一种磁动力引擎的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于动力设备技术领域，特别是涉及一种磁动力引擎。
【背景技术】
[0002]现有引擎技术中，燃气燃油引擎能效低下，一般不超过40%，且尾气排放导致环境污染严重；电动机引擎还难以实现长时间运转的大容量廉价快速充电，对电力的利用也远远低于同等电量所产生的磁相互作用力。
[0003]磁动力引擎技术的关键在于三个方面:一是两磁极的相互作用力要能产生一个确定方向的转矩，把静磁力转变为磁动力；二是两磁极相互作用力是连续性的，能持续做功；三是两磁极相互作用力要足够大，具有实用价值。
[0004]现有的磁动力引擎技术方案在上述三个方面难于突破，难于大容量化，难于实用化。
【发明内容】
[0005]针对上述存在的技术问题，本发明提供一种磁动力引擎，它在定子和转子上分别设置可磁化体，定子和转子在辐向磁化后，磁体同名磁极相对时产生排斥推力，异名磁极相对时产生吸引力，这两种力都可以使引擎转动。本发明的关键是:在定子与转子磁体彼此相对的表面上二者同时或其中之一设计有与其圆周切面有一偏角的系列同向偏角切面，此偏角切面使磁力方向偏离圆心，把静磁力变成磁动力，形成力臂和转矩做功，输出动力。
[0006]为实现发明目的本发明采用以下技术方案。
[0007]本发明利用的是磁体之间的排斥力或吸引力使引擎运转做功。
[0008]本发明磁动力引擎包括外壳、底座，传动轴，定子和定子之中的转子，所述外壳固定在底座上，所述传动轴穿过转子中心，所述定子和转子是可磁化体，所述定子和转子彼此相对的的表面上二者同时或其中之一设计有与其圆周切面有一偏角的系列同向偏角切面，所述定子和转子是辐向磁化。
[0009]所述所述可磁化体包括导磁体、永磁体、电磁体或超导磁体，但定子与转子二者中同时只能其中之一是导磁体。
[0010]所述可磁化体包括圆筒形、瓦形和条形以及基于圆筒形、瓦形和条形的变形体。
[0011]所述定子和转子包括单组配置和多组并列配置。
[0012]所述定子和转子的单组配置是指在外壳中只有一个定子和一个转子。
[0013]所述定子和转子的多组并列配置是指在外壳中有多个定子和多个转子，它们共用一个外壳和一个传动轴，各定子和各转子在同一传动轴上彼此分离放置。
[0014]所述定子和转子中只要有电磁体，可以通过控制电压或电流的方式控制引擎的启动、制动，调速和正反转，所述定子和转子中没有电磁体，可以通过摩擦或在定子与转子之间设置制动插销或卡子的方式控制引擎的启动、制动和调速。
[0015]定子和转子偏角切面内(不包括其两侧边缘部位)磁力的近距离作用范围之内的磁力基本垂直于偏角切面，其所在直线因为偏角切面的作用而偏离到圆心之外。
[0016]转子偏角切面上的任意一点，受到定子磁力和转子磁力的共同作用，其形成的合力也不通过转子圆心，而偏离到圆心之外，形成力臂和转矩，使转子转动，由传动轴输出动力。
[0017]定子与转子磁化后，如果彼此同名磁极相对，它们之间将形成磁斥推力，如果彼此异名磁极相对，它们之间将形成磁吸引力，这两种力都会使引擎运转，但方向相反，利用这一点可实现引擎反转和制动控制。
[0018]本发明的定子和转子中，如果有一个是永磁体或导磁体，则只需另一个是电磁体就可方便地控制其运行状态，且可以减小输入功率而节能；如果有一个是导磁体，则引擎将只以吸引力单向运行；如果两个都是电磁体，则可以根据不同工作中的复杂工况对两个电磁体进行分别控制从而简化控制程序，提高可靠性；如果两个都是永磁体，将实现永动运行，直到磁力衰减到很小为止，因此本发明的实用例可以有很多种灵活变化，它具有广泛的适用性。
[0019]本发明的有益效果如下。
[0020]本发明以定子和转子表面上设计的同向偏角切面改变磁力方向，形成力臂和转矩，解决了把静磁力转变为磁动力的难题，实施简单方便。
[0021]定子与转子的连续曲面结构使定子和转子之间的相互作用力是连续的，实现了动力的连续平滑输出。
[0022]采用直流工作方式，无需大功率半导体器件和复杂的控制芯片即可实现良好的控制，本发明生产成本、维护成本和使用成本相对燃气燃油引擎和电动引擎都大为低廉。
[0023]根据磁库仑定理，由公式F=I^M1M2 / r 2可知磁相互作用力取决于两磁体磁通量和磁体之间的距离。根据电动机原理，由公式F = BILsin Θ可知电动机动力取决于磁通量，电流强度和方向，线圈长度。可见在用等量的电激发相同磁场的情况下，磁动力引擎已经开始做功了，而电动机磁场中还必须要有额外的电流通过才能实现做功。在相同能耗的情况下，磁动力引擎的动力输出要远远大于电动机，当然也就更大于燃气燃油引擎。本发明的磁动力引擎能效优越，节能显著，是一种高能效的节能动力系统，可做成大容量的实用化磁动力引擎。
【附图说明】
[0024]图1:原理示意图1。说明定子磁力Fl因偏角切面而偏离圆心。
[0025]图2:原理示意图2。话明转子磁力F2因偏角切面而偏离圆心。
[0026]图3:原理示意图3。说明转子偏角切面5上任意一点P所受定子磁力Fl与转子磁力F2或F2的反作用力的合力F指向圆心外，形成力臂和转矩。
[0027]图4:实例中定子与底座结构侧面图。
[0028]图5:实例中转子结构侧面图。
[0029]图6:实例中定子、转子、传动轴与端盖合成的剖面图。
[0030]图7:实例中转子结构图。
[0031]图中:1、外壳，3、定子，5、偏角切面，6、导磁轴体，7、传动轴，8、底座，9、绕线孔，10、线圈绕组，11、左线圈绕线示例，12右线圈绕线示例，21、左永磁体，22、右永磁体，31、左电磁体，32、右电磁体，41、左端盖，42、右端盖。
【具体实施方式】
[0032]下面通过实施例和附图对本发明作进一步详述。
[0033]本发明磁动力引擎实例采用两组定子和转子的多组并列配置，包括外壳1、底座8，定子3，转子，左端盖41、右端盖42和电源控制器，定子3是圆筒形永磁体，转子包括导磁轴体6，传动轴7和圆筒形电磁体，转子在定子内，外壳I固定在底座8上。
[0034]左端盖41，右端盖42，和底座8为非导磁金属部件。
[0035]实例中定子采用两组即左永磁体21、右永磁体22，转子也采用两组即左电磁体31、右电磁体32，它们并列配置，两组彼此分离放置，共用一个外壳1，一个导磁轴体6和传动轴7。
[0036]左永磁体21和右永磁体22采用辐向单极充磁，即磁筒内外分别为两极，两个永磁体内壁彼此为异名磁极；其外壁也为异名磁极，通过导磁外壳I联结为一个整体。
[0037]左电磁体31和右电磁体32，套在导磁轴体6上，传动轴7穿过并固定在导磁轴体6上，传动轴7两端穿在定子两端的左端盖41和右端盖42中心。
[0038]左永磁体21、右永磁体22、左电磁体31和右电磁体32彼此相对的表面由与其圆周切面有一偏角的系列偏角切面5组成，偏角切面5方向一致。
[0039]左电磁体31和右电磁体32横切面圆周上均匀分布了绕线孔9，数量按设计需要而定可增减。每两个相邻绕线孔9之间为一个线圈绕组10，线圈绕组10彼此串连。
[0040]左电磁体31和右电磁体32彼此绕线方向相反，导线分别按左线圈绕线示例11和右线圈绕线示例12箭头所示方向穿过相邻两个绕线孔9成为一个线圈绕组10，其它线圈绕组方法相同。
[0041]本发明电路安装说明:把电源控制器输入端接电源，输出端火线分别经过左电磁体31，右电磁体32，回到输出端零线。注意电流在这两个电磁体中的方向应相反，通直流电后这两个电磁体被辐向单极磁化，磁体外表面彼此成为异名磁极。
[0042]采用导磁外壳I联结左永磁体21和右永磁体22，可以减小厚度，做到尽可能小的体积，节约成本，同时结构坚固又屏蔽了外磁场。
[0043]电源控制器安装在底座8上，通过操作电源的通断和调节电流大小、电压高低、改变电流方向的方法，实现对磁动力引擎的起动、调速、反向、制动控制。此部件可方便配置，此处不做多述。
[0044]本发明采用直流电工作方式，避免了交流电涡流损失，调速方便，造价成本低，直流工作电抗低，反应灵敏迅速，特别适合变速动力引擎场合。
[0045]本发明输出转矩大，低转速下即可实现大转矩。
[0046]本发明定子转子工作面连续，相较其它各种电机磁极不能连续的情况，其工作面利用率最大化，其动力输出稳定连续，效率高。
[0047]左电磁体31和右电磁体32可分别采用整体性结构而不是硅钢片的层叠结构，构件更坚固。
[0048]磁动力引擎是一项基础性发明，技术独创、结构简单、实施方便灵活、性能优越，节能环保，具有广泛的实用性和应用前景，将对能源、水陆空交通运输、航空航天动力、国民生产生活等诸多领域产生广泛而深远的影响，其经济价值、节能环保价值、社会价值是难以估量的，对我国能源安全和社会生产力具有重大意义。
【主权项】
1.一种磁动力引擎，其特征在于:包括外壳、底座，传动轴，定子和定子之中的转子，所述外壳固定在底座上，所述传动轴穿过转子中心，所述定子和转子是可磁化体，所述定子和转子彼此相对的表面上二者同时或其中之一设计有与其圆周切面有一偏角的系列同向偏角切面，所述定子和转子是福向磁化。
2.根据权利要求1所述磁动力引擎，其特征在于:所述可磁化体包括导磁体、永磁体、电磁体或超导磁体，但定子与转子二者中同时只能其中之一是导磁体。
3.根据权利要求1所述磁动力引擎，其特征在于:所述可磁化体包括圆筒形、瓦形和条形以及基于圆筒形、瓦形和条形的变形体。
4.根据权利要求1所述磁动力引擎，其特征在于:所述定子和转子包括在外壳中只有一个定子和一个转子的单组配置和在外壳中有多个定子和多个转子，它们共用一个外壳和一个传动轴，各定子间、各转子之间彼此分离放置的多组并列配置。
5.根据权利要求2所述磁动力引擎，其特征在于:所述定子和转子中只要有电磁体，可以通过控制电压或电流的方式控制引擎的启动、制动，调速和正反转。
6.根据权利要求2所述磁动力引擎，其特征在于:所述定子和转子中没有电磁体，可以通过摩擦或在定子与转子之间设制动插销或卡子的方式控制引擎的启动、制动和调速。
【专利摘要】本发明涉及一种磁动力引擎，引擎中定子和转子上分别设置辐向磁化的可磁化体，在定子和转子彼此相对的两个表面上二者同时或其中之一设计有与其圆周切面有一偏角的系列同向偏角切面，此偏角切面使定子和转子的磁力方向偏离圆心，从而形成力臂和转矩做功，输出动力。本发明以偏角切面技术解决了把静磁力转变为磁动力的难题，实用性广泛，可以制造大容量、低能耗、高能效、零污染的磁动力引擎。
【IPC分类】H02N11-00
【公开号】CN104702151
【申请号】CN201510123941
【发明人】王仕凡
【申请人】王仕凡
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月21日