专利名称：纯永磁体磁力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全部由永磁体构成的磁力机。
在三相交流电动机中，交流电通过定子线圈时，在定子上产生n极和s极成轴对称分布的旋转磁场。其磁力线通过转子时，转子的感生电流又使转子产生呈轴对称分布的n极和s极磁场。定子和转子的磁场因同极的相斥力及异极相吸力的相互作用使转子产生旋转力矩并对外做功。而在玩具直流电机或剃须刀直流电机中，图6是直流电机示意图，参看图6。它是直接用n极和s极呈轴对称分布的两个弧形永磁体做定子，{注意该定子没有线圈也不通电流}它的转子用直流电产生一对磁极，并通过转轴上的电刷控制转子线圈的供电和及时改变电流方向，来实现转子每转180度就互相调换一次磁极方向，由于同极的斥力及异极的吸力作用，使永磁体的定子磁极{定子不动}连续不断地驱动转子磁极旋转并对外做功。并且转子每转180度，永磁体定子的磁力线都要重新回到原来的地方去吸引刚改变极性的转子磁极。不难看出，交流电机和直流电机的做功最终都是靠磁体同极的斥力和异极的吸力实现的。并且直流电机的永磁体定子磁场与交流电机中交流电产生的定子磁场具有相同的作用。从能量角度上说，一个连续不断地对外做功的物体本身必须消耗能量，但是永磁体定子并未得到任何常规能量补充。事实证明，永磁体定子不遵守能量守恒定律。历史证明，一个错误的结论会极大地阻碍人类的科学进程。搞日心说的布鲁诺被当时的权威活活烧死就是一个例子。有人说永磁体是从空气微粒中或地球磁场中获得的能量。不管怎么说，永磁体的定子磁极可以持续不断地驱动转子磁极对外做功，这是事实。只要它的磁场不被破坏，就可以持续到永远。所以，我们可以不必争论永磁体的能量来源问题。也许有人会说，直流电机中的转子也消耗了电能，但它消耗的电能只是为了使转子产生一对磁极而已。并使定子永磁体的磁极与这对磁极以同极相斥异极相吸的方式对外做功。需要强调的是如果没有定子永磁体的磁场，转子通再大的电流它也不能转动。由此可见转子通电流的目的是为了使其产生一对磁极。同时又反过来证明是定子永磁体的磁极对转子磁极做的功。从磁场同极相斥、异极相吸的特性上看，电磁场的磁极与永磁体的磁极没有区别。因此，如果能把直流电机的转子换成永磁体转子，只要能够做到不论转子转多少角度，永磁体定子与永磁体转子的磁场方向都始终保持互相垂直，由于同极斥力及异极吸力的作用，永磁体的定子磁极将驱动转子磁极象直流电机一样对外做功。
本发明的目的就是要制造全部由永磁体构成的磁力机。使它能够代替现有的电动机和发动机为人类无声地工作。彻底解决人类的能源危机问题。
本发明的目的是这样实现的磁力机定子的永磁体是磁场方向为径向的圆环。圆环的内外壁都是N极和S极相间的结构。半圆环形的永磁体转子磁刷的磁场方向也是径向。对称分布在圆柱形硅钢体的两侧。其半个圆环的外壁为N极，另外半个圆环的外壁是S极。使其刚好与定子永磁体的内壁磁场异极相吸而闭合。此时转动转轴，会在定子内壁得到一对剩余的、开放的、旋转的永磁体磁场。在圆柱形硅钢体上分别安装好磁刷和转子做功磁极后，定子内壁未被闭合的、旋转的永磁体的N极和S极的中间位置永远与一对转子做功磁极相互垂直。从而使转子永远具有旋转力矩。其作用与效果是使它能够代替电动机和发动机为人类工作。
实施例为了安装和使用方便，将定子永磁体圆环分为对称的两半。
图1是定子结构示意图。图中相邻的永磁体环(1)的磁场方向都相反，它的内壁是N极和S极相间结构，且磁环中间留有5毫米间隙，该间隙用5毫米厚的电木环或塑料环(2)填充。目的是为了给定子磁力线通畅到达转子做功磁极留出通道，同时也增加了转子做功磁极的面积。永磁体定子(1)的外壁是两个半圆形的硅钢桶(3)，它使定子永磁体外壁的磁力线沿轴向闭合。并使定子永磁体外壁粘牢其上。(4)是承载转子的整机端盖，端盖(4)内衬磁场方向为径向的圆环形永磁体薄片(11)。该永磁体的磁力线通过端盖(4)外面的钢材后，与钢制的轴承套(12)构成闭合回路。目的是为了阻止机内的磁力线与端盖发生作用力。这一点可由规格相同的U型永磁体异极相吸后，其任何部位都不再与其它永磁体磁极产生作用力的实验得到证明。该实验还证明永磁体具有如下特性特性一，磁路闭合的永磁体其磁力线不外泄。特性二，永磁体的磁力线只能通过磁极相互进入永磁体，而不能从磁体其它部位穿入永磁体。特性三，磁路闭合后的永磁体其磁极失去了磁极的特性或功能。这些特性都保证了上述目的能够达到。永磁体这三个特性还表明永磁体在磁场中运动，永远不会在永磁体内产生涡电流，因为磁力线只能从开放的磁极相互进入永磁体，而永磁体磁力线从异极的相互进入因其磁力线方向都相同，所以它将加强原永磁体的磁性或保持和增强了原永磁体的分子电流。而决不会因为其它磁力线的进入而降低原有的磁性。这些特性将在整机中得到广泛的应用。
图2是定子结构左视示意图，图3是转子磁刷结构示意图。在图3中，(17)是磁场方向为径向、180度的圆弧形永磁体磁刷，其内圆上有燕尾(21)，(18)是磁导率较高的圆柱形硅钢体，其上有两道燕尾槽(20)，其两端是转轴(19)。永磁体(17)的燕尾可分别插入燕尾槽(20)中，在图3中，永磁体(17)的上半圆的外壁是N极其下半圆外壁是S极。磁力线的路径是定子内壁的N极磁力线可以从下半圆的S极进入，通过硅钢体(18)从上半圆的N极穿出进入定子内壁的S极而构成闭合回路。也就是将图3插入图1中的情况，(注意按图纸给出的方向插入，不要颠倒位置)图1下半圆内壁的N极与图3下半圆外壁的S极闭合。同理，其上半圆内外壁的磁场也构成了闭合回路。由磁场的特性知道，此时转子磁刷的磁场全部被闭合。定子上半圆内壁的S极磁场全部被闭合，定子下半圆内壁的N极磁场也全部被闭合。此时转子上已经没有对外开放的磁场，而定子上半圆的N极、下半圆的S极磁场仍然在开放。这正是我们要得到的结果。假如此时转动转子，就会在定子内壁得到一对开放的、旋转的永磁体磁场。而且此时转子所受到的力大小相等、方向相反，其合力矩几乎为零。但由于转子受力不十分对称，转子也只消耗很小的轴承摩擦功。
图4是装上做功磁极的转子结构示意图。在图4中，(22)是弧度为180度的弓形永磁体。其磁极在弓形的两端。将磁刷(17)、弓形永磁体(22)的燕尾(21)分别如图插入圆柱硅钢体(18)的燕尾槽(20)中，并用501胶粘牢。一个完整的转子就做好了。如果此时将转子插入定子中，定子永磁体内壁剩余的开放磁场其磁极的中间位置总与转子做功磁极垂直。无论转子旋转多少角度都是如此。
在图1中，(8)是长方形钢板整机底座。在底座(8)上有与其一体的定子外壳定位螺栓(5)及其支架(14)，先将定子下半圆外壳的定位螺孔(10)套入定位螺栓(5)中，再把图4的转子整体放在定子下半圆内，将转子的转轴插入整机端盖(4)的轴承套(12)中。用螺栓把端盖的定位螺孔(9)拧在整机底座的螺孔上。将螺杆(13)插入横梁(15)中，将滚珠装在带沙挡的螺杆端帽下，再将横梁(15)翻过来，装另一面的滚珠，并拧紧带沙挡的螺母(16)。再将螺杆(13)拧入与定子上半圆一体的螺母(6)内。将定子上半圆的定位螺孔(10)套入定位螺栓(5)中。用螺栓将横梁(15)固定在支架(14)的螺孔(7)上。此时，定子上半圆被固定在半空。开机时，用端头带内六方的L形摇把将定子上半圆摇到与下半圆靠紧。(设计要求转子与定子的间隙不大于1毫米。转子磁刷与定子磁环的轴向厚度一至)并用螺母锁紧在定位杆(5)上，转子即可正常工作。
为什么转子会旋转呢？我们可以用如下实验加以进一步证明。图5是永磁体的定子与转子旋转实验示意图。模仿本磁力机剩余的、开放的磁场分布，将一些不十分规则的永磁体用胶布粘在木板的圆孔周围，使之上半圆内壁为N极，下半圆内壁为S极，如图5所示，中间放一个永磁体棒做转子。该永磁体转子存在较大的旋转力矩，并强行旋转90度。即转子磁极转到定子磁极中间位置时停止运动。其定子磁力线平均的运动路径是定子上半圆内壁中间的N极磁力线进入转子左端的S极，从转子右端的N极出来再进入定子下半圆S极的中间部位。其磁力线运动路径的形状是S形。当转子转90度时，S形的磁力线已被拉直，磁力线由长变短多余的磁力线被储存在磁体内，以后做功时都是重复使用这些磁力线。这是永磁体的又一个特性。它在对外做功的同时又在体内积累了以后做功的能量。这就是永磁体能量来源的真实情况，参看图5。这与发电情形正好相反，图6是直流电机示意图，如果把图6看成发电机，由楞次定律知道转子感生电流产生的磁场总是阻止其靠近或离开定子磁极。当图6中转子顺时针旋转时，转子左端是N极，它与定子下端的S极吸引构成磁力线回路，同理，转子右端的S极与定子上端的N极构成磁力线回路。转子顺时针旋转是使磁力线拉长的过程。当转子旋转刚大于90度时，转子上端变成了S极，下端变成N极。转子再继续顺时针旋转，仍然需要继续拉长它们闭合的磁力线。发电的整个过程都需要外力不断的拉长磁力线而做功。本发明的磁力机正是上述过程的逆过程。转子与定子的磁力线总是在不断的缩短而对外输出功。与本发明磁场分布相同的这个实验结果证明转子存在的初始旋转力矩是永远可以使转子旋转的，因为本发明转子与定子的相互位置关系无论转子转到哪里，都与图5所示的位置相同。也就是无论转子转到哪里，转子都具有初始旋转力矩。因为本发明的转子磁极永远也转不到剩余的、开放的、旋转的定子磁极的中间位置。旋转的定子磁极中间位置永远与转子磁极相互垂直。无论转子转多少角度都是如此。由于磁极同极的斥力和异极的吸力作用，使它能够象交、直流电动机一样为人类无声的工作。尽管定子的做功磁力线是随着转子的转动而逐渐的被开放，也比直流电机的定子磁力线每转180度就要重新回到原来的地方去吸引刚刚改变极性的转子磁极要好得多。参看图6。
对于大型机，只要把轴心的圆柱形硅钢做大、其他部件也相应放大即可。对于微型机，其转子应全部用永磁体做，转轴除外。因其体积小，转子整体磁化也较容易。
综上所述，本发明的磁力机可以代替现有的电动机和发动机为人类无声地工作。彻底解决人类的常规能源危机问题。
权利要求
1.一种磁力机，包括定子永磁体环(1)的内外壁都是N极和S极相间的结构，其磁场方向为径向，半圆环形的转子永磁体磁刷(17)的磁场方向为径向，它对称分布在圆柱形硅钢体(18)的两侧，磁刷(17)的外壁一侧为N极，另一侧为S极，使其刚好与定子永磁体(1)的内壁磁场异极相吸而闭合，其特征是此时转动转轴(19)会在定子内壁得到一对剩余的，开放的旋转的永磁体磁场。
2.据权利要求1所述的磁力机，在圆柱形硅钢体(18)上分别安装好磁刷(17)和转子做功磁极(22)后，将其安装在定子中，其特征是无论转轴转多少度，定子内壁未被闭合的旋转的开放磁场，其对称分布的N极和S极的中间位置永远与转子做功永磁体的一对磁极相互垂直。
全文摘要
一种全部由永磁体构成的磁力机，圆环形定子永磁体的内壁是N极和S极相间的结构。在对称分布在转轴上的半圆形永磁体磁刷的外壁上，半圆是S极，另外半圆是N极。其外壁分别与定子内壁的N极和S极构成磁力线的闭合回路。实验证明闭合后的磁极已经失去了磁极的特性。使定子内壁半个圆只剩下N极，对称的另外半个圆的内壁只剩下了S极。当安装上转子做功永磁体后，定子内壁对称开放的永磁体磁极的中间位置永远与转子的做功磁极互相垂直且同步运动。无论转子转多少角度都是如此。根据这样的永磁体磁场分布实验，证明转子在任意位置都能始终再向前旋转90度。从而象电动机一样为人类无声地工作。彻底解决人类的常规能源危机问题。
文档编号H02N11/00GK1627623SQ20041000309
公开日2005年6月15日 申请日期2004年1月29日 优先权日2004年1月29日
发明者李瑞申 申请人:李瑞申