)也为分体结构，然后分区充磁形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)或γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)和γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；在转子永磁体的磁极部分(150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理；所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁；亦可在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线为中心轴聚焦。
图16是所述永磁磁能驱动控制装置之二，0它主要由定子(30)、转子(10)、安装在定子上的永磁磁体(∑)和磁极(140)、安装在转子上的永磁磁体(Ω)和磁极(150)组成；所有β区的定子永磁体(∑)为分体结构，然后分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)也为分体结构，然后分区充磁形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)或γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)和γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；在定子永磁体的磁极部分(140)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理；所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁；亦可在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线为中心轴聚焦。
图17是所述永磁磁能驱动控制装置之三，它主要由定子(30)、转子(10)、安装在定子上的永磁磁体(∑)和磁极(140)、安装在转子上的永磁磁体(Ω)和磁极(150)组成；所有β区的定子永磁体(∑)为分体结构，然后分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)也为分体结构，然后分区充磁形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)或γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)和γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；分别在定子永磁体和转子永磁体的磁极部分(140、150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理；所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁；亦可在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线为中心轴聚焦。
图18是所述永磁磁能驱动控制装置之四，它主要由定子(30)、转子(10)、安装在定子上的永磁磁体(∑)和磁极(140)、安装在转子上的永磁磁体(Ω)和磁极(150)组成；所有β区的定子永磁体(∑)为整体结构，然后分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)为分体结构，然后分区充磁形成；或者将γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；分别在定子永磁体和转子永磁体的磁极部分(140、150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理；所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁；亦可在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线为中心轴聚焦。
图19是所述永磁磁能驱动控制装置之五，它主要由定子(30)、转子(10)、安装在定子上的永磁磁体(∑)和磁极(140)、安装在转子上的永磁磁体(Ω)和磁极(150)组成；所有β区的定子永磁体(∑)为分体结构，然后分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)为整体结构，然后分区充磁形成；或者就β区的定子永磁体(∑)分区分块、分块充磁后组装形成；分别在定子永磁体和转子永磁体的磁极部分(140、150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理；所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁；亦可在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线为中心轴聚焦。
上述图13至图19中所述永磁磁体(∑)和磁极(140)紧固安装在定子(30)上，所述永磁磁体(Ω)和磁极(150)紧固安装在转子(10)上，定子(30)和转子(10)可相对转动。
上述图15至图19中所述永磁磁能驱动控制装置中，在所述转子和定子磁隙空间中注入隔磁液以控制永磁磁能驱动力矩大小，启动和停止。
权利要求
1.永磁磁能驱动控制的方法，其特征在于，首先使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；或在永磁体磁极相对运动中使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；其次充分利用永磁体强磁力做正功，利用隔磁方法将永磁体强磁力所做负功减少到最小程度；最后通过力臂将永磁体的强磁力放大并连续不断地输出正功。
2.永磁磁能驱动控制的装置，它主要由定子、转子、安装在定子上的永磁磁体和磁极、安装在转子上的永磁磁体和磁极组成，其特征在于，首先至少从定子(10)的圆心(20)和转子(30)的圆心(40)之一发出一组辐状射线(50)，从定子(10)的圆心(20)发出一组辐状射线(50)时，将定子分界圆圆周(60)、定子根圆圆周(70)分为数份，从转子(30)的圆心(40)发出一组辐状射线(50)时，将转子分界圆圆周(80)、转子根圆圆周(90)分为数份；然后至少选择其中一组辐状射线，并将该组辐状射线中的每一根围绕其上的一点(100)沿与其夹角θ的方向偏转θ角，使偏转后的辐状射线(110)形成一包络圆(120)并分别与该包络圆(120)相切；从而在相邻辐状射线(110)、定子或转子分界圆圆周、定子根圆圆周或转子根圆圆周间形成两组空间区域β和γ；在β区紧固装入定子永磁体(∑)，在γ区紧固装入转子永磁体(Ω)。
3.权利要求1中所述永磁磁能驱动控制的方法，其特征在于，磁隙宽度分布变化并且利用所述永磁体磁极间的斥力作用力时，磁隙宽度分布从小到大连续变化后从大突变为小；磁隙宽度分布变化并且利用所述永磁体磁极间的吸引力时，磁隙宽度分布从大到小连续变化后从小突变为大。
4.权利要求2中所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于， 所有β区的定子永磁体(∑)可作成一体，然后整体或分区充磁形成；所有γ区的转子永磁体(Ω)可作成一体，然后整体或分区充磁形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)或γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成；或者分别就β区的定子永磁体(∑)和γ区的转子永磁体(Ω)分区分块、分块充磁后组装形成。
5.权利要求2中所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，所述定子永磁体(∑)和转子永磁体(Ω)中的分区充磁或分区分块充磁的方向不通过定子或转子的圆心，沿所述分区中与所述包络圆(120)相切的切线方向上充磁时最佳；在所述分区或分区分块内其内部磁力线相互平行或以其角度平分线(130)为中心轴聚焦。
6.权利要求2中所述永磁磁能驱动控制的装置，其特征在于，至少在定子永磁体或转子永磁体的磁极部分(140、150)开有阶梯状齿(160)，所述阶梯状齿由ζ面和ξ面组成；按对永磁体的吸、斥要求对ζ面或ξ面进行隔磁处理。
7.权利要求2中所述永磁磁能驱动控制装置，其特征在于，在偏转θ角一定时，在所述转子和定子磁隙空间中注入隔磁液以控制永磁磁能驱动力矩大小，启动和停止。
8.权利要求2中所述永磁磁能驱动控制装置，其特征在于，θ角在1°至89°区间内或-1°至-89°区间内选择。
9.权利要求6中所述的隔磁处理，其特征在于在需要隔磁处理的表面覆有隔磁层。
10.权利要求7中所述隔磁液，其特征在于，所述的隔磁液为纯有机液体或由隔磁粉料和润滑液组成的混合物。
全文摘要
本发明涉及一种永磁磁能驱动控制方法及其装置，首先使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；或在永磁体磁极相对运动中使永磁体磁极间磁隙宽度分布按单调函数连续变化后发生突变，突变后再按单调函数连续变化形成周期；其次充分利用永磁体强磁力做正功，利用隔磁方法将永磁体强磁力所做负功减少到最小程度；最后通过力臂将永磁体的强磁力放大并连续不断地输出正功。
文档编号H02N11/00GK1536754SQ0311890
公开日2004年10月13日 申请日期2003年4月8日 优先权日2003年4月8日
发明者吕崇耀 申请人:吕崇耀