专利名称：悬浮斥吸式双功率飞轮机的制作方法
技术领域：
本发明属于动力装置，具体是一种悬浮圆周斥、吸式飞轮机。
背景技术：
现有的以电、磁为动力源的动力装置如电动机等，工作时产生内阻、磁滞损耗，把大量的电能转化为无用的热能，功耗大、体积大。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有动力装置功耗大、体积大的缺陷，提供一种悬浮斥吸式双功率飞轮机。·为达到上述目的，本发明的悬浮斥吸式双功率飞轮机是
在筒状转子的内周边、外周边均呈圆周排列永磁体，相邻两永磁体的磁场方向相反；在外周边的外侧呈圆周分布一一对应所述外周边永磁体的外环电感线圈，相邻两外环电感线圈的电磁场方向相反；
在内周边的内侧呈圆周分布--对应所述内周边永磁体的内环电感线圈,相邻两内环
电感线圈的电磁场方向相反；
在内环电感线圈、外环电感线圈已接通电能的瞬间,各内环电感线圈对对应的呈圆周排列在筒状转子的内周边的永磁体同时产生斥和吸双力做功，各外环电感线圈对对应的呈圆周排列在筒状转子的外周边的永磁体产生斥和吸双力做功。作为优选技术手段，所述的永磁体用超导材料制成。作为优选技术手段，所述的外环电感线圈、内环电感线圈用超导材料制成。作为优选技术手段，为所述的外环电感线圈、内环电感线圈配置有冷却装置。具体的，所述的冷却装置为液氮冷却装置，所述的外环电感线圈、内环电感线圈工作在所述冷却装置的环境中。作为优选技术手段，所述内周边的永磁体与外周边的永磁体数目相同。进一步的，所述内周边的永磁体与外周边的永磁体在径向一一对应，具体的，所述内周边与外周边上的在径向对应的永磁体的磁场方向相同或者相反。本发明的有益效果是利用两个磁场的磁极异性相吸、同性相斥的性质，使筒状转子悬浮于磁场之中，使筒状转子在转动时不产生机械摩擦，实现了节能，同时降低运转噪声；外环电感线圈、内环电感线圈用超导材料制成，进一步提高节能效果和电能转化成机械能的效率，减小电磁结构的体积。尤其是，各组外环电感线圈、内环电感线圈在每次供电的瞬间所产生的磁极与筒状转子两侧固定的永磁体同时作斥和吸双力合并的功，其效率比常规电能转化成机械能提高了一倍，实现真正意义上的节能，增强了输出转矩。
图I是本发明的一种结构示意图；图2是图I所示的筒状转子逆时针方向转动一个角度后的状态；
图中标号说明I-筒状转子，2-永磁体，3-外环电感线圈，4-内环电感线圈，5-外环电感线圈绕组电流波形,6-内环电感线圈绕组电流波形。
具体实施例方式以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。本发明的悬浮斥吸式双功率飞轮机，如图1、2所示，其是在筒状转子I的内周边、外周边均呈圆周排列永磁体2，相邻两永磁体的磁场方向相反；在外周边的外侧呈圆周分布对应外周边永磁体的外环电感线圈3,相邻两外环电感线圈的电磁场方向相反；在
内周边的内侧呈圆周分布--对应内周边永磁体的内环电感线圈4，相邻两内环电感线圈·的电磁场方向相反；在内环电感线圈4、外环电感线圈3已接通电能的瞬间，各内环电感线圈4对对应的呈圆周排列在筒状转子的内周边的永磁体2同时产生斥和吸双力做功，各外环电感线圈3对对应的呈圆周排列在筒状转子的外周边的永磁体2产生斥和吸双力做功。本发明的悬浮斥吸式双功率飞轮机，外环电感线圈3、内环电感线圈4相当于常规电机的定子，筒状转子I相当于常规电机的转子(不同点是该筒状转子I内侧还设有内环电感线圈)，因此，对外环电感线圈3、内环电感线圈4输入电流，即可产生电磁场，如图I所示状态时，外环电感线圈3、内环电感线圈4工作于正电流时(参见图I的外环电感线圈绕组电流波形5、内环电感线圈绕组电流波形6)固定在筒状转子I内、外永磁体的磁极与外环电感线圈、内环电感线圈的磁极异性相吸(图中用两个方向相反的箭头表示)、同性相斥(图中用一个双箭头表示)，迫使筒状转子逆时针方向转动一个角度至图2所示状态时，原对应每个外环电感线圈、内环电感线圈位置的磁极全部变成异性磁极(即N极变为S极，S极变为N极)，此时外环电感线圈、内环电感线圈工作于负电流状态(参见图2的外环电感线圈绕组电流波形5、内环电感线圈绕组电流波形6)，此时，各外环电感线圈、内环电感线圈的磁性发生变换(即N极变为S极，S极变为N极)，也使永磁体的磁极与外环电感线圈、内环电感线圈的磁极异性相吸、同性相斥，迫使筒状转子又一次逆时针方向转动一个角度；如此周而复始且随着电流方向的周期性变化，筒状转子即可连续的逆时针方向快速转动，内、外环电感线圈的电流改变的频率越高，筒状转子的转速就越高。据此，筒状转子即可向外输出转矩，因此，可将筒状转子直接作为传动机构(如齿轮传动总成)的一部分，也可以将筒状转子的转动通过传动机构传递出去。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加的技术特征，构成是本发明的较佳实施例，但是本发明并不限于该情形，在实施本发明时根据具体作用将它们选用在上段所述的技术方案上。第一，永磁体用超导材料制成，外环电感线圈、内环电感线圈用超导材料制成,为外环电感线圈、内环电感线圈配置有冷却装置，从而提高节能及电能转化成机械能的转化效率。具体的，冷却装置为液氮冷却装置，外环电感线圈、内环电感线圈工作在冷却装置的环境(如冷却装置将外环电感线圈、内环电感线圈包围)中，确保外环电感线圈、内环电感线圈能够工作在超导状态。第二，内周边的永磁体与外周边的永磁体数目相同。进一步的，内周边的永磁体与外周边的永磁体在径向一一对应，且内周边与外周边上的在径向一一对应的永磁体的磁场方向相同或者相反。本发明的技术方案，利用两个磁场的磁极异性相吸、同性相斥的性质，使筒状转子悬浮于外环电感线圈、内环电感线圈之间工作，筒状转子在转动时不产生机械摩擦，实现节能，同时降低运转噪声；外环电感线圈、内环电感线圈用超导材料制成，进一步提高节能效果和电能转化成机械能的效率，减小电磁结构的体积。由于超导材料的载流能力是普通铜线、铝线的成百上千倍，实验数据标明建立一个约10特斯拉的磁场使用常规的电磁铁需要消耗电能2. 3兆瓦，而使用超导材料的线圈则只需要约5千瓦，而且体积得以减小。·
权利要求
1.悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是 在筒状转子(I)的内周边、外周边均呈圆周排列永磁体(2)，相邻两永磁体的磁场方向相反； 在外周边的外侧呈圆周分布对应所述外周边永磁体的外环电感线圈(3),相邻两外环电感线圈的电磁场方向相反； 在内周边的内侧呈圆周分布--对应所述内周边永磁体的内环电感线圈(4)，相邻两内环电感线圈的电磁场方向相反； 在内环电感线圈(4)、外环电感线圈(3)已接通电能的瞬间，各内环电感线圈(4)对对应的呈圆周排列在筒状转子的内周边的永磁体(2)同时产生斥和吸双力做功，各外环电感线圈(3)对对应的呈圆周排列在筒状转子的外周边的永磁体(2)产生斥和吸双力做功。
2.根据权利要求I所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述的永磁体用超导材料制成。
3.根据权利要求I所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述的外环电感线圈、内环电感线圈用超导材料制成。
4.根据权利要求I或2或3所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是为所述的外环电感线圈(3)、内环电感线圈(4)配置有冷却装置。
5.根据权利要求4所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述的冷却装置为液氮冷却装置，所述的外环电感线圈、内环电感线圈工作在所述冷却装置的环境中。
6.根据权利要求I所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述内周边的永磁体与外周边的永磁体数目相同。
7.根据权利要求6所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述内周边的永磁体与外周边的永磁体在径向--对应。
8.根据权利要求7所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述内周边与外周边上的在径向对应的永磁体的磁场方向相同。
9.根据权利要求7所述的悬浮斥吸式双功率飞轮机，其特征是所述内周边与外周边上的在径向对应的永磁体的磁场方向相反。
全文摘要
本发明公开了一种悬浮斥吸式双功率飞轮机，属于动力装置，现有动力装置功耗大、体积大，本发明是在筒状转子的内周边、外周边均呈圆周排列永磁体，相邻两永磁体的磁场方向相反；在外周边的外侧呈圆周分布一一对应外周边永磁体的外环电感线圈，相邻两外环电感线圈的电磁场方向相反；在内周边的内侧呈圆周分布一一对应内周边永磁体的内环电感线圈，相邻两内环电感线圈的电磁场方向相反。利用内、外环电感线圈随着正、反向电流周期性变换所产生的磁极与筒状转子内、外固定的永磁体异性相吸、同性相斥的性质产生运动的力，形成双力合并的功效，提升了45%的能源利用率，大大增强了转矩，另由于筒状转子悬浮于外环电感线圈、内环电感线圈之间而不产生机械摩擦，实现了节能，同时降低运转噪声。
文档编号H02N11/00GK102790561SQ20121029252
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者陈荣权 申请人:杭州中兆能源技术开发研究所