利用自然能源作驱动力的磁能动力系统的制作方法

专利名称：利用自然能源作驱动力的磁能动力系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用自然能源作原动カ的磁能动力机技术领域，具体地说是采用风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能作为原始驱动能源的磁能动力系统。
背景技术：
目前，国内外用作动能使用的传统电动机是异步电动机为主导，该异步电动机，在内部结构上存在着较大的能耗因素，影响到热动カ厂煤耗及ニ氧化碳的排放量，主要在于这种异步电动机的制作エ艺，历来均严格遵循着电机的转动部分的转子及静止不转动的电机定子，其线圈绕制成的电磁场的极对数，必需保持机内两者相一致才能起到异步运行时的输出转动频率維持在国内电网的50赫芝或国外的频率60赫芝范围及获得满负荷的电致机械能力，而正常地向用户提供生产、生活动能，若违背了这ー规律，则形成电机的输出功率将无法正常运转。究其原因主要是异步电机的转速在设计程序计算中，必需符合国 内外一致公认的公式；转速n= (120 X频率f) +极数p (转/分钟)，因此在一般情况下，电动机的额定转速在电机为ー对磁极时为接近3000转/分钟，两对极时同步转速1500转/分，三对极需1000转/分，四对极要750转/分……等等的规律，故据此看来这类电机，其转速越低，磁极对数越多，体积将越大，重量更多，制造成本更高。但ー贯以来己形成了异步电动机的生产厂家都遵循这ー规律而制备，无法改变。由于技术的进步，目前利用自然能源的方法已经取得非常大的成就，风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能作为能源开始在某些地方和场合取代传统的煤炭、石油和木柴，在发电机和动カ机上，使用风能、太阳能成为能源建设的新产业，而磁能的研发及应用，在十几年前也引起了人们的极大关注，特别是磁能电机和变频电机开始了应用，但是，将磁能和变频技术结合到电机中还刚刚起步，很多技术问题和结构还要进行探讨。如何才能让动カ机提高效率，很多人对该课题进行了研究，公开文献也有ー些报道，例如1、《交流永磁电机变频调速系统》机械エ业出版社，ISBN: 978-7-111-33589-4出版日期2011-5-31作者袁登科陶生桂，从数学模型、仿真模型和应用实例3个层面进行阐述，理论结合实际。详细讲述了 交流永磁电动机的数学模型和仿真模型；电压型逆变器数学模型、仿真模型和SVPWM控制技术；永磁同步电动机的特性曲线和全速范围内永磁同步电动机的磁场定向矢量控制技术；永磁同步电动机的直接转矩控制技术；基于DSP的永磁同步电动机变频调速系统实例分析以及提高系统性能的方法等，并配以部分仿真程序代码。2、中国专利，申请(专利)号CN201210235512.7名称磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，公开号CN102739121A:申请(专利权)人哈尔滨エ业大学，地址黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号，发明(设计)人寇宝泉；张赫；张鲁；罗俊摘要磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，属于电机技术领域。它解决了现有永磁同步平面电机的结构复杂及定位精度低的问题。它由初级、次级以及气隙构成，初级由上初级板、下初级板和电枢构成，电枢由电枢铁心、电枢绕组以及初级永磁体构成；次级由次级基板和次级轭板构成；电枢分为三组或四组，均匀对称分布在上初级板和下初级板之间的周边，次级也位于上初级板和下初级板之间，上初级板与次级、次级与下初级板之间为气隙。本发明适用于磁悬浮平面电机。
3、中国专利く申请号>200820065818く公告号>201167273く发明名称 > 共枢式异步电动永磁升频电源机，く申请人〉泰豪科技股份有限公司，江西省南昌市高新开发区高新大道泰豪大厦〈邮编>330029く发明人〉林政安，〈摘要 > 一种共枢式异步电动永磁升频电源机，在定子铁芯中定子槽的底部设置エ频电动机绕组，定子槽的上部分安排中频发电机绕组，在转子铁芯设置エ频电动机双鼠笼绕组，转子铁芯的转子槽上部设置永磁体，转子铁芯两端为铜板，阻尼杆和导电铜杆焊接在两端铜板上，阻尼杆穿入冲片的阻尼孔中，导电铜杆置于冲片组成的槽底部，永磁体置于槽上部，由槽楔楔紧固定，冲片通过支架、固定杆和两端板以转轴定位固定在电机转轴上。其技术效果是エ频异步电动机和永磁中频发电机共用一个定子铁芯和转子铁芯，使电机的轴向长度短，节省有限空间，适用于变频发电。4、中国专利く申请号>200610106593〈公开号>101106294〈发明名称〉高速自启动变频发电机〈申请人 > 万德鸿、万红〈联系地址 > 江西省南昌市新溪桥4区40栋2楼8号〈邮编>330024く发明人 > 万德鸿、万红〈摘要 > ー种高速自启动变频发电机，由外定子铁芯1、定子齿上的集中绕组2、转子铁芯3和深埋式稀土永磁体4构成。为实现自启动功能，在电机定子的相邻槽ロ，放置三个霍尔元件1C，使该发电机可以运行在电动机自启动エ况。有两种结构，即12槽8极和6槽4扱。把永磁体深埋入转子铁芯中的目的，可获得高转速安全运转的永磁发电机(10000r/min以上)。为使发电机输出为正弦波电势，转子铁芯与定子铁芯间气隙，应保持正弦磁密分布。该电机与高速燃油发动机同轴安装，当控制发动 机转速变化时，发电机的输出可获得三相交流V/F变频电源，为使发动机启动，利用发电机中的霍尔讯号，使电机逆运行在电动机エ况，达到自启动目的。适用于混合动カHVE汽车或摩托车上。5、中国专利名称一种整体永磁转子磁悬浮高速电机，申请(专利)号CN200610047217. 3，申请日2006. 07. 18，公开(公告)号CN1945940 公开(公告)日2007. 04. 11，申请(专利权)人沈阳エ业大学，地址辽宁省沈阳市铁西区兴华南街58号，发明(设计)人王凤翔；张凤阁；宗鸣；王继强；白浩然；邢军强，摘要ー种整体永磁转子磁悬浮高速电机，属于电机技术领域。包括机壳、左右端盖、定子铁心、定子绕组、永磁转子、转轴、轴向磁悬浮轴承和左、右径向磁悬浮轴承，在电机转轴上安放有永磁转子，在机壳内壁上围绕永磁转子安放有定子铁心，定子绕组嵌入定子铁心槽中；左端盖和右端盖分别固定在定子铁心两侧的机壳两端；在转轴与右端盖之间安放有右径向磁悬浮轴承，在转轴与左端盖之间分别安放有左径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承，轴向磁悬浮轴承置于转轴端部，转轴的另一端通过连轴器与驱动机械连接，其所述永磁转子为一整体结构。该发明保证了高速电机转子的质量均衡，使永磁转子产生的磁场沿气隙正弦分布，减小了谐波损耗和转矩脉动；提高了轴承的寿命。上述采用永磁体的发电机有的采用磁悬浮，有的采用变频技术，转速可以调整，减轻了体积，但是在效率方面还不够高。並且均离不开市电供应下的电动机驱动才能达到エ频的变频目的，故不能在自然界中利用可再生的能源来达到独立发电和供电的用途，因此对于磁能的广泛应用还未能得到推广使用，应以进一歩加速深入研究和挖掘，使之形成一种新能源来为人类谋福祉。

发明内容
本发明的目的，是提供一种能够克服现有技术的不足之处，利用自然能源作驱动力的磁能动カ系统，它能调整动カ机转速，效率高，运行可靠，输出的功率大。本发明采用变频技术及磁扱“同性相斥、异性相吸”而产生磁悬浮和磁推挽动カ原理结合而制备成磁动カ机。具体发明内容是
利用自然能源作驱动カ的动カ系统，包括将可再生能源转变成电能的转换器、存电设备和输出动カ机，其特征在干所述的可再生能源包括风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能，可再生能源通过转换器转变成电能存储在存电设备，存电设备接到低压直流电动机，带动输出动カ机，带动做功机械；以上所述的输出动カ机是永磁体动カ机；
以上所述的低压直流电动机设有根据永磁体动カ机需要而提供的动能。以上所述的输出动カ机主要部件包括定子、转子和主轴，主轴安装在定子两端端盖的中心位上，用轴承支撑，转子安装主轴上，低压直流电动机输出的传动轴联接在磁动机转子同轴运行，定子壳体内部固定有永磁体，转子外部直径上也粘贴有永磁块，定子壳体内部固定的永磁块以两个相同极性的磁体并列粘贴，并在磁体间留一定的间隔，而磁体的排布方式为S极与N极交替粘满整个定子内壳园周而形成旋转磁场；转子外部直径粘贴的永磁块的极性是以单个S极或N极粘贴，转子外部直径的磁体单个S极与单个N极交替布满整个园周，并以10-25度斜角排列，也同样在两磁体间留有一定的间隔，使得定子和转子形成全磁悬浮和磁推挽结合的工作方式。以上所述的电能的转换器为风カ发电机、太阳能电池板、水力发电机、潮汐能发电机和地热发电机，并应以变频方法制备的低速为宜。以上所述的存电设备为蓄电瓶，包括镍氢电池、铅酸蓄电池和鋰电池。以上所述的低压直流电动机还设有调速单元电路，由存电设备接出到分压器降到合适的电压后接到调速单元模块，再输出到低压直流电机。所述的调速単元模块包括霍尔信号发生器、传感器、半导体集成放大电路和场效应电路，霍尔信号发生器安装在直流电动机输入端。霍尔信号发生器输出接放大电路和场效应电路，当输出动力机的负载转速需变更的时候，霍尔信号发生器将信号输出到放大电路和场效应电路，控制低压直流电动机输出的速度快与慢变化，使磁动カ机转速也跟着改变而輸出。以上所述的永磁块是含有稀土镧系元素成分与铁、硼的化合物构成的永磁体，其成分为
钕(Nd) :2. 4-3. 1%，镱(Yb) :0. 4% -0. 6%，镨(Pr) :2. 3% -2. 8%，锆(Zr) 1% -3%,B :5. 5% -7. 0%，钇Y :2-4%，其余是铁，在上述的永磁块中，本发明人委托某大学对上述合金进行測定，发现其导磁性能好，具有高強度和耐腐蚀性，不容易失磁，得益于镱的磁性记忆，镨的高強度，锆的耐腐蚀性，钇的增强硬度，提高抗磨损能力。本发明永磁体动力机利用磁悬浮和磁推挽装置做功的原理如下 当转子定子处于静态时，磁体磁性由于同性的斥力而存在着悬浮状况，不做功，若永磁体动力机在外力经同轴驱动发生定子与转子位置变更，两组磁板的磁极性将会变化，若相对磁路的极性相同时会推斥电机的转子沿切线方向向前行进到达异极区间，异性磁极的吸挽力也会使电机转子继续前行，周而复始，使电机的旋转角度发生变异，磁动机在外力驱动下就会不断运转而输出两者迭加于一致的功率。永磁体安装在相对向形成上下同性的全永磁悬浮状态，能使电机作无摩擦阻力的运转，能实现微外力驱动也能达到输出包刮电动机内以磁为介质的电致机械能及磁动机的以电为介质的磁致机械能两者合而为一地大功率运行。本磁动机内，用永磁体改变了机内的定子磁极与转子间的磁路极对数比例，使动力机的旋转角度发生变异，使运行速度得以降低而保持满额定功率输出，並通过于机体内的永磁体之间产生的磁性推斥力形成悬浮力，减除了运行时的摩擦阻力，也使得磁力的相互推挽作用力帮助动力机在运行时降低了驱动功率消耗，实现微外力驱动的低转速都能产生迭加功率大幅输出。 本发明以铁钕硼化合物为主要成分组合成的永磁体，具有其导磁性能好，具有高強度和耐腐蚀性，不容易失磁等特点，永磁体与电磁铁一祥，也具备《同性相斥.异性相吸》的特性。表现于若两块永磁体当同是S或同为N极性吋，其相遇就会因两者间的推斥力拉开距离，即使强势加压也不能合成为一体，这就是两者的斥力所使然，而当两者若分别各为S或N极性吋，则当两者相距一定距离后即会把对方拉合为一体，这就是磁挽力，所以施加适当的外力(低压直流电动机驱动)，使其磁极位置产生园周切线转动，就可以带动永磁体动力机做功。本发明利用安装在永磁体动力机驱动的直流电动机的霍尔信号发生器、传感器、半导体集成放大电路和场效应电路，使得调速单元模块整定输出讯号到低压直流电动机，能依次致使电动机的各相绕组依次导通，从而能控制速度，能根据永磁体动カ机需要而提供的适当转速，达到节省能源，降低发热量，能够产生出最大功。霍尔集成电路是一种磁-电转换器件应用于间接变换时，是以磁为媒介，不用接触点，把位置、速度、旋转之类的非电量信息变为电信号，通过传感器而直接驱动TTL、MOS等电路，作为能控制直流电动机各相绕组的依次导通，达到准确导通换向，使电机速度可改变。其动力学原理在于动力学原理的坐标中设垂直方向(Y)流经ー个半导体的电流后，水平方向(X)会产生ー个电动势，而当水平方向存在ー个磁场时，水平方向的半导体上会产生一个位移电压，即是霍尔电压。霍尔电压随着永磁体位置变动而成为信号输出，电压变化值在1.1V 一 4. 2V范围内。工作过程在于当永磁体动力机输出叶轮安装霍尔信号传感器时，触发叶轮的叶片便从霍尔集成电路与永久磁铁之间的气隙中转过当叶片离开气隙吋，永久磁铁的磁通便经霍尔集成电路和导磁钢片构成回路，此时霍尔元件产生电压，霍尔集成电路输出级的晶体管导通，传感器输出的信号电压Utl为低电平，当叶片进入气隙时，霍尔集成电路中的磁场被叶片旁路，霍尔电压UH为零，集成电路输出级的晶体管截止，传感器输出的信号电压U0为高电平。本发明永磁体动力机也可制备为旋转外壳型式，为了使得配于机体上的永磁体充分发挥出磁极的推力与挽力的特殊功能，在排列上需加以特别布置，其关健在于动与静的转体上，其作为不动体的定子ー组件是由单个S — N磁极交替变换带顷斜度贴磁，形成相邻的磁极各不相同，而相对应的转动的外壳ー组磁路则是以两片片相连再交替变换磁极相邻，两片是同一极性(例如S扱)，则相距的下一方的交替的两片应该变成N扱，并设置磁体间存在有一定的间隙和外壳磁体按比例而多于中间体的磁体数目，这样才能取得两组永磁体的动部与静部分磁悬浮力，另外又自会获得在微弱外力驱动磁体产生转动位移有磁推力与挽カ而不断向前运行，这就是本发明变频磁动力机的磁悬浮、磁力推挽作用原理之所在之处。为了攻克动カ机存在的对来源于大自然的能源的不稳定性因素，从而影响到正常功能输出，供给用户正常使用这ー难点，经过长期研究与实践，本发明人在原来多年从事电机攻关设计、生产及长期进行无线电机的维修实践的经验积累基础上，再通过深ー层潜心研究和实践，果断地集中了自然力、变频、磁悬浮、磁力推挽技术原理有机地结合于同一机体上应用。在研发过程中的不断地调整.巩固，充实到提高终创新获得较显著效果，取得了成功！
本发明由于应用了变频技术及磁扱“同性相斥、异性相吸”而产生推挽动カ原理组合而制备成动力机。具体是在动力机内，用永磁体改变了机械的定子与转子间的磁极对数使该机具的旋转角度发生变异，使动カ机的运行速度得到降低而保持大负荷功率输出，并通过于机体的永磁体之间产生的磁性推斥力形成悬浮力，减除了运行时的摩擦阻力，也使得磁力的相互推挽作用力帮助下在运行时降低驱动功率消耗，实现微外力驱动低转速都能发出較大功率。本发明的转动部分若制备为机械的外壳体，这样更方便于风カ涡轮机万向风叶或水力的直接驱动。这类型变频动力机其能使运行频率的变更，以软铁板车制成动カ机定子与转子间隔有一定间隙后，在这铁件的平面内与外径中直接粘贴上含有稀土镧系元素成分与钕、铁、硼的化合物构成的永磁体，並且是以S. N单片交替相隔排列而密集地平均粘贴满这转子内圆周(粘贴时一定注意S. N的片数相等数量)，这样的转子可设定为数倍多的磁极数而大于用并列为两个同极性永磁体交替粘贴满的定子表面磁极磁路。由此而知，因为转动部分均布的磁极数量大幅多于定子，这样每当转动ー个园周弧度则会发生了正比数值的速率就会大变化。故此驱动的直流电动机若維持50周波的输电额定频率供电，驱动动カ机的转速自然不再需求那么高快了，这正是能克服自然界中可再生能源不稳定因素的必要条件。也显示着本发明的技术有着更广阔、更深层的前景。与现有技术相比，本发明利用自然能源作驱动カ的磁能动力系统的实质性特点和显著的进步是1、本发明将风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能等自然能源转变成电能，通过转换器转变成电能存储在存电设备，存电设备接到低压直流电动机，带动输出动カ机，带动做功机械，采用自然界取之不尽的能源经过调速变频以后驱动永磁动カ机，最大限度发挥磁能的作用，给开发自然能源増加一条出路。2、采用永磁动力机，功率可大可小，安全，环保，可单机使用，也能多机串用，可以在家中生活用，也能进入エ农业生产，国防兵器等领域，使用寿命长，露天野外使用达3-4年才需充磁一次，充磁仅0. 05秒即可，一经充磁便可恢复如新，能多次重复使用，在室内应用时，若通风散热条件好，5-10年才需要充磁一次，维护十分便利。3、本发明的通过较少的自然力推动永磁动カ机的某一磁极发生位置移动，使得定子和转子形成全磁悬浮和磁推挽结合的工作方式，使其输出为以磁为介质电动机的电致机械能迭加到以电为介质磁力动カ机的固有磁能量场所产生的磁致机械能两者伴随合ニ为一的较大的功效，可认为其输出大于輸入状況，符合科学能量守恒规律，不属于永动机的范畴。由于永磁体是ー种固有静态能源场，当没有外力推动某ー磁极发生位置移动时，转子和定子处于静止状态，要让磁能转换成动カ必须使磁极发生位置变移，才能启动其不断交替出形成“同极相斥，异极相吸”，才会获得激发永磁体自身的能量进行推-拉カ做功，本发明正是对永磁动カ机的转子施加磁极位移的推动力，使其不断形成“同极相斥，异极相吸”的过程，就可以源源不断对外输出功率。4、本发明所述的永磁块是含有稀土镧系元素成分与钕、铁、硼加入少量的镱、镨、锆、钇的合金构成的永磁体，其导磁性能好，具有高强度和耐腐蚀性，不容易失磁。



图1是本发明的利用自然能源作驱动カ的磁能动力系统结构示意图。图2是调速单元模块的电路图。图3是磁能动カ机内部结构图(剖视图)。图4是磁能动カ机定子和转子的永磁块分布图。图中序号与部件名称1、风カ发电机，2、太阳能板,3、蓄电瓶,4、低压直流电机,5、磁能动力机,6、分压器,7、调速单元电路集成电路，
I1、主轴，12、轴承，13、定子上永磁块，14、定子外壳，15、转子上永磁块，16、铁件、17、转子永磁块，18、定子下永磁块，19、输出轴。
具体实施例方式从图1中了解到，本发明的利用自然能源作驱动カ的磁能动力系统可以采用风力发电机I和太阳能板2作为驱动力，也可以用水カ发电、潮汐能发电机和地热发电机等，发出的电先存储在蓄电瓶3中，然后接到低压直流电动机4，低压直流电动机4的カ距由转轴输出到磁能动力机5的转子主轴，驱动磁能动力机5做功，为了使得驱动磁能动カ机5输出的功率稳定，蓄电瓶3接出部分电到分压器6，降到合适的电压后接到调速单元模块7，再输出到低压直流电动机7。如图2所示，调速单元模块包括霍尔信号发生器、传感器、放大电路和场效应电路，霍尔信号发生器安装在直流电动机的输入端，霍尔信号发生器输出接放大电路和场效应电路，当输出动力机的负载需速度变化的时候，霍尔信号发生器将信号输出到放大电路和场效应电路，控制低压直流电动机转速而带动动力机同步运转。如图3和图4所示，磁能动力机主要部件包括定子、转子和主轴11，主轴11安装在定子两端盖的中心位置，用轴承12支撑，转子16安装主轴11上，低压直流电动机4输出的主轴联结于16转子上,定子壳体内部固定有永磁块,转子外部也粘贴有永磁块,定子壳体内部固定的永磁块分为两个同极性ー组贴着S极与N极分别交替轮换布满壳体内直径，而磁体间有间隔一定距离。转子外部直径粘贴的永磁块是以单个极性方式粘固，S极与N极
交替轮换排布满转子的表面，磁体以倾斜10---25度角固定,磁体间相距一定间隙。定子与
转子的磁隙最終用环氧树脂加こニ胺固化剂按6 4比例混和渗入加固。
磁能动力机的工作原理，以图3和图4作为实施例，当低压直流电动机输出动能加到磁能动力机的转子轴16后，产生永磁磁极变化，悬浮的转子N，包括上永磁块15和转子下永磁块17向左后方旋转(假设的旋转方向)与定子上永磁块13的磁极和定子下永磁块18(N极)为同极相斥,产生磁推挽作用，同时带动磁能动力机的主轴11旋转，向外做功，当转到一定角度后，就被S极吸引，转子和主轴 又旋转ー个角度，悬浮的转子S又被定子上永磁块13和18后面的S相斥，转子和主轴继续旋转。这样就可以能够不断地旋转下去，带动主轴11输出功率，直到切断低压直流电动机输入的电源才会停止。(转子反方向旋转的原理与上述相同，不再重复叙述)
应用实施例一
磁动机定子的制备；
用切削机床把碳结无缝钢管车制成外径为13. 0CM,内径8. 0CM，长度10. OCM的园柱体，在内径的园周部位用宽度1. 2CM，长度5. 0CM，厚0. 3CM的永磁体16块均布粘贴着，其排列为每两个相同极性的永磁体並排粘上，再用两个另一种同极性磁体的磁体粘后，永磁体的S扱、N极两两交替排布满整个圆周，而每单一个磁体间留有一定相同的间隙，然后用环氧树脂胶添加固化剂こニ胺，以6 :4比例填满两端及磁隙空间加固永磁体，从而制成了动カ机的旋转磁场。磁动机转子的制备；
用切削机床把铝合金铸就的端盖中心位加工能安装上204型号的轴承，车制ー对件。另外也加工好ー个外径为7. 2CM，内径2.8CM，长度8. OCM的圆柱体，内安置一条主轴，主轴两端加工有配合端盖在动力机安装匹配敉据密合的轴承位，以利于动カ机可正常旋转运行。在转子园柱体外径上也粘贴上永磁体，粘贴时以一个个单一磁极体粘着，磁体的S扱、N极交替变换均布贴满整个转子外径，磁体共使用八块带有可通过6. OMM螺釘固定，並能沉沒完釘头的预设两个通孔，磁体体积为宽度2. 0CM、长度为5. 0CM、厚度0. 5CM,以顷斜20 — 25度排列，磁体间留有一定间隙，以利于磁悬浮力产生。把动カ机的定子、转子通过端盖固定安装成一体后，把低压直流电动机输出轴与动カ机主轴联结，低压直流电动机再配套好霍尔调速控制系统组成磁动カ机样机。为了测试样机的输出功效，本实施例应用了ー个300W48V低压直流、霍尔调速中置型电动机与动カ机联轴作驱动カ源，动カ机带动ー个1000W功率的发电机，当合上开关通电于直流电动机后，发电机发出220V交流电压，照明灯发亮、电风扇启动正常运转，手动霍尔调速系统变更其永磁体位，电压表显不出电压从0 — 250V可控范围，表明转速控制效果可靠、显著。实施例ニ；
1 磁动机定子的制备；
用切削机床把碳结无缝钢管车制成外径为17. 5CM，内径13. 0CM,长度8. OCM的园柱体，在内径的园周部位用宽度2. 0CM，长度5. 0CM，厚0. 5CM、带有两个通孔可用于固定在定子内径上的永磁体20块均布粘贴着，其排列为每两个相同极性的永磁体並排粘上，再用两个另一种同极性磁体的磁体粘后，永磁体的S极、N极两两交替排布满整个圆周，而每单ー个磁体间留有一定相同的间隙，然后用环氧树脂胶添加固化剂こニ胺，以6:4比例填满两端及磁隙空间加固永磁体，从而制成了动カ机的旋转磁场。
2 磁动机转子的制备；
用切削机床把铝合金铸就的端盖中心位加工能安装上206型号的轴承，车制ー对件。另外也加工好ー个外径为11. 5CM,内径3. 8CM,长度8. OCM的圆柱体，内安置一条主轴，主轴两端加工有配合端盖在动力机安装匹配敉据密合的轴承位，以利于动カ机可正常旋转运行。在转子园柱体外径上也粘贴上永磁体，粘贴时以一个个单一磁极体粘着，磁体的S极、N极交替变换均布贴满整个转子外径，磁体共使用10块带有可通过6. OMM螺釘固定，並能沉沒完釘头的预设两个通孔，磁体体积为宽度2. 0CM、长度为5. 0CM、厚度0. 5CM、并有两个可固定螺絲的通孔。安装时以顷斜20 — 25度排列，磁体间留有一定间隙，以利于磁悬浮力产生。把动カ机的定子、转子通过端盖固定安装成一体后，把低压直流电动机输出轴与 动カ机主轴联结，低压直流电动机再配套好霍尔调速控制系统组成磁动カ机样机。为了测试样机的输出功效，本实施例应用了ー个300W48V低压直流、霍尔调速中置型电动机与动カ机联轴作驱动カ源，动カ机带动ー个1000W功率的发电机，当合上开关通电于直流电动机后，发电机发出220V交流电压，照明灯发亮、电风扇、手电钻、音响设备、均可启动正常运转，手动霍尔调速系统变更其永磁体位，电压表显示出电压从0 — 250V可控范围，表明转速控制效果可靠、显著。实施例三；
I 磁动机定子的制备；
用切削机床把碳结无缝钢管车制成外径为17. 4CM，内径13. 8CM，长度8. OCM的园柱体，在内径的园周部位用宽度2. 0CM，长度5. 0CM，厚0. 5CM、带有两个通孔可用于固定在定子内径上的永磁体16块均布粘贴着，其排列为每两个相同极性的永磁体並排粘上，再用两个另一种同极性磁体的磁体粘后，永磁体的S极、N极两两交替排布满整个圆周，而每单ー个磁体间留有一定相同的间隙，然后用环氧树脂胶添加固化剂こニ胺，以6:4比例填满两端及磁隙空间加固永磁体，从而制成了动カ机的旋转磁场。2 磁动机转子的制备；
用切削机床把铝合金铸就的端盖中心位加工能安装上206型号的轴承，车制ー对件。另外也加工好ー个外径为13.1 CM,内径3. 8CM,长度8. OCM的圆柱体，内安置一条主轴，主轴两端加工有配合端盖在动力机安装匹配敉据密合的轴承位，以利于动カ机可正常旋转运行。在转子园柱体外径上也粘贴上永磁体，粘贴时以一个个单一磁极体粘着，磁体的S极、N极交替变换均布贴满整个转子外径，磁体共使用12块带有可通过6. OMM螺釘固定，並能沉沒完釘头的预设两个通孔，磁体体积为宽度2. 0CM、长度为5. 0CM、厚度0. 5CM、并有两个可固定螺絲的通孔。安装时以顷斜20 — 25度排列，磁体间留有一定间隙，以利于磁悬浮力产生。把动カ机的定子、转子通过端盖固定安装成一体后，把低压直流电动机输出轴与动カ机主轴联结，低压直流电动机再配套好霍尔调速控制系统组成磁动カ机样机。为了测试样机的输出功效，本实施例应用了ー个300W48V低压直流、霍尔调速中置型电动机与动カ机联轴作驱动カ源，动カ机带动ー个1000W功率的发电机，当合上开关通电于直流电动机后，发电机发出220V交流电压，照明灯发亮、电风扇、手电钻、音响设备、均可启动正常运转，手动霍尔调速系统变更其永磁体位，电压表显示出电压从0 — 250V可控范围，表明转速控制效果可靠、显著。
权利要求
1.一种利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，包括将可再生能源转变成电能的转换器、存电设备和输出动力机，其特征在于所述的可再生能源包括风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能，可再生能源通过转换器转变成电能存储在存电设备，存电设备接到低压直流电机，带动输出动力机，带动做功机械；所述的输出动力机是永磁体动力机；所述的低压直流电动机设有根据永磁体动力机需要而提供的动能；所述的输出动力机主要部件包括定子、转子和主轴，主轴安装在定子两端端盖的中心位上，用轴承支撑，转子安装主轴上，低压直流电动机输出的传动轴联接在磁动机转子同轴运行，定子壳体内部固定有永磁体,转子外部直径上也粘贴有永磁块,定子壳体内部固定的永磁块以两个相同极性的磁体并列粘贴，并在磁体间留一定的间隔，而磁体的排布方式为S 极与N极交替粘满整个定子内壳园周而形成旋转磁场；转子外部直径粘贴的永磁块的极性是以单个S极或N极粘贴，转子外部直径的磁体单个S极与单个N极交替布满整个园周，並以10 — 25度斜角排列，也同样在两磁体间留有一定的间隔，使得定子和转子形成全磁悬浮和磁推挽结合的工作方式。
2.根据权利要求1所述的利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，其特征在于所述的电能的转换器为风力发电机、太阳能电池板、水力发电机、潮汐能发电机和地热发电机。
3.根据权利要求1所述的利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，其特征在于所述的存电设备为蓄电瓶，包括镍氢电池、铅酸蓄电池和鋰电池。
4.根据权利要求1所述的利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，其特征在于所述的低压直流电动机还设有调速单元电路，由存电设备接出到分压器降到合适的电压后接到调速单元模块，再输出到低压直流电动机。
5.根据权利要求4所述的利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，其特征在于所述的调速单元模块包括霍尔信号发生器、传感器、半导体集成放大电路和场效应电路，霍尔信号发生器安装在电动机的输入部分，霍尔信号发生器输出放大电路和场效应电路，可控制低压直流电动机输出的速度，也使得磁动力机输出速度跟着发生改变。
6.根据权利要求1所述的利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，其特征在于所述的永磁块是含有稀土元素成分与钕、铁、硼的化合物构成的永磁体，其成分为Nd 2. 4-3. 1%, Ga 0. 4% -O. 6%, Pr 2. 3% -2. 8%, Zr 1% -3%, B 5. % -7. %, Y 2-4%。
全文摘要
一种利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，包括将可再生能源转变成电能的转换器、存电设备和输出动力机，所述的可再生能源包括风能、水能、太阳能、潮汐能和地热能，可再生能源通过转换器转变成电能存储在存电设备，存电设备接到低压直流电机，带动输出动力机，带动做功机械；本发明利用自然能源作驱动力的磁能动力系统，它能调整磁动力机转速，效率高，运行可靠，输出的功率大。
文档编号H02N11/00GK103023387SQ201210588900
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者宋开泉 申请人:宋开泉, 陆芳达, 谭俊夫