专利名称：电控磁动机的制作方法
技术领域：
本发明属一种全新的动力装置——电控磁动机。具体地说，是一种利用永久磁铁同磁极间的排斥力和异磁极间的吸引力作为动力，再利用线圈通电显磁性，断电不显磁性的性质做成控制元件，通过合理配置，使转子转动，并对外作功的一种动力装置。
现有的动力装置如交流电动机和直流电动机等，都是利用通电导体在磁场中受到力的作用而作功的，而该机是利用永久磁铁与永久磁铁磁极间的相互排斥力与相互吸引力来作功的。它们之间有根本的区别。具体地说，交流电动机是定子绕组通电后产生旋转磁场，使转子上的闭合线框切割磁力线产生感生电流，于是线框在磁场中受到力的作用，而使转子转动；直流电动机是通电线圈在匀强磁场中受到力的作用，而使转子转动的。由此可见，它们均为电磁作用。
目前，许多铁磁材料都含有巨大的磁能，具有很高的利用价值。如硬磁铁，其磁感应强度可达1000高斯以上，矫顽力可达20年左右；还有钕铁硼，其磁感应强度可达10000高斯以上，矫顽力可达25年左右；等等。然而，蓄积在这些磁铁中的磁能在电动机中都没有很好地利用，使其能量没有充分地发挥出来，本发明提供的电控磁动机便很好地解决了一这矛盾，具有重大而深远的现实意义。
本发明的目的是提供一种能使蓄积在永久磁铁中的磁能得以充分发挥，为各种各样的机械提供动力的全新的动力装置。
为完成上述发明目的，本发明所提供的电控磁动机由定子磁铁、转子磁铁、放磁空隙以及控制线圈构成。
上述电控磁动机中的定子磁铁是永久磁铁，共有若干个，并均匀分布在定子圆周上，各磁铁的相同磁极方向指向轴心。
上述电控磁动机中的转子磁铁也是永久磁铁，有若干个，并等弧长地均匀分布在转子圆周上，各磁铁的相同磁极方向顺着转子圆周的切线方向同向排列。
上述电控磁动机中的放磁空隙等弧长地均匀分布在转子磁铁间，放磁空隙的个数应是定子磁铁个数的整数倍。
上述电控磁动机中的放磁空隙内，都安装着一个控制线圈。线圈通以直流电后，所产生的磁极方向与转子磁铁的磁极方向一致，在一定条件下所产生的最大磁感应强度与转子磁铁的磁感应强度相等。
本发明的优点在于本发明充分利用了永久磁铁的磁能。由于控制线圈是为了使放磁空隙顺利通过定子磁极，仅在通过的瞬间才通电，以吸收空隙处的磁力，使空隙不对外显磁，所以可大量节约电能源。并且，由于以永久磁铁为动力，也大大降低了交流噪声的发生。同时，由于控制线圈所使用的铜线很少，因而大大降低了铜资源的耗费。
附图描述了本发明的基本原理以及两种实施例。
附面说明如下
图1、图2、图3是为了充分阐述本发明的基本原理而设计的小车模型。
图4是定子示意图。
图5是转子示意图。
图6是第一种实施例的动态过程中，控制线圈通电的位置示意图。
图7是第一种实施例的动态过程中，控制线圈断电的位置示意图。
图8是第二种实施例示意图。
附图中各标号说明如下1、2、3、4是条形磁铁，5是定子，6是定子磁铁，7是转子，8是转子磁铁，9及9a、9b、9c、9d、9e、9f是控制线圈，10是放磁空隙。
结合附图详细叙述本发明的基本原理拿两块条形磁铁1和2，固定在非磁性材料做成的同一小车上，并使两磁铁之间有一定空隙，如图1所示。这时，磁铁空隙间就放磁，相邻两磁极就对外显磁性。再拿一块磁铁3，把它固定在磁铁1、2上方距离0.1～2mm的位置上，如图1所示，当磁铁3在I位置时，由于3N排斥2N，同时，3N吸引2S，则小车向右运动；当磁铁处于II位置时，由于3N与2S的吸引力同3N与1N的排斥力正好达到平衡，所以，此位置就是小车的停止位置。要使小车在此位置不停止，也就是说不加任何外力使小车从此位置顺利通过，就必须把空隙处的磁力线全部吸收，让它对外不显磁性才行。假定小车顺利通过了位置II，当到达位置III时，由于3N排斥1N，同时3N吸引1S，小车就会继续加速向右运动。
为了让小车顺利通过II位置，我们给1、2两磁铁空隙间紧密地放置一个磁铁4，如图2所示，这时，空隙间的磁力线就被磁铁4完全吸收，从而对外不显磁性。于是，磁铁1、2就被磁铁4连接成一块整磁铁，3N继续排斥2N，同时，3N吸引1S，则右行的小车就会顺利通过此位置继续向右运行。
为了便于控制，我们用一线圈来替换磁铁4，因为线圈具有通电显磁性，断电不显磁性的性质。给线圈通以直流电，电流方向如图3所示。当小车处在I位置时，由于3N排斥2N，且3N吸引2S，所以小车向右运动；当运动到位置II时，线圈通电，空隙处不显磁性，磁铁1和磁铁2即被通电线圈连接成一块整磁铁，于是3N继续排斥2N，且3N吸引1S，则小车顺利通过；当小车运行到III位置时，线圈立刻断电，1N和2S便对外显磁，由于3N排斥1N且3N吸引1S，于是小车继续加速向右行驶。
本机就是以上述原理，通过合理装置，利用线圈通电显磁，断电退磁的性质，而使转子不停地转动，并对外作功的。
结合附图详细叙述本发明的第一种实施例以六对定子磁极和放磁空隙对为例。
参见图4，在定子内圆周上均匀分布着六块等弧长的永久磁铁，各磁铁相同磁极方向指向轴心，本实施例以N极指向轴心为例。
参见图5，在转子外圆周上均布着六段等弧长的放磁空隙，其余部分以永久磁铁即转子磁铁占居，磁极的方向如图中所示。在六段放磁空隙中，放置六个控制线圈，在一定条件下，线圈所产生的最大磁感应强度与转子磁铁的磁感应强度相等，所形成的磁极方向与转子磁铁的磁极方向一致。
将转子装在定子内。在控制线圈不通电时，由于定、转子磁铁磁极间的吸引与排斥作用，转子就静止在图6所示的位置。
要使转子转动，先须给控制线圈通电，吸收各放磁空隙间的磁力线，然后，用外力顺时针起动转子，当转子转至图7位置时，断开电源，则各放磁空隙放磁。此时，定子的各N极对其左边磁铁(在转子上)的N极进行排斥并吸引S极，使转子顺时针旋转60°；此时，转子转到下一个图六位置，于是立刻通电，放磁空隙处磁力又被吸收，放磁空隙便顺利通过定子磁极，转到下一个图7位置，此时，再断开电源，使控制线圈退磁，放磁空隙两边的磁极就向外放磁。于是，定子各N极就再次对其左边磁铁(在转子上)的N极进行排斥，同时吸引S极，转子就继续加速顺时针旋转60°。就这样，连续不断地接通、断开电源，转子就连续不断地飞速旋转起来，从而达到对外作功的目的。
结合附图叙述本发明的第二种实施例以三个定子磁极配以六个放磁空隙为例。
参见图8，显然，放磁空隙数是定子磁极数的两倍。用外力顺时针起动转子，当转子转到图示位置时，给控制线圈9a、9c、9e通电，此三处放磁空隙的磁力就被通电线圈所吸收，则这三处放磁空隙就顺利转过相应的定子磁极。这时，立即断电，于是，各定子N极对其左边磁铁(在转子上)的N极进行排斥，并吸引S极，使转子顺时针转过60°；此时，控制线圈9b、9d、9f均处在相应的定子磁极附近(与图示位置相似)，于是再立即给线圈9b、9d、9f通电，来吸收这三处放磁空隙的磁力，则这三处放磁空隙又顺利转过相应的定子磁极。这时，再次断电，则这三处放磁空隙对外放磁，于是，各定子N极再次对其左边磁铁(在转子上)的N极进行排斥，同时吸引S极，使转子继续顺时针旋转60°。这样，连续不断地给相应的线圈通电、断电，转子就会连续不断地飞速旋转起来。
另外，影响该机旋转速度即作功能力的因素1.控制线圈的通电电流控制线圈必须通以直流电，本机的转动速度在一定范围内随电流强度的变化而变化。当电流强度增加到使一定匝数的线圈所产生的磁感应强度与转子磁铁磁感应强度相等时，放磁空隙间的放磁被充分吸收，则此时转速最快，因为阻尼最小。而想使转速降低，就可减小电流，降低磁力线的吸收效果，使放磁空隙间少量放磁，于是转子的阻尼增加，则转速就降下来了。由此可见，电流起到了控制该机转速的作用。
2.定子、转子的磁感应强度一般地，定子和转子磁感应强度越大，则该机作功能力越强。另外，在一定范围内提高定子的磁感应强度，使定子、转子磁感应强度差距增大，也可大大提高本机的作功能力。
3.增加定子磁极与放磁空隙的对数或者在一定范围内增大转子空隙数相对于定子磁极数的倍数，都可大大提高本机的作功能力。
4.转子磁铁与定子磁铁间的间隙越小，力矩越大。
权利要求
1.一种全新的动力装置——电控磁动机，其特征在于由定子磁铁、转子磁铁、放磁空隙以及控制线圈构成。
2.根据权利要求1所述的全新的动力装置——电控磁动机。其特征在于所述定子磁铁是永久磁铁，共有若干个，并等弧长地均匀分布在定子圆周上，其各磁铁的相同磁极方向指向轴心。
3.根据权利要求1所述的全新的动力装置——电控磁动机，其特征在于所述的转子磁铁是永久磁铁，有若干个，并等弧长地均匀分布在转子圆周上，各磁铁的相同磁极方向顺着转子圆周的切线方向同向排列。
4.根据权利要求1所述的全新的动力装置——电控磁动机，其特征在于所述的放磁空隙等弧长地均匀分布在转子磁铁间，放磁空隙的个数应是定子磁极个数的整数倍。
5.根据权利要求1或4所述的全新动力装置——电控磁动机，其特征在于所述的每个放磁空隙内，都安装有一个控制线圈，线圈通以直流电后，所产生的磁极方向与转子磁铁的磁极方向一致，并在一定条件下产生的最大磁感应强度与转子磁铁的磁感应强度相等。
全文摘要
本发明是一种全新的动力装置——电控磁动机。该机主要由定子磁铁、转子磁铁、放磁空隙和控制线圈组成。定、转子磁铁均为永久磁铁，它是该机的动力元件；在转子磁铁上留有放磁空隙，空隙内装有控制线圈。在放磁空隙通过定子磁极前后，给线圈通电与断电，放磁空隙则不断地对外收磁与放磁，在定子磁极作用下，使转子不停地转动。该机引入了控制线圈，并以永久磁铁为动力元件，它具有节能、省铜、噪声小等优点。
文档编号H02N11/00GK1144415SQ9611861
公开日1997年3月5日 申请日期1996年1月25日 优先权日1996年1月25日
发明者李长杰, 李罡 申请人:李长杰, 李罡