专利名称：高能转子电机发动机的制作方法
技术领域：
本发明属电机工程领域。
本发明涉及1987年11月22日的专利申请，名称为高能转子发电机，申请号为87108032。它主要以杠杆变形于高能转子在运转时，以电机的同步转速运行，对杠杆的效果仍然保持不变，所以它的运转扭力总保持依杠杆原理成倍数地增加。
现在一般传统的发动机由燃料(煤或油)作能源消耗，才能得到运转。要想降低能源消耗，对消耗能源的发动机就必须有所新的发明或改进，才能得到使发动机的能源消耗降低到一个新的水平。
为了解决这个问题本发明以限制杠杆变形于高能转子，对杠杆的效果仍然保持不变。见
图1，在静止轴(7)的中心为基点，后分别在重点位置(14)、支点位置(11)、力点位置(21)各自围绕360度。在支点位置和重点位置之间为本发明高能转子的内铁心(13)，在力点位置和支点位置之间为本发明高能转子的外铁心(23)。在力点位置的360度圆周上全是力点位置(21);在支点位置的360度圆周上全是支点位置(11);在重点位置的360度圆周上全是重点位置(14)。并构成一旋转整体的高能转子。
本发明以限定定子绕组的电源线上加一变频器或以其它形式，调至电机同步转速为准，使高能转子得到标准的同步转速运行。由于它是力点位置、支点位置、重点位置构成旋转整体的高能转子，它们各自有不同的作用和效果。见图2，力点位置(21)起着受定子绕组(22)的旋转磁场产生转矩的作用;支点位置(11)起着承受重点位置(14)负载的作用力和力点位置(21)产生转矩作用力的双重负担，均由支点位置(11)经轴承向大地吸引力传负过去。这就充分说明使用杠杆变形于高能转子以电机的同步转速运行时，对省力的效果仍然保持不变。所以当运转一开始，重点位置(14)的负载是多少力量，支点位置(11)同样也是多少力量。这又更充分地证实了支点位置(11)在不断向大地吸引力传负所承受的力。如运转停止，它也停止向大地吸引力传负。实际上对力点位置(21)的不能省功，已被高能转子外径外边的定子绕组产生旋转磁场作用于同步转速的转矩所代替，由于它给出的定额电机同步转速是确定运转省力的先决条件，所以以消耗电功率在自有电机同步速率范围内和较大圆周长度位置上准确运行，其结果仍然精确地依杠杆的效果在重点位置(14)上加大好多倍的运转扭力，使发动机输出功率和向本机机外直接输出机械功率得到需要的提高。
本发明的目的是要提供一种最新型的高能转子电机发动机，解决降低能源消耗问题和输出功率及向本机机外直接输出机械功率得到需要的提高。
本发明的高能转子电机发动机由定子、高能转子、静止轴(包括发电机电枢和激磁机磁极)所组成，并构成双空气隙、高能转子的外铁心和内铁心均有必须的绕组。
本发明的具体结构见图3，(图是本发明的剖视图，说明装置的细节及运转情况)静止轴(7)外圆面装置的是发电机电枢(8)和激磁机磁极(14)。再外面装置的支点套轴(11)，在其里面装置的发电机磁极内铁心(9)或以永磁体代替和激磁机电枢内铁心(15)，这就构成内空气隙(16和10)。在支点套轴(11)的两端由端盖(18)经轴承(19)，和支点套轴的传动端盖(2)由固定传动端盖的螺丝(1)经轴承(6)分别固定在静止轴(7)的两端内，使其转动无阻，但静止轴(7)不转动。支点套轴(11)外面固定的是高能转子的外铁心(23)或以永磁体代替，在支点套轴(11)外圆面的一边固定的是整流装置(20)。在高能转子外铁心(23)的圆周外面装置的是定子铁心绕组(22)和机壳(3)，并构成外空气隙(21)。在机壳(3)的两端由端盖(17)经轴承(5A)固定在静止轴的一端随静止轴(7)不转动，和端盖(4)经轴承(5)固定在静止轴(7)的另一端必须转动无阻。在静止轴(7)的一端中心钻孔(13)或使用轴承选加大内径用垫圈构成孔代替其钻孔，供发电机电枢绕组(8)和激磁机磁极绕组(14)引入和导出电线使用。
本发明高能转子电机发动机的基本线路构成及其作用由定子绕组接通起动电源或以起动电动机起动后(在图中未画出)开始运转直流电源→激磁机磁极绕组→激磁机电枢绕组感应交流电压→整流装置→发电机磁极绕组→发电机电枢绕组感应电动势输出电能。
本发明高能转子电机发动机的定子绕组(22)接通起动电源或以起动电动机起动后(在图中未画出)，这时在定子绕组(22)即产生旋转磁场，通过外空气隙(21)使本发明高能转子的外铁心(23)外圆周内的导体(12)受体定子绕组(22)旋转磁场的作用产生转矩，不断将定子绕组(22)所消耗的电动率转换成机械能经支点套轴(11)的支点作用力依杠杆的效果，很准确地在内铁心的重点位置的内空气隙(16和10)加大好多倍的运转扭力，以满足输出功率正常运转的同时，另外由支点套轴(11)的传动端盖(2)向机外接负载直接输出机械能，足使负载正常运行。现举例说明如下设有一台高能转子电机发动机，以杠杆的力臂是重臂的五倍，(即力点位置(21)与支点位置(11)的相距长度是五，支点位置(11)与重点位置(16和10)的相距长度是一)。对功率的表示发电机的定额输出功率是85瓩;本发动机的定额输出机械功率是110瓩;电动机(定子)的定额输入电功率是以发电率输出的85瓩与本发动机输出的110瓩之总和为195瓩用五倍来除得出的商是39瓩，这就是定额输入电功率的39瓩。由于电机在运转时总要有各种因素的损耗，所以以输入电功率39瓩剩1.25等于48.75瓩;输出功率85瓩剩0.85等于72.25瓩再减去激磁机约5瓩等于67.25瓩;输出机械功率110瓩剩0.85等于93.5瓩。对输入电功率48.75瓩、输出功率67.25瓩、输出机械功率93.5瓩或127.16马力的分析输入电功率48.75瓩是电动机(定子绕组)必须的48.75瓩，该瓩数输入电动机定子绕组(22)后即产生旋转磁场，通过外空气隙，使高能转子外铁心绕组(12)即受其旋转磁场作用于电机的同步转速产生转矩，经支点套轴(11)的支点作用就得省五分之四的力，而转换成输出功率160.75瓩，以93.5瓩或127.16马力直接由支点套轴的传动端盖(2)向本机机外输出，以67.25瓩已经重点位置(16和10)的作用再转换成电能输出。根据杠杆的原理统归于支点套轴(11)经轴承转向大地吸引力传负过去了。这就如同使用杠杆一样的效果，力点的作用力和重点的负载统由支点向大地吸引力传负过去了。所以使用杠杆以力臂是重臂的五倍，就得省五分之四的力，即39瓩或48.75瓩，就能得发动160.75瓩或195瓩的负载正常运转。因此，这台高能转子电机发动机的输出机械功率为93.5瓩或127.16马力。
本发明高能转子电机发动机，结构简单，易于在一般电机制造厂进行设计制造，运转时只需起动电源，无须燃料，维修方便，没有滑环及电刷。它的用途很广，凡是使用发动机的领域都可以用得上本发明的高能转子电机发动机，在运转时只需输入电功率，就能正常运行，向机外直接输出机械功率，足使定额负载运转，对能源消耗要降低到一个最新水平。
对图1的图面说明21力点位置。23外铁心。11支点位置。14重点位置。13内铁心。7静止轴。
对图2的图面说明22定子铁心。21力点位置。11支点位置。14重点位置。
对图3的图面说明1固定传动端盖的螺丝。2传动端盖。3机壳。4和17机壳端盖。5机壳端盖的轴承。5A机壳端轴承。6传动端盖轴承。7静止轴。8发电电枢铁心绕组。9发电磁极铁心绕组。10发电空气隙。11支点套轴。12外铁心绕组。13发电电枢绕组和激磁机磁极进出线路用孔。14激磁机磁极铁心绕组。15激磁机电枢铁心绕组。16激磁机空气隙。18支点套轴端盖。19支点套轴端盖的轴承。20整流装置。21外空气隙。22定子铁心绕组。23高能转子外铁心。
发明的应用本发明的高能转子电机发动机是方法的发明。以输出机械功率为主，在使用时先将定子绕组电源线上加一变频器，然后接通电源(或用起动电动机起动)以调至同步转速。这时在定子绕组中产生旋转磁场通过空气隙(21)，使高能转子(23)受其旋转磁场的作用，即产生转矩。这时在激磁机里中的磁极开始接通直流电源，从零开始逐步满足整流装置的电压和电流量，去供给发电机磁极的所需要，足使发电机电枢绕组感应输出标准电能为准。
设计的步骤和撰用材料的介绍对静止轴的圆钢材料，以撰用日本产45号圆钢为好，因为它在端中心必须要钻孔深至内里绕组处，再则全机的重量和运转惯性力都在这根轴的两端负担。随后作重考虑发电机电枢和激磁机磁极，要限制到最小而又能适用的铁心外径及内径。对高能转子的内径，即发电机磁极铁心和激磁机电枢铁心，它的直径尽量要求小，由于它们是决定支点到重点的相距长度。支点套轴就是支点的位置，同时它的负载也很大，以采用高强度的无缝钢管为准，再则它还须有很多散热孔。最后高能转子外铁心等用的电工钢片，以采用D310优质为好，可防止磁饱和，对外铁心中所用的绕组以QZ铜线或鼠笼棒以撰用纯铝为准。对定子可根据高能转子等的有关数据依常法设计。对机壳的材料在20瓩以下的可用铸铁或铝合金;20瓩以上的可用铸钢为好。对发电机磁极和高能转子外铁心以永磁体代替时，每块的高斯数及重量都必须对称相等。
权利要求
1.高能转子电机发动机的装置由杠杆的力臂是重臂的好多倍，变形于高能转子电机发动机的高能转子，以电机的同步转速运转时，对其杠杆的效果仍然保持不变。其特征在于定子铁心绕组、高能转子、静止轴所组成。特别是高能转子的装置(图3)其特征在于A、所述该高能转子，由外铁心绕组(23)或以永磁体代替、整流装置(20)、支点套轴(11)、内铁心绕组(9)或以永磁体代替、和激磁机电枢内铁心(15)所构成一旋转整体，并组成双空气隙(21和10及16)；B、该外铁心(23)的外圆周到支点套轴(11)外圆面的相距长度，始终保持比支点套轴(11)里面到内铁心(9和15)内径的相距长度(同心圆即外半径减内半径)要长到好多倍，并具有高能运转扭力；C、该支点套轴(11)的两端分别由端盖(18)和传动端盖(2)，由螺丝(1)经轴承(6和19)固定在静止轴(7)的两端内，使其转动无阻，但静止轴(7)不转动，并具有承受力点位置(21)和重点位置(16和10)负担双重作用力的运转扭力。
2.根据权利要求1所述静止轴(7)其特征在于分别固定的发电机电枢铁心绕组(8)和激磁机磁极(14)或以永磁体代替不转动，其该轴一端中心钻孔深至里边绕组处或使用轴承选加大内径用垫圈构成孔。
3.根据权利要求1所述高能转子电机发动机机壳(3)的两端分别由端盖(4和17)经轴承(5A和5)固定在静止轴(7)的两端，有5A的一端不转动，有5编号轴承的一端须转动无阻，同时并具有承受全机运转的功能。
4.根据权利要求1所述定子铁心绕组，其特征在于运转时的旋转磁场通过外空气隙(21)的作用，既能输出电能，又能由传动端盖(2)直接向机外输出机械功率，同时还具有传动装置的效果。
全文摘要
本发明的高能转子电机发动机以杠杆的力臂是重臂的好多倍变形于高能转子电机发动机的高能转子以电机的同步转速在运转时，对杠杆的效果仍然保持不变。接通起动电源后，使定子绕组产生旋转磁场通过空气隙的作用的高能转子中即产生转矩，经支点套轴(11)在重点位置上再转换成电能输出，传动端盖(2)直接向机外输出机械功率。
文档编号H02K16/00GK1045899SQ8910177
公开日1990年10月3日 申请日期1989年3月23日 优先权日1989年3月23日
发明者周宝凤 申请人:周宝凤