專利名稱：新永磁電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電機，特別是一種幾乎無鐵損的新永磁電機。
背景技術：
現(xiàn)有的電機由于有鐵芯，因而鐵損大。直流電機在航空、航天、船艦、機床、機器人、 自動控制、汽車、家電等方面應用日益重要和廣泛。直流電動機起動轉矩大且調速性能好。 直流電機按其磁體類型分為電磁式和永磁式，永磁式無勵磁繞組，比電磁式結構簡單、體積小、重量輕、用銅少、損耗小、效率高、更可靠，所以永磁直流電機應用更廣。但是，現(xiàn)有的電磁式直流電機既有換向器，又有電刷；現(xiàn)有的永磁直流電機要么有換向器，要么有電刷，要么既有換向器，又有電刷；電刷和換向器影響著現(xiàn)有直流電機的使用壽命。現(xiàn)有的直流電機中圍繞電樞的磁極沿圓周極性交替分布，且相鄰的磁極隔有間隙，由于相鄰的磁極隔有間隙，電樞相對定子轉一周，與電樞發(fā)生作用的磁力線不充分多，因而效率不充分高。現(xiàn)有的直流發(fā)電機，工作時，電樞線圈種的磁場交替變化，除了能產生欲求的感應電動勢(大小和方向是變化的)，還在電樞鐵芯中產生渦流和磁滯效應，這里的渦流和磁滯效應必然產生鐵損和有害的熱量；電機的使用是可逆的，直流電機作為電動機，結構與直流發(fā)電機完全相同，現(xiàn)有的直流電動機工作時，因為電樞中的電流方向不斷交替變化而產生交變磁場，所以同直流發(fā)電機一樣，也會產生鐵損和有害的熱量?，F(xiàn)有直流電機，有電刷、有換向器、存在較大的鐵損，因而不能通過加封閉外殼且抽真空作為儲能裝置使用?，F(xiàn)有的各種交流電機同樣存在嚴重的鐵損、發(fā)熱缺陷。所以現(xiàn)有的電機能耗大，效率不夠高。

發(fā)明內容
本發(fā)明設計一中新永磁電機，旨在解決現(xiàn)有電機結構復雜及工作中會產生鐵損和有害的熱量、能耗大，效率低等問題，力圖降低成本，減少損耗，提高效率，延長使用壽命，本發(fā)明還對新永磁電機(用懸浮式軸承)經簡單地封閉后作為儲能電機(裝置)。本發(fā)明按下述技術方案實現(xiàn)。新永磁電機由定子、轉子、非磁性圓盤、軸承組成，如圖1至圖4所示。在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體每端固套一個軸向充磁的圓盤形永磁體，所述的三個永磁體圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單極性磁場；按前述方法再制作一個U形環(huán)槽單極性磁場，但其極性與前一個相反，將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體外表面用圓盤形和圓環(huán)形導磁體組合聯(lián)接起來，兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與導磁體相貼的面是異極性的，因而磁力線相接通，如圖1、圖3中虛線所示；導磁圓環(huán)及導磁圓盤與非磁性圓環(huán)的內圓或非磁性軸的外圓聯(lián)結，在非磁性圓環(huán)或非磁性軸兩端聯(lián)接帶有中孔的非磁性圓盤，非磁性圓盤與非磁性圓環(huán)聯(lián)接，而非磁性圓盤與非磁性軸是通過軸承聯(lián)接的，非磁性圓盤的中孔與軸承外圈的外圓聯(lián)接，軸承內圈的內圓與非磁性軸的外圓聯(lián)接；以上所述的磁體組件，磁性及非磁性聯(lián)接件，構成本發(fā)明的轉子。所述新永磁電機的定子構成制作導磁圓環(huán)，在導磁圓環(huán)的外圓或內圓有數個軸向凸耳，凸耳的兩端面均比導磁圓環(huán)的兩端面長，在導磁圓環(huán)的內圓或外圓對應所述凸耳聯(lián)結非磁性絕緣條；在所述導磁圓環(huán)上躲開所述凸耳和所述非磁性絕緣條同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈，電樞線圈的端面與所述凸耳和非磁性絕緣條的端面齊平，電樞線圈的內圓、外圓與所述凸耳和非磁性絕緣的內圓或外圓對正；在所述電樞線圈的外圓或內圓、所述凸耳外圓或內圓分別放置非磁性絕緣圓環(huán)；在一個所述電樞線圈、一個所述非磁性絕緣圓環(huán)和另一個所述電樞線圈、另一個所述非磁性絕緣圓環(huán)之間沿軸向夾持導磁筒或軸向充磁的永磁筒，導磁筒或軸向充磁的永磁筒的端面緊貼所述凸耳的端面；導磁筒或軸向充磁的永磁筒的外圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓相同，而內圓比所述非磁性絕緣圓環(huán)的內圓??；或者，所述導磁筒或軸向充磁的永磁筒的內圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的內圓相同，而外圓比所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓大；緊貼所述非磁性絕緣圓環(huán)的外端面沿軸向放置圓環(huán)；圓環(huán)的外圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓相同，而內圓比非磁性絕緣圓環(huán)的內圓小；或者，圓環(huán)的內圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的內圓相同，而外圓比非磁性絕緣圓環(huán)的外圓大；在所述圓環(huán)的外圓、所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓、所述導磁筒或軸向充磁的永磁筒的外圓固套非磁性絕緣筒；或者，在非磁性絕緣軸的外圓固套所述圓環(huán)、所述非磁性絕緣圓環(huán)、所述導磁筒或軸向充磁的永磁筒。將所電樞線圈兩端面的大部分及外圓或內圓插入到轉子U形環(huán)槽磁場內，同時使包在電樞線圈中的導磁環(huán)的磁極性與所對應的與轉子U形環(huán)槽磁場極性相異，并與永磁體圍成的U形環(huán)槽的壁離開一間隙；所述圓環(huán)的端面與非磁性圓盤內端面聯(lián)接或與軸承內圈的內端面相接，將軸承的外圈與非磁性圓盤的中孔過盈配合并聯(lián)接；與轉子外圓或內圓相對應的定子的內圓或外圓之間有一間隙，與轉子外端面或內端面相對應的定子的內端面或外端面之間有一間隙；電樞線圈的輸入端、輸出端用帶絕緣包皮的導線連接引到電機的外面，并分別接電源的正極、負極，要求使左右電樞線圈橫截面中電流的流轉方向相反。聯(lián)系所述定子與轉子的軸承為通用的機械軸承或懸浮式軸承。所述電樞線圈與圍成U形環(huán)槽磁場的永磁體組組數相等，根據實際情況，可設計成若干組，但最少為兩組。所述新永磁電機作為電動機時，其工作原理是電磁學揭露，磁場中的通電導體會受到作用力，作用力的大小由關系式F = BIL計算，其中B表示磁感應強度，I表示導體中的電流強度，L表示與磁場的磁力線垂直的導體在磁場中的總長度尺寸，對線繞電樞線圈， L等于電樞線圈匝數與每圈平均周長之積；作用力的方向依左手定則判定，即伸開左手，使大拇指與其余四指在同一手掌平面內垂直，讓手心正對磁場的N極，四指指向與導體中的電流方向一致，這時大拇指就指示出導體的受力方向。在本發(fā)明中，如圖1示，若給左電樞線圈通入的直流電在電樞線圈剖面的上部看是順時針方向的，而在下部看就是逆時針方向的，同時，給右電樞線圈通入的同樣大小的直流電在電樞線圈剖面的上部看是逆時針方向的，而在下部看就是順時針方向的，用左手定則容易判定出，兩個電樞線圈上半部分在磁場中每邊受到的作用力方向都離開觀看者而去，即垂直指向紙里，而兩個電樞線圈下半部分在磁場中每邊受到的作用力方向都向著觀看者而來，即垂直指向紙外，這樣，兩個電樞線圈同時產生相對轉子的同轉向轉矩，但電樞線圈被固定，所以轉子將相對電樞線圈轉動。若同時改變兩個電樞線圈中的電流方向，轉子轉動方向就改變。所述的電機，一旦造就，B、L就為相對的定值，顯然，只改變I的大小就可改變轉子的轉速，而改變I的大小是容易實現(xiàn)的技術。當所述轉子運行時切斷電源后，轉子有慣性運動，那么電樞線圈中的感生電流的磁場與轉子永磁場相互作用，將阻礙轉子轉動動，因而只要減小電樞線圈中的電流強度，不但減少了動力，而且同時產生制動力，實現(xiàn)剎車減速，所以電樞線圈能輔助剎車。由此，可將電源設計制作成具有雙向可調功能的——既能給電樞線圈供電，又能從電樞線圈回收感應電能。所述新永磁電機作為發(fā)電機時，其工作原理與現(xiàn)有的直流發(fā)電機相同，遵循電磁感應原理，即當轉子被外界動力驅動旋轉，電樞線圈相對于轉子做切割轉子磁場磁力線的運動，從而在電樞線圈中產生感生電動勢，其方向用右手定則判定(這里不贅述)，若電樞線圈外接負載，則在閉合電路中形成感生電流。本發(fā)明作為直流發(fā)電機使用，若只有兩個電樞線圈，兩個電樞線圈中的電流方向相反，若兩個電樞線圈的繞向相同，分別將一個的輸入端與另一個的輸出端相接，從而形成兩個線端，就相當于電源的正極和負極；若有多個電樞線圈，其接法相似，只要保證各電樞線圈的電流流出本線圈后能會合相加而增大。在所述新永磁電機(軸承用懸浮式軸承)的外圍隔離一間隙制作非磁性封閉外殼，其內壁與電機的定子聯(lián)接，在其上打孔將電樞線圈的導電線引出，并將空隙密封，然后將非磁性封閉外殼內抽成真空，這樣成為儲能電機(相當于飛輪儲能裝置)。當給電機供電時，所述電機充當直流電動機，可使其轉子高速旋轉而獲能，當電樞線圈的導電線端外接負載時，所述新永磁電機充當直流發(fā)電機向外供能，在儲能期，電樞線圈的導電線端懸空。以上所述電樞線圈還可以用非磁性導電材料制作成空心管狀的，然后躲開所述凸耳和所述非磁性絕緣條套在所述導磁圓環(huán)外。本發(fā)明有益的效果1、所述新永磁電機與現(xiàn)有的直流電機相比，無換向器，無電刷，無硅鋼片疊成的鐵芯，所以結構簡單，造價低；2、所述新永磁電機中的渦流損耗和磁滯損耗，即鐵損，只發(fā)生在電機啟停過程或調速過程中，若電機穩(wěn)定工作(電動機通恒穩(wěn)直流電，發(fā)電機輸入轉矩和轉速不變)時，處在恒定磁場中的電樞線圈中是恒穩(wěn)直流電，所以無鐵損，節(jié)能顯著，效率極高；3、因為無電刷、所述新永磁電機穩(wěn)定工作時無鐵損，所以可以連續(xù)工作較長的時間，且使用壽命長；4、只改變所述新永磁電機電樞線圈中的電流的大小，就可改變轉子的轉速，極易實現(xiàn)調速，這使調速器極為簡單，不用現(xiàn)有復雜昂貴的現(xiàn)有電機變頻調速器。5、若所述新永磁電機使用懸浮式軸承，且所述新永磁電機無電刷、無換向器、轉子在真空中旋轉，因而無機械摩擦能量損耗，而且由于所述優(yōu)點2，所以所述新永磁電機作儲能裝置，比現(xiàn)有的飛輪儲能、電感線圈儲能、蓄電池儲能、壓縮空氣儲能等裝置優(yōu)越。


圖1為具體實施方式
一的結構示意圖；圖2為圖1的A-A、B-B剖視圖；圖3為具體實施方式
二的結構示意圖；圖4為圖3的C-C、D-D剖視圖5為具體實施方式
三的結構示意圖；圖6為具體實施方式
四的結構示意圖；圖7為具體實施方式
五的結構示意圖；圖8為具體實施方式
六的結構示意圖；圖9為具體實施方式
七的結構示意圖；圖10為具體實施方式
八的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
進一步說明。
具體實施方式
一如圖1圖2示，是內轉子式新永磁電機，其轉子這樣構成在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體四兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體觀、31，永磁體觀、29、31圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單N(或幻極磁場；在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體25兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體對、26，永磁體M、25J6圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單S (或N)極磁場； 將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體用導磁圓盤7、12、17及導磁圓環(huán)2、23等導磁體組合聯(lián)結起來，所述兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與所述導磁體相貼的面是異極性的，因而導磁件中的磁力線相接通，如圖中虛線示；將導磁圓環(huán)2、23及導磁圓盤7、12、17固套在非磁性軸3的外圓。所述內轉子式新永磁電機的定子這樣構成制作導磁圓環(huán)9、14，在導磁圓環(huán)9、14 各自的外圓有數個軸向凸耳(圖2只畫左右兩個僅作示意)，凸耳的兩端面均比導磁圓環(huán) 9、14各自的兩端面長，在導磁圓環(huán)9、14各自的內圓對應所述凸耳聯(lián)結非磁性絕緣條9-1、 14-1 ；在導磁圓環(huán)9、14上躲開所述凸耳和非磁性絕緣條9-1、14-1同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈10、15，電樞線圈10、15的端面分別與所述凸耳和非磁性絕緣條 9-1,14-1的端面齊平，電樞線圈10、15的內圓分別與非磁性絕緣條9-1、14-1的內圓對正， 電樞線圈10、15的外圓分別與所述凸耳的外弧對正；在電樞線圈10的外圓和所述凸耳外圓、電樞線圈15的外圓和所述凸耳外圓分別套非磁性絕緣圓環(huán)8、13 ；在電樞線圈10、非磁性絕緣圓環(huán)8和電樞線圈15、非磁性絕緣圓環(huán)13之間沿軸向夾持導磁筒或軸向充磁的永磁筒11，導磁筒或軸向充磁的永磁筒11的端面緊貼所述凸耳的端面；導磁筒或軸向充磁的永磁筒11的外圓與非磁性絕緣圓環(huán)8和13的外圓相同，而內圓比非磁性絕緣圓環(huán)8和13的內圓小；緊貼非磁性絕緣圓環(huán)8的左端面沿軸向放置圓環(huán)6，緊貼非磁性絕緣圓環(huán)13的右端面沿軸向放置圓環(huán)16，圓環(huán)6和16的外圓與非磁性絕緣圓環(huán)8和13的外圓相同，而內圓比非磁性絕緣圓環(huán)8和13的內圓小；在圓環(huán)6和16的外圓、非磁性絕緣圓環(huán)8和13的外圓、導磁筒或軸向充磁的永磁筒11的外圓固套非磁性絕緣圓筒32 ；在圓環(huán)6和16、非磁性絕緣圓筒32的左右端面分別聯(lián)接非磁性圓盤1、18 ；軸承的內圈4、20聯(lián)接到非磁性軸3的外圓，將軸承的外圈5、19分別與非磁性圓盤圓1、18的內圓過盈配合并聯(lián)接，件21為緊固螺母，22為非磁性墊圈，其端面分別與導磁圓盤17的外端面和軸承內圈的內端面貼合，其內圓與非磁性軸3的外圓成過盈配合，其外圓不大于軸承內圈20的外圓；圓環(huán)6和16的內圓、導磁筒或軸向充磁的永磁筒11的內圓離開轉子的最大外圓一間隙，非磁性圓盤圓1、18 的內端面分別離開導磁圓盤7、17的外端面一間隙。電樞線圈10、15放入U形環(huán)槽磁場內，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈10的輸入端與電樞線圈15的輸出端用帶絕緣包皮的導線30接在一起，將電樞線圈10的輸出端與電樞線圈15的輸入端用帶絕緣包皮的導線27接在一起，并穿過非磁性絕緣圓環(huán)圓環(huán)8和13兩端面上的缺口從非磁性圓筒32的軸向槽引出作為接電端。
具體實施方式
二 如圖3圖4示，是外轉子式新永磁電機，其轉子這樣構成在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體64兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體62、65，永磁體62、64、65圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單N(或幻極磁場；在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體60兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體58、61，永磁體58、60、61圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單S (或N)極磁場； 將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體外表面用導磁圓盤43、46、49及導磁圓環(huán)59、63等導磁件組合聯(lián)結起來，所述兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與導磁體相貼的面是異極性的，因而導磁件中的磁力線相接通，如圖中虛線示；將導磁圓環(huán)59、63和導磁圓盤43、46、49固套在非磁性圓環(huán)42的內圓，在導磁圓盤43、49的外端面放置非磁性墊圈41、50，在非磁性圓環(huán)42的端面聯(lián)接非磁性圓盤33、51，非磁性墊圈41、50的外端面與非磁性圓盤33、51的內端面相貼。所述外轉子式新永磁電機的定子這樣構成制作導磁圓環(huán)45、48，在導磁圓環(huán)45、 48各自的內圓有數個軸向凸耳(圖4只畫左右兩個僅作示意)，凸耳的兩端面均比導磁圓環(huán)45、48各自的兩端面長，在導磁圓環(huán)45、48各自的外圓對應所述凸耳聯(lián)結非磁性絕緣條 45-1,48-1 ；在導磁圓環(huán)45、48上躲開所述凸耳和非磁性絕緣條45-1、48-1同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈44、47，電樞線圈44、47的各自端面均與所述凸耳和非磁性絕緣條45-1、48-1的端面齊平，電樞線圈44、47的外圓分別與非磁性絕緣條45_1、48_1 的外圓對正，電樞線圈44、47的內圓分別與所述凸耳的內弧對正；在電樞線圈44的內圓和所述凸耳內圓、電樞線圈47的內圓和所述凸耳內圓分別插入非磁性絕緣圓環(huán)34、55 ；在電樞線圈44、非磁性絕緣圓環(huán)34和電樞線圈47、非磁性絕緣圓環(huán)55之間沿軸向夾持導磁筒或軸向充磁的永磁筒57，導磁筒或軸向充磁的永磁筒57的端面緊貼所述凸耳的端面；導磁筒或軸向充磁的永磁筒57的內圓與非磁性絕緣圓環(huán)34和55的內圓相同，而外圓比非磁性絕緣圓環(huán)34和55的外圓大；緊貼非磁性絕緣圓環(huán)34的左端面沿軸向放置圓環(huán)40，緊貼非磁性絕緣圓環(huán)55的右端面沿軸向放置圓環(huán)56，圓環(huán)40、56的內圓與非磁性絕緣圓環(huán)34和 55的內圓相同，而外圓比非磁性絕緣圓環(huán)34和55的外圓大；在非磁性絕緣軸37的外圓固套圓環(huán)40和56、非磁性絕緣圓環(huán)34和55、導磁筒或軸向充磁的永磁筒57 ；軸承的內圈38、 53過盈套在非磁性絕緣軸37的外圓并聯(lián)接之，軸承的外圈39、52過盈放入非磁性圓盤圓 33、51的內圓并聯(lián)接之，件M為緊固螺母；圓環(huán)40、導磁筒或軸向充磁的永磁筒57、圓環(huán)56 的外圓離開轉子的最小內圓一間隙。電樞線圈44、47放入U形環(huán)槽磁場內，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈 44的輸入端與電樞線圈47的輸出端接在一起，將電樞線圈44的輸出端與電樞線圈47的輸入端接在一起，然后分別用帶絕緣包皮的導線36、35連接，并穿過非磁性絕緣圓環(huán)34和55 兩端面上的缺口從非磁性軸37的軸向槽引出作為接電端。
具體實施方式
三如圖5示，將具體實施方式
一(如圖1示)所述的內轉子式新永磁電機的軸向充磁圓盤形永磁體沈、觀及導磁圓盤12做成一個軸向充磁圓盤形永磁體66， 將導磁圓環(huán)2、23做成一個導磁圓筒67。
具體實施方式
四如圖6示，將具體實施方式
二(如圖3示)所述的外轉子式新永磁電機的軸向充磁圓盤形永磁體61、62及導磁圓盤46做成一個軸向充磁圓盤形永磁體68，將導磁圓環(huán)59、63做成一個導磁圓筒69。
具體實施方式
五如圖7示，將具體實施方式
一(如圖1示)所述的內轉子式新永磁電機的軸3改短為軸70，軸承用懸浮式軸承，然后在所述電機外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣圓環(huán)32聯(lián)結的殼底71和殼體72構成，殼底71和殼體72相焊接，導電線從封閉外殼穿孔引出，并用密封粘結材料密封其空隙，73為其密封結，最后將電機外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
具體實施方式
六如圖8示，將具體實施方式
二(如圖3示)所述的外轉子式新永磁電機的軸37改短為軸75，軸承用懸浮式軸承，然后在所述電機外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣軸70聯(lián)結的殼底76和殼體77構成，殼底76和殼體77相焊接，導電線從軸端引出，并用密封粘結材料密封其空隙，74為其密封結，最后將電機轉子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
具體實施方式
七如圖9示，將具體實施方式
三(如圖5示)所述的內轉子式新永磁電機的軸3改短為軸70后，在電機外面制作一個與具體實施方式
五同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結方法同具體實施方式
五，最后將電機轉子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
具體實施方式
八如圖10示，將具體實施方式
四(如圖6示)所述的外轉子式新永磁電機的軸37改短為軸75后，在電機外面制作一個與具體實施方式
六同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結方法同具體實施方式
六，最后將電機轉子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
權利要求
1.新永磁電機，其特征是，由定子、轉子、非磁性圓盤、軸承組成在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體每端固套一個軸向充磁的圓盤形永磁體，所述的三個永磁體圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單極性磁場；按前述方法再制作一個U形環(huán)槽單極性磁場，但其極性與前一個相反，將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體外表面用圓盤形和圓環(huán)形導磁體組合聯(lián)接起來，兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與導磁體相貼的面是異極性的，因而磁力線相接通； 導磁圓環(huán)及導磁圓盤與非磁性圓環(huán)的內圓或非磁性軸的外圓聯(lián)結，在非磁性圓環(huán)或非磁性軸兩端聯(lián)接帶有中孔的非磁性圓盤，非磁性圓盤與非磁性圓環(huán)聯(lián)接，而非磁性圓盤與非磁性軸是通過軸承聯(lián)接的，非磁性圓盤的中孔與軸承外圈的外圓聯(lián)接，軸承內圈的內圓與非磁性軸的外圓聯(lián)接；以上所述的磁體組件，磁性及非磁性聯(lián)接件，構成本發(fā)明的轉子；所述新永磁電機的定子構成制作導磁圓環(huán)，在導磁圓環(huán)的外圓或內圓有數個軸向凸耳，凸耳的兩端面均比導磁圓環(huán)的兩端面長，在導磁圓環(huán)的內圓或外圓對應所述凸耳聯(lián)結非磁性絕緣條；在所述導磁圓環(huán)上躲開所述凸耳和所述非磁性絕緣條同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈，電樞線圈的端面與所述凸耳和非磁性絕緣條的端面齊平，電樞線圈的內圓、外圓與所述凸耳和非磁性絕緣的內圓或外圓對正；在所述電樞線圈的外圓或內圓、所述凸耳外圓或內圓分別放置非磁性絕緣圓環(huán)；在一個所述電樞線圈、一個所述非磁性絕緣圓環(huán)和另一個所述電樞線圈、另一個所述非磁性絕緣圓環(huán)之間沿軸向夾持導磁筒或軸向充磁的永磁筒，導磁筒或軸向充磁的永磁筒的端面緊貼所述凸耳的端面；導磁筒或軸向充磁的永磁筒的外圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓相同，而內圓比所述非磁性絕緣圓環(huán)的內圓??；或者，所述導磁筒或軸向充磁的永磁筒的內圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的內圓相同，而外圓比所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓大；緊貼所述非磁性絕緣圓環(huán)的外端面沿軸向放置圓環(huán)；圓環(huán)的外圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓相同，而內圓比非磁性絕緣圓環(huán)的內圓??；或者，圓環(huán)的內圓與所述非磁性絕緣圓環(huán)的內圓相同，而外圓比非磁性絕緣圓環(huán)的外圓大；在所述圓環(huán)的外圓、所述非磁性絕緣圓環(huán)的外圓、所述導磁筒或軸向充磁的永磁筒的外圓固套非磁性絕緣筒；或者，在非磁性絕緣軸的外圓固套所述圓環(huán)、所述非磁性絕緣圓環(huán)、所述導磁筒或軸向充磁的永磁筒；將所電樞線圈兩端面的大部分及外圓或內圓插入到轉子U形環(huán)槽磁場內，同時使包在電樞線圈中的導磁環(huán)的磁極性與所對應的與轉子U形環(huán)槽磁場極性相異，并與永磁體圍成的U形環(huán)槽的壁離開一間隙；所述圓環(huán)的端面與非磁性圓盤內端面聯(lián)接或與軸承內圈的內端面相接，將軸承的外圈與非磁性圓盤的中孔過盈配合并聯(lián)接；與轉子外圓或內圓相對應的定子的內圓或外圓之間有一間隙，與轉子外端面或內端面相對應的定子的內端面或外端面之間有一間隙；電樞線圈的輸入端、輸出端用帶絕緣包皮的導線連接引到電機的外面，并分別接電源的正極、負極，要求使左右電樞線圈橫截面中電流的流轉方向相反； 聯(lián)系所述定子與轉子的軸承為通用的機械軸承或懸浮式軸承； 所述電樞線圈與圍成U形環(huán)槽磁場的永磁體組組數相等，可設計成若干組，但最少為兩組。
2.根據權利要求1所述的新永磁電機，其特征是其內轉子式新永磁電機的轉子這樣構成在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體09)兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體08)、(31)，永磁體08)、(四)、(31)圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單N或S極磁場；在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(25)兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體(24), ( )，永磁體(24), (25), (26)圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單S或N極磁場；將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體用導磁圓盤(7)、(12)、(17)及導磁圓環(huán)O)、(23)等導磁體組合聯(lián)結起來，所述兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與所述導磁體相貼的面是異極性的，因而導磁件中的磁力線相接通；將導磁圓環(huán)O)、及導磁圓盤(7)、(12)、(17)固套在非磁性軸(3)的外圓；所述內轉子式新永磁電機的定子這樣構成制作導磁圓環(huán)(9)、(14)，在導磁圓環(huán)(9)、 (14)各自的外圓有數個軸向凸耳，凸耳的兩端面均比導磁圓環(huán)(9)、(14)各自的兩端面長， 在導磁圓環(huán)(9)、(14)各自的內圓對應所述凸耳聯(lián)結非磁性絕緣條(9-1)、(14-1)；在導磁圓環(huán)(9)、(14)上躲開所述凸耳和非磁性絕緣條(9-1)、(14-1)同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈(10)、(15)，電樞線圈(10)、(15)的端面分別與所述凸耳和非磁性絕緣條(9-1)、(14-1)的端面齊平，電樞線圈(10)、(15)的內圓分別與非磁性絕緣條(9-1)、 (14-1)的內圓對正，電樞線圈(10)、(15)的外圓分別與所述凸耳的外弧對正；在電樞線圈(10)的外圓和所述凸耳外圓、電樞線圈(15)的外圓和所述凸耳外圓分別套非磁性絕緣圓環(huán)(8)、(13)；在電樞線圈(10)、非磁性絕緣圓環(huán)(8)和電樞線圈(15)、非磁性絕緣圓環(huán) (13)之間沿軸向夾持導磁筒或軸向充磁的永磁筒(11)，導磁筒或軸向充磁的永磁筒(11) 的端面緊貼所述凸耳的端面；導磁筒或軸向充磁的永磁筒(11)的外圓與非磁性絕緣圓環(huán) ⑶和(13)的外圓相同，而內圓比非磁性絕緣圓環(huán)⑶和(13)的內圓?。痪o貼非磁性絕緣圓環(huán)(8)的左端面沿軸向放置圓環(huán)(6)，緊貼非磁性絕緣圓環(huán)(1 的右端面沿軸向放置圓環(huán)(16)，圓環(huán)(6)和(16)的外圓與非磁性絕緣圓環(huán)(8)和(13)的外圓相同，而內圓比非磁性絕緣圓環(huán)(8)和(13)的內圓小；在圓環(huán)(6)和(16)的外圓、非磁性絕緣圓環(huán)(8)和 (13)的外圓、導磁筒或軸向充磁的永磁筒(11)的外圓固套非磁性絕緣圓筒(32)；在圓環(huán) (6)和(16)、非磁性絕緣圓筒(32)的左右端面分別聯(lián)接非磁性圓盤(1),(18)；軸承的內圈 (4), (20)聯(lián)接到非磁性軸(3)的外圓，將軸承的外圈(5)、(19)分別與非磁性圓盤圓(1)、(18)的內圓過盈配合并聯(lián)接，件為緊固螺母，02)為非磁性墊圈，其端面分別與導磁圓盤(17)的外端面和軸承內圈的內端面貼合，其內圓與非磁性軸(3)的外圓成過盈配合， 其外圓不大于軸承內圈00)的外圓；圓環(huán)(6)和(16)的內圓、導磁筒或軸向充磁的永磁筒 (11)的內圓離開轉子的最大外圓一間隙，非磁性圓盤圓(1)、(18)的內端面分別離開導磁圓盤(7)、(17)的外端面一間隙；電樞線圈(10)、(15)放入U形環(huán)槽磁場內，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈 (10)的輸入端與電樞線圈(15)的輸出端用帶絕緣包皮的導線(30)接在一起，將電樞線圈 (10)的輸出端與電樞線圈(15)的輸入端用帶絕緣包皮的導線(XT)接在一起，并穿過非磁性絕緣圓環(huán)圓環(huán)(8)和(13)兩端面上的缺口從非磁性圓筒(32)的軸向槽引出作為接電端。
3.根據權利要求1所述的新永磁電機，其特征是其外轉子式新永磁電機的轉子這樣構成在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(64)兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體(6 、(65)，永磁體(6 、(64)、(65)圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單N或S極磁場；在徑向充磁的圓環(huán)形永磁體(60)兩端固結軸向充磁的圓盤形永磁體(58)、(61)，永磁體(58)、(60)、(61)圍成的U形環(huán)槽磁場是一個單S或N極磁場；將兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體外表面用導磁圓盤 (43)、(46)、(49)及導磁圓環(huán)(59)、(63)等導磁件組合聯(lián)結起來，所述兩個U形環(huán)槽磁場的永磁體與導磁體相貼的面是異極性的，因而導磁件中的磁力線相接通，如圖中虛線示；將導磁圓環(huán)(59)、(63)和導磁圓盤(43), (46), (49)固套在非磁性圓環(huán)(42)的內圓，在導磁圓盤(43), (49)的外端面放置非磁性墊圈(41)、(50)，在非磁性圓環(huán)(42)的端面聯(lián)接非磁性圓盤(33)、(51)，非磁性墊圈(41)、(50)的外端面與非磁性圓盤(33)、(51)的內端面相貼；所述外轉子式新永磁電機的定子這樣構成制作導磁圓環(huán)G5)、(48)，在導磁圓環(huán) (45), (48)各自的內圓有數個軸向凸耳，凸耳的兩端面均比導磁圓環(huán)05)、(48)各自的兩端面長，在導磁圓環(huán)0幻、(48)各自的外圓對應所述凸耳聯(lián)結非磁性絕緣條(45-1)、 (48-1)；在導磁圓環(huán)(45), (48)上躲開所述凸耳和非磁性絕緣條(45-1) “48-1)同方向繞帶絕緣包皮的非磁性導線制成電樞線圈G4)、07)，電樞線圈04)、(47)的各自端面均與所述凸耳和非磁性絕緣條05-1)、08-1)的端面齊平，電樞線圈04)、07)的外圓分別與非磁性絕緣條(45-1) “48-1)的外圓對正，電樞線圈(44) “47)的內圓分別與所述凸耳的內弧對正；在電樞線圈G4)的內圓和所述凸耳內圓、電樞線圈G7)的內圓和所述凸耳內圓分別插入非磁性絕緣圓環(huán)(34)、(55)；在電樞線圈(44)、非磁性絕緣圓環(huán)(34)和電樞線圈 (47)、非磁性絕緣圓環(huán)(5 之間沿軸向夾持導磁筒或軸向充磁的永磁筒(57)，導磁筒或軸向充磁的永磁筒(57)的端面緊貼所述凸耳的端面；導磁筒或軸向充磁的永磁筒(57)的內圓與非磁性絕緣圓環(huán)(34)和(55)的內圓相同，而外圓比非磁性絕緣圓環(huán)(34)和(55)的外圓大；緊貼非磁性絕緣圓環(huán)(34)的左端面沿軸向放置圓環(huán)(40)，緊貼非磁性絕緣圓環(huán)(55) 的右端面沿軸向放置圓環(huán)(56)，圓環(huán)00)、(56)的內圓與非磁性絕緣圓環(huán)(34)和(55)的內圓相同，而外圓比非磁性絕緣圓環(huán)(34)和(5 的外圓大；在非磁性絕緣軸(37)的外圓固套圓環(huán)(40)和(56)、非磁性絕緣圓環(huán)(34)和(55)、導磁筒或軸向充磁的永磁筒(57)；軸承的內圈(38)、(53)過盈套在非磁性絕緣軸(37)的外圓并聯(lián)接之，軸承的外圈(39)、(52) 過盈放入非磁性圓盤圓(33)、(51)的內圓并聯(lián)接之，件(54)為緊固螺母；圓環(huán)(40)、導磁筒或軸向充磁的永磁筒(57)、圓環(huán)(56)的外圓離開轉子的最小內圓一間隙；電樞線圈04)、(47)放入U形環(huán)槽磁場內，但每面都離開永磁體一間隙；將電樞線圈 (44)的輸入端與電樞線圈G7)的輸出端接在一起，將電樞線圈G4)的輸出端與電樞線圈 (47)的輸入端接在一起，然后分別用帶絕緣包皮的導線(36)、(35)連接，并穿過非磁性絕緣圓環(huán)(34)和(55)兩端面上的缺口從非磁性軸(37)的軸向槽引出作為接電端。
4.根據權利要求1或2所述的新永磁電機，其特征是將所述的內轉子式新永磁電機的軸向充磁圓盤形永磁體06)、(28)及導磁圓盤(1 做成一個軸向充磁圓盤形永磁體 (66)，將導磁圓環(huán)(2), (23)做成一個導磁圓筒(67)。
5.根據權利要求1或3所述的新永磁電機，其特征是所述的外轉子式新永磁電機的軸向充磁圓盤形永磁體(61)、(62)及導磁圓盤06)做成一個軸向充磁圓盤形永磁體(68)， 將導磁圓環(huán)(59)、(63)做成一個導磁圓筒(69)。
6.根據權利要求1或2所述的新永磁電機，其特征是將所述的內轉子式新永磁電機的軸( 改短為軸(70)，軸承用懸浮式軸承，然后在所述電機外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣環(huán)(32)聯(lián)結的殼底(71)和殼體(72)構成，殼底(71)和殼體(72)相焊接， 導電線從封閉外殼穿孔引出，并用密封粘結材料密封其空隙，(73)為其密封結，最后將電機外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
7.根據權利要求1或3所述的新永磁電機，其特征是將所述的外轉子式新永磁電機的軸(37)改短為軸(75)，軸承用懸浮式軸承，然后在所述電機外作封閉外殼，外殼由與定子的非磁性絕緣軸(70)聯(lián)結的殼底(76)和殼體(77)構成，殼底(76)和殼體(77)相焊接， 導電線從軸端引出，并用密封粘結材料密封其空隙，(74)為其密封結，最后將電機轉子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
8.根據權利要求1或4所述的新永磁電機，其特征是將所述的內轉子式新永磁電機的軸( 改短為軸(70)后，在電機外面制作一個與權利要求六所述的同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結方法同權利要求六所述，最后將電機轉子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
9.根據權利要求1或5所述的新永磁電機，其特征是將所述的外轉子式新永磁電機的軸(37)改短為軸(7 后，在電機外面制作一個與權利要求七所述的同樣的外殼，外殼與電機聯(lián)結方法同權利要求七所述，最后將電機轉子外殼和封閉外殼之間的空氣抽出形成真空，從而制成一臺儲能電機。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的新永磁電機，其特征是將電樞線圈(10)、(15) 及G4)、(47)用非磁性導電材料制作成空心管狀的，然后躲開所述凸耳和所述非磁性絕緣條套在所述導磁圓環(huán)外。
全文摘要
一種新永磁電機，該電機由定子、轉子及軸承組成，轉子上有由永磁體圍成的U形環(huán)槽單極磁場，定子上有放入轉子的U形環(huán)槽單極磁場且與轉子永磁體離開一間隙的電樞線圈；給所述新永磁電機接直流電就成為直流電動機，用其它動力驅動新永磁電機，該電機就成為直流發(fā)電機；還可在該直流電機外部只加一個封閉外殼就能作為儲能電機。該電機無換向器、無電刷、鐵損很小、節(jié)能、效率極高、壽命長、易調速，因而用途廣。
文檔編號H02K1/12GK102237736SQ20101016141
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權日2010年5月4日
發(fā)明者劉新廣 申請人:劉新廣