一种磁性可变速耦合式动力机的制作方法

文档序号:10825903阅读:501来源:国知局
一种磁性可变速耦合式动力机的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种磁性可变速耦合式动力机,包括:中心轴、活动连接在中心轴上的圆形连接板、第一屏蔽阀和第二屏蔽阀、固定连接在中心轴上的涡状铁芯和底座磁钢、嵌设在圆形连接板上的交变磁体和与圆形连接板活动连接的主磁钢,圆形连接板、第一屏蔽阀、第二屏蔽阀、涡状铁芯和底座磁钢沿中心轴从上到下依次设置,第一屏蔽阀和第二屏蔽阀设置有多个屏蔽阀漏磁孔,主磁钢设置在涡状铁芯的周边并与涡状铁芯存在间隙。交变磁体旋转时的交变磁场使涡状铁芯磁力线发生趋肤效应,屏蔽阀漏磁孔控制磁通量通过,控制涡状铁芯边缘的磁场强度,使磁力线密度增加,进而控制铁芯切线方向的磁场强度,磁场强度的变化使得主磁钢可以调速。
【专利说明】
一种磁性可变速耦合式动力机
技术领域
[0001]本实用新型涉及磁动力机械技术领域,特别是涉及一种磁性可变速耦合式动力机。
【背景技术】
[0002]发电是指利用动力发电装置将水能、石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能等等的原始能源转换为电能的生产过程,用以供应国民经济各部门与人民生活之需。现在发电依然使用化石燃料为主要的发电形式,但化石燃料的资源不多,日渐枯竭,人类已渐渐较多的开始使用新的能源来发电,其中现在出现的使用磁动力机带动发电机组发电就是全新的一种发电方式。
[0003]现有的磁动力机一般是在金属块上缠绕通电线圈,需要动力机转动时,只需要向绕线圈通入较小的电流就可以产生足够的磁场使得磁动力机转动起来,带动电动机发电。如果需要提高发电效率,则可以将通入的电流变大,提高磁动力机的转速,无需发电时,停止通电,磁场消失,磁动力机就会减速然后停止。这样虽然可以达到控制磁动力机变速,但是由于实际的电流大小可能会出现不稳定,因此会导致磁动力机的加速或减速转动出现不稳定的情况。而且有时会因为电流幅度的变化导致线圈烧坏,而且现有的磁动力机一般是组合在一起的,机械结构也很容易出现损坏,从而使得磁动力机无法正常运行。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例中提供了一种磁性可变速耦合式动力机,以解决现有技术中的磁性动力机不能实现稳定的变速运动且容易损坏的问题。
[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型实施例公开了如下技术方案:
[0006]—种磁性可变速耦合式动力机,包括:中心轴、交变磁体、圆形连接板、涡状铁芯、主磁钢、底座磁钢、第一屏蔽阀和第二屏蔽阀,其中:
[0007]所述圆形连接板、所述第一屏蔽阀、所述第二屏蔽阀、所述涡状铁芯和所述底座磁钢的中心位置均有一圆形轴孔,所述圆形连接板、所述第一屏蔽阀和第二屏蔽阀均与所述中心轴活动连接,所述涡状铁芯与所述底座磁钢与所述中心轴固定连接;
[0008]所述第一屏蔽阀和所述第二屏蔽阀大小一致、且均设置有多个屏蔽阀漏磁孔;
[0009]所述交变磁体设置有多个,且所述交变磁体嵌设在所述圆形连接板上,所述交变磁体的一端与所述圆形连接板的一面齐平,另一端凸出所述圆形连接板,所述交变磁体凸出端对应的所述圆形连接板的一面靠近所述中心轴的一端,所述圆形连接板的另一面与所述第一屏蔽阀的一面相对应、且有一定的间隙,所述第二屏蔽阀的两面分别与所述第一屏蔽阀的另一面、所述涡状铁芯的一面相接触,所述底座磁钢的一面与所述涡状铁芯的另一面固定连接,所述底座磁钢的另一面紧靠所述中心轴的另一端;
[0010]所述主磁钢与所述圆形连接板活动连接、且所述主磁钢设置在所述涡状铁芯的周边并与所述涡状铁芯存在间隙。
[0011]优选地,所述主磁钢与所述圆形连接板之间设置有连接杆,所述连接杆的一端与所述圆形连接板活动连接、另一端与所述主磁钢固定连接。
[0012]优选地,所述圆形连接板与所述中心轴之间设置有一轴承,所述轴承的外壁与所述圆形连接板的内壁相接触,所述轴承的内壁与所述中心轴的外表面相接触。
[0013]优选地,所述底座磁钢的N极靠近所述涡状铁芯。
[0014]优选地,所述交变磁体等距离、等间隔嵌设在所述圆形连接板上。
[0015]优选地,所述第一屏蔽阀和第二屏蔽阀上设置的屏蔽阀漏磁孔数量、大小和间隔均一致。
[0016]优选地,所述屏蔽阀漏磁孔的面积小于或等于所述交变磁体横截面的面积。
[0017]优选地,所述底座磁钢为钕铁硼磁钢。
[0018]优选地,所述主磁钢与发电机通过传动带相连接。
[0019]优选地,所述涡状铁芯为带状硅钢片卷曲铁芯、且所述硅钢片上设置有磁屏蔽膜。
[0020]由以上技术方案可见,本实用新型实施例提供的一种磁性可变速耦合式动力机,包括:中心轴、交变磁体、圆形连接板、涡状铁芯、主磁钢、底座磁钢、第一屏蔽阀和第二屏蔽阀,其中:所述圆形连接板、所述第一屏蔽阀和第二屏蔽阀均与所述中心轴活动连接,所述涡状铁芯与所述底座磁钢与所述中心轴固定连接;所述第一屏蔽阀和所述第二屏蔽阀大小一致、且均设置有多个屏蔽阀漏磁孔;所述交变磁体设置有多个,且所述交变磁体嵌设在所述圆形连接板上,所述交变磁体的一端与所述圆形连接板的一面齐平,另一端凸出所述圆形连接板,所述交变磁体凸出端对应的所述圆形连接板的一面靠近所述中心轴的一端,所述圆形连接板的另一面与所述第一屏蔽阀的一面相对应、且有一定的间隙,所述第二屏蔽阀的两面分别与所述第一屏蔽阀的另一面、所述涡状铁芯的一面相接触,所述底座磁钢的一面与所述涡状铁芯的另一面固定连接,所述底座磁钢的另一面紧靠所述中心轴的另一端;所述主磁钢与所述圆形连接板活动连接、且所述主磁钢设置在所述涡状铁芯的周边并与所述涡状铁芯存在间隙,产生活动气息磁场。以交变磁体、涡状铁芯和底座磁钢为主题组成耦合式器件,利用外加交变磁体,旋转时的交变磁场。使涡状铁芯内磁力线的直线运动转变为圆周运动,旋转的交变外加磁场使涡状铁芯磁力线发生趋肤效应,成为动态旋转磁,并生成动态旋转磁的边缘效应,磁力线向涡状铁芯边缘聚集扩展,使涡状铁芯边缘的磁场强度增强,动态旋转磁是涡状铁芯切线方向的磁场力,带动主磁钢加速运转。所述涡状铁芯是底盘磁钢磁力线的载体,也是动态旋转磁的载体。屏蔽阀漏磁孔是交变磁体与涡状铁芯间磁通量的调节器,改变的磁通量及改变外磁体个数可以改变旋转频速,进而改变趋肤效应的反应速度,相应地改变动态旋转磁的边缘效应,如果涡状铁芯边缘磁场强度的增强,涡状铁芯切线方向的磁场力也增强,带动主磁钢加速运转;对应的如果涡状铁芯边缘磁场强度减弱,涡状铁芯切线方向的磁场力也会相对减弱,主磁钢就会减速运动,所述磁性可变速耦合式动力机利用磁通量来调整动力机的转速,而且交变磁体与涡状铁芯无机械联接,并且有一定的间隙,保证了所述磁性可变速耦合式动力机可以正常运行。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型实施例提供的一种磁性可变速耦合式动力机的结构示意图;
[0023]图2为本实用新型实施例提供的一种涡状铁芯的结构示意图;
[0024]图3为本实用新型实施例提供的一种底座磁钢的结构不意图;
[0025]图4为本实用新型实施例提供的一种第一屏蔽阀/第二天屏蔽阀的结构示意图;
[0026]图5为本实用新型实施例提供的一种磁性可变速耦合式动力机旋转时的示意图
[0027]图6为本实用新型实施例提供的一种涡状铁芯旋转时发生边缘效应的示意图;
[0028]图7为本实用新型实施例提供的一种涡状铁芯旋转时展开的示意图;
[0029]图1-7中,符号表示为:1-中心轴,2-交变磁体,3-圆形连接板,4_涡状铁芯,5_主磁钢,6-底座磁钢,7-第一屏蔽阀,8-轴承,9-第二屏蔽阀,I O-连接杆,11-屏蔽阀漏磁孔。
【具体实施方式】
[0030]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
[0031]参见图1,为本实用新型实施例提供的一种磁性可变速耦合式动力机的结构示意图,所述磁性可变速耦合式动力机包括:中心轴1、交变磁体2、圆形连接板3、涡状铁芯4、主磁钢5、底座磁钢6、第一屏蔽阀7、轴承8、第二屏蔽阀9、连接杆1和屏蔽阀漏磁孔11。
[0032]所述圆形连接板3、所述第一屏蔽阀7、所述第二屏蔽阀9、所述涡状铁芯4和所述底座磁钢6的中心位置均有一圆形轴孔,所述圆形连接板3、所述第一屏蔽阀7和第二屏蔽阀9均与所述中心轴I活动连接,所述圆形连接板3与所述中心轴之间设置有一轴承8,所述轴承8的外壁与所述圆形连接板3的内壁相接触,所述轴承8的内壁与所述中心轴的外表面相接触,所述轴承8的设置可以防止圆形连接板3直接与中心轴I相接触,长时间的旋转可能会导致所述圆形连接板3磨损,而轴承8如果发生磨损,可以及时的更换。
[0033 ] 所述主磁钢5与所述圆形连接板3通过所述连接杆1活动连接,所述连接杆1的一端与所述圆形连接板3活动连接、另一端与所述主磁钢5固定连接,且所述主磁钢5设置在所述涡状铁芯4的周边并与所述涡状铁芯4有一定的间隙。当所述磁性可变速耦合式动力机带动发电机发电时,所述主磁钢5利用传送带与发电机连接,所述主磁钢5转动起来后会带动发电机发电,开始所述主磁钢5转速比较慢,随着转速的增加,发电机开始输出一定的电压。
[0034]所述涡状铁芯4和所述底座磁钢6与所述中心轴I固定连接,组成耦合式器件。如图2所示,所述涡状铁芯4由0.5-1_簿片带状硅钢片卷曲制成,卷曲前在硅钢片的一面涂刷一层磁屏蔽膜,顺带状小于45度磁化,先充磁,后卷曲。定型后使铁芯内磁力线发生趋肤效应时磁力线有序地由内向边缘聚集、扩展。卷曲后硅钢片间的磁屏蔽膜可有效地促成磁力线沿硅钢片的卷曲轨迹方向活动。
[0035]所述底座磁钢6采用的目前国内稀土磁钢,优选的是最大磁感应度可达1.2特的钕铁硼磁钢。如图3所示,所述底座磁钢6—端为N极,一端为S极,在本实用新型中,所述底座磁钢6的N极端面与所述涡状铁芯4紧密接触且固定在一起,这样就在所述底座磁钢6的磁力线就移升到所述涡状铁芯4的上端面,形成铁芯上端面气隙磁场。
[0036]所述交变磁体2设置有多个,且所述交变磁体2嵌设在所述圆形连接板3上,所述交变磁体2等距离、等间隔嵌设在所述圆形连接板3上,安装所述交变磁体2时应尽量靠近涡状铁芯4上端面气隙磁场。所述交变磁体2的一端与所述圆形连接板3的一面齐平,另一端凸出所述圆形连接板3,所述交变磁体2凸出端对应的所述圆形连接板3的一面靠近所述中心轴I的一端,所述圆形连接板3的另一面与所述第一屏蔽阀7的一面相对应、且有一定的间隙,所述第二屏蔽阀9的两面分别与所述第一屏蔽阀7的另一面、所述涡状铁芯4的一面相接触,所述底座磁钢6的一面与所述涡状铁芯4的另一面固定连接,所述底座磁钢6的另一面靠近所述中心轴I的另一端;
[0037]如图4所不,所述第一屏蔽阀7和所述第二屏蔽阀9大小一致、且均设置有多个屏蔽阀漏磁孔11,所述第一屏蔽阀7和第二屏蔽阀9上设置的屏蔽阀漏磁孔11数量、大小和间隔均一致,且所述屏蔽阀漏磁孔11的大小小于或等于所述交变磁体横截面的面积,当所述涡状铁芯4发生边缘效应时,由于穿过单位面积的磁力线跟边缘效应的磁感应强度成正比,当所述第一屏蔽阀7和第二屏蔽阀9的屏蔽空重合时,所述涡状铁芯4的磁场强度的磁场力最强,此时强大的磁场力会使主磁钢加速运转。
[0038]图5为磁性可变速耦合式动力机旋转时的示意图,本实用新型实施例提供的可变速耦合式动力机旋转时,所述圆形连接板3上的4个交变磁体成为按周期交替变换位置的交变磁场,即涡状铁芯4的外加交变磁场。如图6和图7所示,旋转的外加交变磁场使所述涡状铁芯4内磁力线发生趋肤效应,所述涡状铁芯4内磁力线沿顺铁芯硅钢片的卷曲轨迹,由内向外向铁芯边缘聚集、扩展,成为铁芯边缘的动态旋转磁。
[0039]当耦合式动力机转动起来时,如果需要调速时:动态旋转磁是涡状铁芯4切线方向磁场力,所述交变磁体2的磁通量受所述屏蔽阀漏磁孔11的控制,在静止状态时,所述第一屏蔽阀7和所述第二屏蔽阀9上的屏蔽阀漏磁孔11时错位设置的,此时没有任何磁通量通过。当转动所述第一屏蔽阀7或所述第二屏蔽阀9,将所述屏蔽阀漏磁孔从封闭到开启,改变了交变外加磁场与涡状铁芯4间的磁通量,也改变了涡状铁芯4内趋肤效应的反应速度,趋肤效应反应速度的加速,形成磁力线的边缘效应,是铁芯内磁力线向高密度聚集和快速扩展的结果。因此,所述屏蔽阀漏磁孔11是磁性偶合式动力机的调速器。
[0040]向高密度聚集和快速扩展的动态旋转磁生成的边缘效应,增加了涡状铁芯4边缘的磁场力,底座磁钢6的磁力线沿着硅钢片卷曲的轨迹旋转运动,带动所述主磁钢5绕所述涡状铁芯4切线方向旋转运转。因此动态旋转磁是磁性親合式动力机的实际磁动力。涡状铁芯4是底坐磁钢磁力线的载体,也是动态旋转磁的载体。
[0041]当然除了上述提到的调整速度的方法,本实施例还提供了另外一种调速的方法:
[0042]磁性偶合式动力机除了利用所述屏蔽阀漏磁孔11改变外加交变磁体和铁芯之间的磁通量,利用动态旋转磁的磁场力加速主磁钢5的运转速度。还可以在所述圆形连接板3上预留交变磁体2的嵌置位置,增加所述交变磁体2的个数,该预留磁体的预留位置,设置方法与上述的设置方法一致。增加交变磁体2的旋转频速,也可加速涡状铁芯4内磁力线趋肤效应,使动态旋转磁磁场强度增强,使所述主磁钢5加速运转。
[0043]实现上述变速方法时,需要在磁性耦合式动力机静止状态时,改变所述圆形连接板3上的交变磁体2的数量,预留交变磁体嵌设位置。增加外加交变磁场的交变频速,提高外加交变磁体的旋转频速。从而改变趋肤效应转速及提高磁力线动态旋转磁相应的边缘效应的磁力线,加速主磁钢5的运转。交变磁体2与涡状铁芯4无机械联结,并且还有一气隙,当设各负荷增加时,所述圆形连接板3会自动脱扣,负荷减轻后又可复元,对机械无任何损害。
[0044]由上述实施例可见,本实用新型实施例提供的一种磁性可变速耦合式动力机利用交变磁体2,旋转时的交变磁场。使涡状铁芯4内磁力线的直线运动转变为圆周运动,旋转的交变外加磁场使涡状铁芯4磁力线发生趋肤效应,成为动态旋转磁,并生成动态旋转磁的边缘效应,磁力线向涡状铁芯4边缘聚集扩展,使铁芯边缘的磁场强度增强,动态旋转磁是涡状铁芯4切线方向的磁场力,带动主磁钢5加速运转。所述涡状铁芯4是底座磁钢6磁力线的载体,也是动态旋转磁的载体。屏蔽阀漏磁孔11是交变磁体与铁芯间磁通量的调节器,改变的磁通量及改变外磁体2个数可以改变旋转频速,进而改变趋肤效应的反应速度,相应地改变动态旋转磁的边缘效应,如果涡状铁芯4边缘磁场强度的增强,涡状铁芯4切线方向的磁场力也增强,带动主磁钢5加速运转;对应的如果涡状铁芯4边缘磁场强度减弱,涡状铁芯4切线方向的磁场力也会相对减弱,主磁钢5就会减速运动,所述磁性可变速耦合式动力机利用磁通量来调整动力机的转速,而且交变磁体2与涡状铁芯4无机械联接,并且有一定的间隙,保证了所述磁性可变速耦合式动力机可以正常运行。
[0045]需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0046]以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】,使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,包括:中心轴(I)、交变磁体(2)、圆形连接板(3)、涡状铁芯(4)、主磁钢(5)、底座磁钢(6)、第一屏蔽阀(7)和第二屏蔽阀(9),其中: 所述圆形连接板(3)、所述第一屏蔽阀(7)、所述第二屏蔽阀(9)、所述涡状铁芯(4)和所述底座磁钢(6)的中心位置均有一圆形轴孔,所述圆形连接板(3)、所述第一屏蔽阀(7)和第二屏蔽阀(9)均与所述中心轴(I)活动连接,所述涡状铁芯(4)和所述底座磁钢(6)与所述中心轴(I)固定连接; 所述第一屏蔽阀(7)和所述第二屏蔽阀(9)大小一致、且均设置有多个屏蔽阀漏磁孔(11); 所述交变磁体(2)设置有多个,且所述交变磁体(2)嵌设在所述圆形连接板(3)上,所述交变磁体(2)的一端与所述圆形连接板(3)的一面齐平、另一端凸出所述圆形连接板(3),所述交变磁体(2)凸出端对应的所述圆形连接板(3)的一面靠近所述中心轴(I)的一端,所述圆形连接板(3)的另一面与所述第一屏蔽阀(7)的一面相对应、且有一定的间隙,所述第二屏蔽阀(9)的两面分别与所述第一屏蔽阀(7)的另一面、所述涡状铁芯(4)的一面相接触,所述底座磁钢(6)的一面与所述涡状铁芯(4)的另一面固定连接,所述底座磁钢(6)的另一面紧靠所述中心轴(I)的另一端; 所述主磁钢(5)与所述圆形连接板(3)活动连接,且所述主磁钢(5)设置在所述涡状铁芯(4)的周边并与所述涡状铁芯(4)存在间隙。2.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述主磁钢(5)与所述圆形连接板(3)之间设置有连接杆(10),所述连接杆(10)的一端与所述圆形连接板(3)活动连接、另一端与所述主磁钢(5)固定连接。3.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述圆形连接板(3)与所述中心轴(I)之间设置有一轴承(8),所述轴承(8)的外壁与所述圆形连接板(3)的内壁相接触,所述轴承(8)的内壁与所述中心轴(I)的外表面相接触。4.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述底座磁钢(6)的N极靠近所述涡状铁芯(4)。5.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述交变磁体(2)等距离、等间隔嵌设在所述圆形连接板(3)上。6.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述第一屏蔽阀(7)和第二屏蔽阀(9)上设置的屏蔽阀漏磁孔(11)数量、大小和间隔均一致。7.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述屏蔽阀漏磁孔(11)的面积小于或等于所述交变磁体(2)横截面的面积。8.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述底座磁钢(6)为钕铁硼磁钢。9.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述主磁钢(5)与发电机通过传动带相连接。10.根据权利要求1所述的磁性可变速耦合式动力机,其特征在于,所述涡状铁芯(4)为带状硅钢片卷曲铁芯、且所述硅钢片上设置有磁屏蔽膜。
【文档编号】H02K53/00GK205509836SQ201620023456
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】舒惠国
【申请人】舒惠国
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