專利名稱：一種異型電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種異型電機(jī)，包括異型電動(dòng)機(jī)和異型發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)可被統(tǒng)稱為電機(jī)。電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換，二者都是電和磁的轉(zhuǎn)換操作，是可以互相改裝的。不管是電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)，其關(guān)鍵組成部分都是電樞組件(包括導(dǎo)線線圈和電樞鐵心等輔助部分)和磁極組件(永久磁體或者電磁體)，二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)就可產(chǎn)生電和磁的交互作用。因此電樞組件和磁極組件構(gòu)成的磁電系可以被視為基本單元。電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，它是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成，電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線(磁場(chǎng)方向)方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，它主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁體繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子，其導(dǎo)線中有電流通過并受磁場(chǎng)的作用而使轉(zhuǎn)動(dòng)，這些機(jī)器中有些類型可作電動(dòng)機(jī)用，也可作發(fā)電機(jī)用。發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。一般都是由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子， 轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，或者是使轉(zhuǎn)子可以相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)，做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流?，F(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)一般分為兩種一種是磁體(分為永磁體和電磁體)在外，線圈(即構(gòu)成電樞組件的導(dǎo)線線圈)在內(nèi)，線圈在磁體產(chǎn)生的磁感線中旋轉(zhuǎn)切割磁感線，或者磁體 (分為永磁體和電磁體)在內(nèi)，線圈在外，他們都被稱作鼠籠式傳統(tǒng)電機(jī)。另一種是磁體(分為永磁體和電磁體)在線圈(即構(gòu)成電樞組件的導(dǎo)線線圈)的一側(cè)或兩側(cè)，線圈和磁體繞共有轉(zhuǎn)軸做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，磁體轉(zhuǎn)動(dòng)線圈靜止，或者反之，此類電機(jī)的直徑遠(yuǎn)大于厚度從外形上看像個(gè)盤子，因此被稱為盤式電機(jī)。盤式電機(jī)的一個(gè)共有特點(diǎn)是磁體和線圈的排布方向與共有軸垂直，沿徑向平面結(jié)構(gòu)排列。而且盤式電機(jī)的直徑遠(yuǎn)大于厚度。以上是所有已公知技術(shù)的共有特點(diǎn)。傳統(tǒng)的鼠籠式電機(jī)的結(jié)構(gòu)經(jīng)過百多年的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，就其結(jié)構(gòu)本身而言， 改進(jìn)的余地并不大，無法進(jìn)一步提高電機(jī)的單位體積的功率密度。而盤式電機(jī)相對(duì)鼠籠式電機(jī)更為新穎，具有不少優(yōu)點(diǎn)，但是，現(xiàn)有技術(shù)中的盤式電機(jī)仍存在以下缺陷
1.若盤式電機(jī)只采用一個(gè)定子與一個(gè)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，則其功率密度仍然不高，不符合現(xiàn)代電機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，在應(yīng)用空間受限的情況下，例如，如圖20所示，因?yàn)檎系K物 900的存在使得安放電機(jī)的空間很受限制，從而限制了盤式電機(jī)的徑向不能加長(zhǎng)、不能做得很大，這意味著能夠增加線圈匝數(shù)的空間變得很有限，這樣在諸如磁極磁力強(qiáng)度等條件不變或變化的可能很有限時(shí)，若想大幅提高盤式電機(jī)的單機(jī)功率則幾乎不可能。這使得盤式電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和功率都很有限。2.若盤式電機(jī)采用多個(gè)定子與多個(gè)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，雖然可以提高電機(jī)的單機(jī)功率， 但是這就需要加寬盤式電機(jī)的軸向?qū)挾纫匀菁{多個(gè)定子和轉(zhuǎn)子。但是在應(yīng)用空間受限制的情況下，例如，如圖21所示，因?yàn)檎系K物900的存在使得安放電機(jī)的空間有限而限制盤式電機(jī)的軸向不能做得很寬時(shí)，則盤式電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和功率同樣會(huì)很受影響。3.在特殊應(yīng)用空間的限制下，例如，如圖22所示，因?yàn)檎系K物900的存在使得應(yīng)用空間的尺寸有限，不容許盤式電機(jī)的徑向加長(zhǎng)，也不容許盤式電機(jī)的軸向加寬時(shí)，則要提高盤式電機(jī)的功率和功能就會(huì)變得不可能。隨著現(xiàn)代社會(huì)和生活的不斷進(jìn)步，不斷涌現(xiàn)出很多嶄新的領(lǐng)域需要應(yīng)用電機(jī)，這同時(shí)也對(duì)電機(jī)從功能到尺寸都提出了新的要求，比如在人體仿生工程領(lǐng)域，仿生人體的某些器官零件，這就需要安裝一些小電動(dòng)機(jī)，但是由于可以安裝電動(dòng)機(jī)的空間很有限，這就對(duì)電機(jī)的設(shè)計(jì)提出了新的要求，即特殊的空間限制對(duì)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)提出了特殊要求，電動(dòng)機(jī)既需要適合滿足特殊的空間形態(tài)限制，同時(shí)還需要達(dá)到很高的功率表現(xiàn)和足夠滿足功能。 這就對(duì)革新電機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)提出了新的要求。另外，在諸如新能源發(fā)電領(lǐng)域中，一些新的應(yīng)用需求需要發(fā)電機(jī)被安放在特定的極其苛刻和有限的空間形態(tài)范圍內(nèi)，同時(shí)還需要發(fā)電機(jī)達(dá)到足夠大的單機(jī)發(fā)電功率。這些新領(lǐng)域都對(duì)革新電機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)提出了新的要求。以上這些新要求在所有已公知技術(shù)中都無法解決，這需要通過徹底創(chuàng)新電機(jī)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)來解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過徹底創(chuàng)新電機(jī)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，從改變磁電系單元的結(jié)構(gòu)和形狀來配合空間的要求，用創(chuàng)新技術(shù)來增加磁電系單元的數(shù)量并改變其連接結(jié)構(gòu)和空間排布，從而提高磁電系空間利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效增加電機(jī)的功率的技術(shù)效果。本發(fā)明提供一種單位功率密度較大，同時(shí)還可滿足不同應(yīng)用對(duì)象特定空間形狀要求的異型電機(jī)，從而擴(kuò)大電機(jī)應(yīng)用范圍并增大電機(jī)功率。本發(fā)明可應(yīng)用于異型電動(dòng)機(jī)和異型發(fā)電機(jī)，對(duì)現(xiàn)有形式的發(fā)電機(jī)以及電動(dòng)機(jī)來說都具有重大革新作用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
作為本發(fā)明的第一種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括電樞組件和磁極組件，所述電樞組件和所述磁極組件繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述電樞組件、所述磁極組件構(gòu)成一磁電系單元，其特征在于，所述磁電系單元繞所述共有軸線形成一個(gè)軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。作為本發(fā)明的第二種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括至少兩個(gè)電樞組件和至少兩個(gè)磁極組件，一個(gè)所述電樞組件和一個(gè)所述磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，至少兩個(gè)所述磁電系單元并排排布形成并排磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，所述并排磁電系單元中至少包含一個(gè)繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系單元，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。進(jìn)一步地，所述異型電機(jī)的第一種技術(shù)方案或所述異型電機(jī)的第二種技術(shù)方案中，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀；
和/或，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀。作為本發(fā)明的第三種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括至少兩個(gè)電樞組件和至少兩個(gè)磁極組件，一個(gè)所述電樞組件和一個(gè)所述磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，至少兩個(gè)所述磁電系單元相連，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。進(jìn)一步地，所述異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案中，所述異型電機(jī)包括至少三個(gè)所述磁電系單元，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面的形狀；
或者，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面和/或平面的形狀；
或者，至少三個(gè)所述磁電系單元依次相連，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。作為本發(fā)明的第四種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括至少三個(gè)電樞組件和至少三個(gè)磁極組件，一個(gè)所述電樞組件和一個(gè)所述磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，
至少一個(gè)所述磁電系單元構(gòu)成一個(gè)磁電系系統(tǒng)，至少兩個(gè)磁電系系統(tǒng)并排排布形成并排磁電系系統(tǒng)，其特征在于，所述并排磁電系系統(tǒng)中至少包含一排由至少兩個(gè)磁電系單元相連構(gòu)成的磁電系系統(tǒng)，所述磁電系系統(tǒng)繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。進(jìn)一步地，所述異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案中，所述異型電機(jī)的繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系系統(tǒng)包括至少三個(gè)所述磁電系單元，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面的形狀；
或者，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面和/或平面的形狀；
或者，至少三個(gè)所述磁電系單元依次相連，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。進(jìn)一步地，所述異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案中，所述并排磁電系系統(tǒng)中至少包含一個(gè)如異型電機(jī)的第一種技術(shù)方案中所述的磁電系單元。進(jìn)一步地，所述磁電系單元繞所述共有軸線形成一個(gè)軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀；
和/或，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀。進(jìn)一步地，所述異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案或所述異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案中，構(gòu)成所述軸對(duì)稱異型曲面的至少兩個(gè)所述磁電系單元，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀；
和/或，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀。進(jìn)一步地，所述異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案或所述異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案中，構(gòu)成所述軸對(duì)稱異型曲面的至少三個(gè)所述磁電系單元，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀；
和/或，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀。進(jìn)一步地，在以上各技術(shù)方案中，所述共有軸線是與至少一個(gè)所述磁電系單元相連的轉(zhuǎn)軸；或者，所述共有軸線是每個(gè)所述磁電系單元的共有軸線。進(jìn)一步地，在以上各技術(shù)方案中，所述電樞組件為定子，所述磁極組件為轉(zhuǎn)子；或者，所述電樞組件為轉(zhuǎn)子，所述磁極組件為定子。進(jìn)一步地，所述電樞組件可由以下三種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
1、所述電樞組件包括第一電樞，所述磁極組件包括第一磁組，所述第一電樞和所述第一磁組之間設(shè)有磁隙；
所述第一磁組采用永磁體構(gòu)成，所述第一磁組靠近所述第一電樞的端面上設(shè)置有多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布；
或者，所述第一磁組采用電磁體構(gòu)成，所述第一磁組的靠近所述第一電樞的端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使所述電磁體具有磁性，并使得所述多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。2、所述電樞組件包括第二電樞和第三電樞，所述磁極組件包括第二磁組，所述第二磁組位于所述第二電樞和所述第三電樞之間，所述第二磁組與所述第二電樞和所述第三電樞之間均設(shè)有磁隙；
所述第二磁組采用永磁體構(gòu)成，所述第二磁組的靠近所述第二電樞和靠近所述第三電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布；
或者，所述第二磁組采用電磁體構(gòu)成，所述第二磁組的靠近所述第二電樞和靠近所述第三電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使所述電磁體具有磁性，并使得所述多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。3、所述電樞組件包括第四電樞，所述磁極組件包括第三磁組和第四磁組，所述第四電樞位于所述第三磁組和所述第四磁組之間，所述第四電樞與所述第三磁組和所述第四磁組之間均設(shè)有磁隙；
所述第三磁組和所述第四磁組采用永磁體構(gòu)成，所述第三磁組和所述第四磁組的靠近所述第四電樞的端面上均設(shè)置有多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布；
或者，所述第三磁組和所述第四磁組采用電磁體構(gòu)成，所述第三磁組和所述第四磁組的靠近所述第四電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使所述電磁體具有磁性，并使得所述多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。在以上含有至少兩個(gè)電樞組件的技術(shù)方案中，至少兩個(gè)所述電樞組件相互串聯(lián)連接和/或相互并聯(lián)連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明技術(shù)方案從改變磁電系單元的形狀和結(jié)構(gòu)來配合應(yīng)用空間的要求，用創(chuàng)新技術(shù)增加磁電系單元的數(shù)量并改變其連接結(jié)構(gòu)和空間排布，從而提高磁電系空間利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效增加電機(jī)的功率，達(dá)到提高電機(jī)的磁電轉(zhuǎn)換功能或者提高電機(jī)的電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換功能的技術(shù)效果。本發(fā)明的異型電機(jī)可適應(yīng)不同應(yīng)用對(duì)象的形狀要求，從而還擴(kuò)大了電機(jī)的應(yīng)用范圍，使其不再受特殊應(yīng)用空間的空間限制和局限。本發(fā)明提供一種新概念異型電機(jī)，通過徹底創(chuàng)新電機(jī)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，使其在一些特定領(lǐng)域能發(fā)揮巨大的作用。是對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)和形態(tài)的革命，也是電機(jī)設(shè)計(jì)觀念的突破與革新。本發(fā)明解決了在特定形狀空間的限制下如何有效提高電機(jī)功率密度和電機(jī)功能的問題。特別是在有障礙物存在的空間受限的實(shí)施電機(jī)條件下，通過嵌入式繞過障礙物的獨(dú)特設(shè)計(jì)、通過創(chuàng)造性地形成電機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)和形態(tài)來解決問題，并大幅增大電機(jī)功率，大幅提高電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的功能。在海洋發(fā)電、人工智能仿生、人體仿生關(guān)節(jié)或仿生機(jī)器等領(lǐng)域都大有可為?？蛇m用于特定形狀需求，特定空間限制下的特殊電機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明異型電機(jī)的第一種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明異型電機(jī)第三種技術(shù)方案的第一種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明異型電機(jī)第四種技術(shù)方案的第一種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明異型電機(jī)第三種技術(shù)方案的第二種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明異型電機(jī)第三種技術(shù)方案的第三種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明異型電機(jī)第四種技術(shù)方案的第二種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為由電磁體構(gòu)成磁電系單元的第一種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為由電磁體構(gòu)成磁電系單元的第二種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為由電磁體構(gòu)成磁電系單元的第三種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明異型電機(jī)的磁電系單元沿軸向體現(xiàn)為彎曲伸展的截面形狀示意圖； 圖11為本發(fā)明異型電機(jī)的磁電系單元沿軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲的截面形狀示意圖； 圖12為本發(fā)明異型電機(jī)磁電系單元沿徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲的截面形狀示意圖； 圖13為本發(fā)明異型電機(jī)的磁電系單元沿徑向體現(xiàn)為彎曲伸展的截面形狀示意圖； 圖14為本發(fā)明異型電機(jī)第一種技術(shù)方案體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲的截面形狀示意圖； 圖15為本發(fā)明異型電機(jī)第一種技術(shù)方案體現(xiàn)為彎曲伸展的截面形狀示意圖； 圖16為本發(fā)明異型電機(jī)的磁電系單元體現(xiàn)為分叉的截面形狀示意圖； 圖17為本發(fā)明中的磁極組件的第一種實(shí)現(xiàn)方式的構(gòu)成示意圖； 圖18為本發(fā)明中的磁極組件的第二種實(shí)現(xiàn)方式的構(gòu)成示意圖； 圖19為本發(fā)明中的磁極組件的第三種實(shí)現(xiàn)方式的構(gòu)成示意圖； 圖20為現(xiàn)有技術(shù)盤式電機(jī)受應(yīng)用對(duì)象徑向空間限制時(shí)的技術(shù)缺陷示意圖； 圖21為現(xiàn)有技術(shù)盤式電機(jī)受應(yīng)用對(duì)象軸向空間限制時(shí)的技術(shù)缺陷示意圖；圖22為現(xiàn)有技術(shù)盤式電機(jī)受應(yīng)用對(duì)象徑向和軸向空間限制時(shí)的技術(shù)缺陷示意圖； 圖23為利用本發(fā)明技術(shù)方案解決圖20所示技術(shù)缺陷的示意圖； 圖M為利用本發(fā)明技術(shù)方案解決圖21所示技術(shù)缺陷的示意圖； 圖25為利用本發(fā)明技術(shù)方案解決圖22所示技術(shù)缺陷的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。作為本發(fā)明的第一種技術(shù)方案，參見圖1，異型電機(jī)包括由電樞構(gòu)成的電樞組件 400、由磁組構(gòu)成的磁極組件500，電樞組件400和磁極組件500繞二者的共有軸線100做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電樞組件400、磁極組件100構(gòu)成一磁電系單元203，磁電系單元203繞共有軸線 100形成一個(gè)軸對(duì)稱異型曲面，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線100相垂直的平面。本發(fā)明技術(shù)方案充分利用應(yīng)用對(duì)象的有限空間，在受限的空間范圍內(nèi)隨著徑向和/或軸向的寬窄變化盡量地布設(shè)電樞組件400和磁極組件500，從而增加電機(jī)的功率，進(jìn)而提高電機(jī)的功能。也就是說，若電機(jī)為發(fā)電機(jī)，則提高了發(fā)電機(jī)的磁電轉(zhuǎn)換功能；若電機(jī)為電動(dòng)機(jī)，則提高了電動(dòng)機(jī)的電能轉(zhuǎn)機(jī)械能的功能。作為本發(fā)明的第二種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括至少兩個(gè)電樞組件和至少兩個(gè)磁極組件，一個(gè)電樞組件和一個(gè)磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，至少兩個(gè)磁電系單元并排排布形成并排磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其中，在上述并排磁電系單元中至少包含一個(gè)繞共有軸線100形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系單元203，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線100相垂直的平面。即并排磁電系單元中至少包含一個(gè)如圖1所示的磁電系單元203，根據(jù)應(yīng)用空間的需要，在多排磁電系中因地制宜根據(jù)空間的變化設(shè)置至少一個(gè)磁電系單元203，就可充分利用應(yīng)用對(duì)象受限的應(yīng)用空間， 提高特定空間的利用率，從而增大電機(jī)功率。這也是本發(fā)明所包括的并可以解決的提高電機(jī)功率的創(chuàng)新方法。其中一種表現(xiàn)形式可以參見圖14或圖15，軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿共有軸線100 的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀；和/或，軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿共有軸線100的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀。其中，圖中帶箭頭的線段或曲線段代表的是磁電系在軸向縱剖面的徑向剖口的走向形狀示意。作為本發(fā)明的第三種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括至少兩個(gè)電樞組件和至少兩個(gè)磁極組件，一個(gè)電樞組件和一個(gè)磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，至少兩個(gè)磁電系單元相連，繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案，可參見圖2、圖4、圖5分別所示的第一種、第二種和第三種具體實(shí)現(xiàn)方式。在上述異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案中，異型電機(jī)可包括至少三個(gè)磁電系單元。參見圖4，至少三個(gè)磁電系單元相連的形狀沿共有軸線的軸向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面的形狀；或者，至少三個(gè)磁電系單元相連的形狀沿共有軸線的徑向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面和/或平面的形狀?；蛘?，參見圖2、圖5，至少三個(gè)磁電系單元依次相連，繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
上述異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案中，根據(jù)應(yīng)用空間的需要，通過設(shè)置多個(gè)磁電系單元來提高電機(jī)的功能。主要體現(xiàn)為以下兩方面
一方面，適用于應(yīng)用對(duì)象存在徑向相對(duì)深入狹長(zhǎng)并彎曲的應(yīng)用空間，順有限應(yīng)用空間的走向變化，將多個(gè)磁電系單元依次相連，通過增加磁電系單元的方式達(dá)到提高電機(jī)功能的技術(shù)效果。參見圖2、圖5，以及圖10、圖11所示的截面示意圖，其中，圖中帶箭頭的線段或曲線段代表的是磁電系在軸向縱剖面的徑向剖口的走向形狀示意。另一方面，可根據(jù)隨徑向變闊了的空間特點(diǎn)來在較寬的空間位置處通過設(shè)置末端分叉的方式來增加磁電系單元，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高電機(jī)功能的技術(shù)效果。參見圖4，以及參見圖 16所示的截面示意圖，其中，圖中帶箭頭的線段或曲線段代表的是磁電系在軸向縱剖面的徑向剖口的走向形狀示意。除此之外，還可根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的空間特點(diǎn)，順有限應(yīng)用空間的尺寸變化，將多個(gè)磁電系單元依次首尾相連的方式與多個(gè)磁電系單元相連并分叉的方式相互配合使用，最大程度地提高空間利用率，最大程度地提高電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的功能。作為本發(fā)明的第四種技術(shù)方案，異型電機(jī)包括至少三個(gè)電樞組件和至少三個(gè)磁極組件，一個(gè)電樞組件和一個(gè)磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。至少一個(gè)磁電系單元構(gòu)成一個(gè)磁電系系統(tǒng)，至少兩個(gè)磁電系系統(tǒng)并排排布形成并排磁電系系統(tǒng)，并排磁電系系統(tǒng)中至少包含一排由至少兩個(gè)磁電系單元相連構(gòu)成的磁電系系統(tǒng)，此磁電系系統(tǒng)繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。即并排磁電系系統(tǒng)中至少包含一排由多于一個(gè)磁電系單元彼此相連構(gòu)成的磁電系系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用空間的需要，在多排磁電系中因地制宜根據(jù)空間的變化設(shè)置至少一個(gè)上述磁電系系統(tǒng)，可以充分利用應(yīng)用對(duì)象受限的應(yīng)用空間， 提高特定空間的利用率，從而增大電機(jī)功率。這也是本發(fā)明所包括的并可以解決的提高電機(jī)功能的創(chuàng)新方法。異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案，可參見圖3、圖6分別所示的第一種和第二種具體實(shí)現(xiàn)方式。在上述異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案中，繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系系統(tǒng)可以包括至少三個(gè)磁電系單元，參見圖6、以及參見圖16所示的截面示意圖，至少三個(gè)磁電系單元相連的形狀沿共有軸線的軸向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面的形狀； 或者，至少三個(gè)磁電系單元相連的形狀沿共有軸線的徑向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面和/或平面的形狀?；蛘?，參見圖3，至少三個(gè)磁電系單元依次相連，繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。本發(fā)明第四種技術(shù)方案在多排磁電系并排的布置中包括至少一排繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系系統(tǒng)，通過設(shè)置多個(gè)磁電系單元來增加電機(jī)的功率，該排磁電系系統(tǒng)的截面參見圖10、圖11、圖12、圖13、圖16，此處不再贅述。或者，在異型電機(jī)的第四種技術(shù)方案中，并排磁電系系統(tǒng)中可至少包含一個(gè)如圖1 所示異型電機(jī)的第一種技術(shù)方案中的磁電系單元203。此磁電系單元的其中一種表現(xiàn)形式的截面圖可以參見圖14或圖15，此處不再贅述。另外，在異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案或第四種技術(shù)方案中，當(dāng)構(gòu)成軸對(duì)稱異型曲面的為至少兩個(gè)磁電系單元時(shí)，可以其中至少有一個(gè)磁電系單元的形狀沿共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀；和/或，其中至少有一個(gè)磁電系單元的形狀沿共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀。對(duì)以上部分的其中一種表現(xiàn)形式的圖解請(qǐng)參見圖12或圖13，其中，圖中帶箭頭的線段或曲線段代表的是磁電系在軸向縱剖面的徑向剖口的走向形狀示意。再者，在異型電機(jī)的第三種技術(shù)方案或第四種技術(shù)方案中，當(dāng)構(gòu)成軸對(duì)稱異型曲面的為至少三個(gè)磁電系單元時(shí)，可以其中至少有一個(gè)磁電系單元的形狀沿共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀；和/或，其中至少有一個(gè)磁電系單元的形狀沿共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀。其中，圖中帶箭頭的線段或曲線段代表的是磁電系在軸向縱剖面的徑向剖口的走向形狀示意。由于本發(fā)明的異型電機(jī)可創(chuàng)造性地充分利用空間特點(diǎn)來包括多個(gè)磁電系單元，這就增加了電機(jī)的功率，提高了單個(gè)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)化輸出效率。同時(shí)，因?yàn)楸景l(fā)明中多個(gè)磁電系相連形成的是軸對(duì)稱異型曲面，就使得本發(fā)明的電機(jī)能夠適應(yīng)不同應(yīng)用對(duì)象的空間受限要求和形狀要求。例如，背景技術(shù)中陳述的如圖20、圖21和圖22所表示的，電機(jī)在應(yīng)用過程中遇到的困難，就可以采取圖23、圖M和圖25所展示的方案，利用本發(fā)明所提供的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和獨(dú)創(chuàng)技術(shù)來解決。需要說明的是，圖中帶箭頭的線段或曲線段代表的是磁電系在軸向縱剖面的徑向剖口的走向形狀示意。進(jìn)一步地，本發(fā)明的共有軸線可以是與至少一個(gè)磁電系單元相連的轉(zhuǎn)軸?；蛘?，共有軸線也可以不是實(shí)體轉(zhuǎn)軸，不與任何磁電系相連，而只是每個(gè)磁電系單元的共有軸線。即共有軸線不一定是實(shí)體軸，而只是磁電系所共同圍繞的共有的幾何軸線。進(jìn)一步地，在本發(fā)明異型電機(jī)的上述幾種技術(shù)方案中，電樞組件為定子，磁極組件為轉(zhuǎn)子；或者，電樞組件為轉(zhuǎn)子，磁極組件為定子。磁電系單元中的磁極組件可采用永磁體構(gòu)成，也可采用電磁體構(gòu)成。其中，永磁體材料本身具有長(zhǎng)期保持其磁性的特點(diǎn)，而電磁體則需要外界通電才能產(chǎn)生磁力。本發(fā)明的磁電系單元可有以下三種實(shí)現(xiàn)方式，下面以發(fā)電機(jī)為例對(duì)磁電系單元的具體構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)描述。1.第一種實(shí)現(xiàn)方式，磁電系單元中的電樞組件包括第一電樞，磁極組件包括第一磁組，且第一電樞和第一磁組之間設(shè)有磁隙。如果磁組采用永磁體構(gòu)成，參見圖2所示，第一磁組501采用永磁體構(gòu)成，第一磁組501靠近第一電樞401的端面上設(shè)置有多個(gè)永磁體300，多個(gè)永磁體300的N極與S極沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布，其交錯(cuò)排布的示意圖可參見圖17本實(shí)現(xiàn)方式中，在旋轉(zhuǎn)軸(也就是第一磁組501和第一電樞401的共有軸線100)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，可以使第一磁組501與第一電樞401之間做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，亦即若第一磁組501旋轉(zhuǎn)，則第一電樞401靜止，反之亦然。這樣就可通過磁通變化、切割磁感線產(chǎn)生電流輸出。關(guān)于N極和S極的沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向排布，還可以根據(jù)具體應(yīng)用對(duì)象的實(shí)施需要做各種排列組合以適應(yīng)不同具體應(yīng)用需求的需要。其中的兩個(gè)排列示范可以參照如圖18和圖19所示。如果磁組采用電磁體構(gòu)成，如圖7所示，第一磁組501 ‘采用電磁體構(gòu)成，第一磁組501 ‘的靠近第一電樞的端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線600使電磁體具有磁性，并使得多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。電磁體包括磁軛601和通電線圈導(dǎo)線600 (通電線圈導(dǎo)線可為環(huán)形導(dǎo)線、線圈)，在外界通電后，外部電流流經(jīng)磁軛601上纏繞的通電線圈導(dǎo)線600形成N極和S極，使得第一磁組501 ‘具有磁性，然后再通過磁通變化、切割磁感線等方式產(chǎn)生電流輸出。2.第二種實(shí)現(xiàn)方式，磁電系單元中的電樞組件包括第二電樞和第三電樞，磁極組件包括第二磁組，第二磁組位于第二電樞和第三電樞之間，且第二磁組與第二電樞和第三電樞之間均設(shè)有磁隙。如果磁組采用永磁體構(gòu)成，參見圖3所示，第二磁組502采用永磁體構(gòu)成，第二磁組502在靠近第二電樞402的端面上和靠近第三電樞403的端面上均設(shè)置有多個(gè)永磁體 300，多個(gè)永磁體300的N極與S極沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布，參見圖17。本實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)軸(也就是第二磁組502、第二電樞402和第三電樞403的共有軸線100)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，可以使第二磁組502與第二電樞402、第三電樞403之間做相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，亦即若第二磁組502旋轉(zhuǎn)，則第二電樞402和第三電樞403靜止，反之亦然。這樣可通過磁通變化、切割磁感線產(chǎn)生電流輸出。關(guān)于N極和S極的沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向排布，還可以根據(jù)具體應(yīng)用對(duì)象的實(shí)施需要做各種排列組合以適應(yīng)不同具體應(yīng)用需求的需要。其中的兩個(gè)排列示范可以參照如圖18和圖19所示。如果磁組采用電磁體構(gòu)成，如圖8所示，第二磁組502 ‘采用電磁體構(gòu)成，第二磁組502 ‘的靠近第二電樞和靠近第三電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使電磁體具有磁性，并使得多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。其原理與第一種實(shí)現(xiàn)方式中采用電磁體構(gòu)成磁組的工作原理相同，此處不再贅述。第二種實(shí)現(xiàn)方式相對(duì)第一種實(shí)現(xiàn)方式來說增加了一套磁電系，也就進(jìn)一步地增加了異型電機(jī)的功率密度，提高了電能轉(zhuǎn)化輸出效率和功能。3.第三種實(shí)現(xiàn)方式，磁電系單元中的電樞組件包括第四電樞，磁極組件包括第三磁組和第四磁組，第四電樞位于第三磁組和第四磁組之間，且第四電樞與第三磁組和第四磁組之間均設(shè)有磁隙。如果磁組采用永磁體構(gòu)成，參見圖4、圖5所示，第三磁組503和第四磁組504均采用永磁體構(gòu)成，第三磁組503靠近第四電樞404的端面上和第四磁組504靠近第四電樞 404的端面上均設(shè)置有多個(gè)永磁體300，多個(gè)永磁體300的N極與S極沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布，其交錯(cuò)排布的示意圖可參見圖17。本實(shí)現(xiàn)方式中，第三磁組503、第四磁組 504在旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下作同心圓旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而第四電樞404靜止，或者，第四電樞404在旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得第三磁組503和第四磁組504相對(duì)第四電樞404 做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。上述方式與第一種實(shí)現(xiàn)方式相比增大了感應(yīng)線圈單位面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律δ = BLvsin θ可知，感應(yīng)電流的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線長(zhǎng)度L、 運(yùn)動(dòng)速度v，以及運(yùn)動(dòng)方向和磁力線方向間的夾角θ的正弦成正比。增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，增大切割磁力線的導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，提高切割速度ν和盡可能垂直切割磁力線(S卩θ =90° )， 均可增大感應(yīng)電流，本實(shí)現(xiàn)方式通過增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B來提高磁電轉(zhuǎn)換能力。并考慮了應(yīng)用空間受限從而需要磁電系與磁電系之間有折角這一獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。關(guān)于N極和S極的沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向排布，還可以根據(jù)具體應(yīng)用對(duì)象的實(shí)施需要做各種排列組合以適應(yīng)不同具體應(yīng)用需求的需要。其中的兩個(gè)排列示范可以參照如圖18和圖19所示。如果磁組采用電磁體構(gòu)成，如圖9所示，第三磁組503 ‘和第四磁組504 ‘均采用電磁體構(gòu)成，第三磁組503 '和第四磁組504 '的靠近第四電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使電磁體具有磁性，并使得多個(gè)電磁體的N 極與S極沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。其原理與第一種實(shí)現(xiàn)方式中采用電磁體構(gòu)成磁組的工作原理相同，此處不再贅述。上述構(gòu)成磁電系單元的三種實(shí)現(xiàn)方式的工作過程均是以磁轉(zhuǎn)化為電的發(fā)電機(jī)為例進(jìn)行的描述，由于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)都是電和磁的相互轉(zhuǎn)換，可以互相改裝，故本發(fā)明的異型電機(jī)也可用于實(shí)現(xiàn)以電轉(zhuǎn)化為磁并進(jìn)而將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)，此處不再贅述。為滿足不同實(shí)施目的，關(guān)于N極和S極的沿繞共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向排布，可以參見圖17、圖18，多個(gè)永磁體300的N極與S極可按一定規(guī)律間隔交錯(cuò)排布，可間隔至少一個(gè)N 極后，排列相同數(shù)目的S極，以適應(yīng)不同具體應(yīng)用需求的需要。此外，在以上磁電系單元的各項(xiàng)技術(shù)方案中，構(gòu)成電樞組件的導(dǎo)線線圈每匝的寬度取決于線圈對(duì)應(yīng)磁極組件的磁極沿周向的寬窄尺寸，可以是與磁極同一寬窄尺寸，也可以是不同寬窄尺寸，配合其它電氣配件一起應(yīng)用，以滿足不同應(yīng)用需求的需要。導(dǎo)線線圈的匝與匝之間的間距設(shè)計(jì)也取決于對(duì)應(yīng)磁極組件的磁極沿周向的寬窄尺寸，可以是與磁極同一寬窄尺寸，也可以是不同寬窄尺寸，配合其它電氣配件一起應(yīng)用，以滿足不同應(yīng)用需求的需要。若本發(fā)明的異型電機(jī)應(yīng)用為發(fā)電機(jī)，則每個(gè)電樞組件可直接通過接線端子將產(chǎn)生的電流引出，也可將至少兩個(gè)電樞組件相互串聯(lián)連接和/或至少兩個(gè)電樞組件相互并聯(lián)連接后，再通過接線端子將產(chǎn)生的電流引出，以適應(yīng)不同具體應(yīng)用需求的需要。同樣地，本發(fā)明的異型電機(jī)也可為電動(dòng)機(jī)，其工作原理也是電和磁的轉(zhuǎn)換操作，此處不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種異型電機(jī)，包括電樞組件和磁極組件，所述電樞組件和所述磁極組件繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述電樞組件、所述磁極組件構(gòu)成一磁電系單元，其特征在于，所述磁電系單元繞所述共有軸線形成一個(gè)軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
2.—種異型電機(jī)，包括至少兩個(gè)電樞組件和至少兩個(gè)磁極組件，一個(gè)所述電樞組件和一個(gè)所述磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，至少兩個(gè)所述磁電系單元并排排布形成并排磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于， 所述并排磁電系單元中至少包含一個(gè)繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系單元， 所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀；和/或，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀。
4.一種異型電機(jī)，包括至少兩個(gè)電樞組件和至少兩個(gè)磁極組件，一個(gè)所述電樞組件和一個(gè)所述磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，至少兩個(gè)所述磁電系單元相連，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
5.按照權(quán)利要求4所述的異型電機(jī)，其特征在于，包括至少三個(gè)所述磁電系單元，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面的形狀；或者，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面和/或平面的形狀；或者，至少三個(gè)所述磁電系單元依次相連，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
6.一種異型電機(jī)，包括至少三個(gè)電樞組件和至少三個(gè)磁極組件，一個(gè)所述電樞組件和一個(gè)所述磁極組件構(gòu)成一個(gè)磁電系單元，每個(gè)磁電系單元中的電樞組件和磁極組件均繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè)所述磁電系單元構(gòu)成一個(gè)磁電系系統(tǒng)，至少兩個(gè)磁電系系統(tǒng)并排排布形成并排磁電系系統(tǒng)，其特征在于，所述并排磁電系系統(tǒng)中至少包含一排由至少兩個(gè)磁電系單元相連構(gòu)成的磁電系系統(tǒng)，所述磁電系系統(tǒng)繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
7.按照權(quán)利要求6所述的異型電機(jī)，其特征在于，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面的磁電系系統(tǒng)包括至少三個(gè)所述磁電系單元，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面的形狀；或者，至少三個(gè)所述磁電系單元相連的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為由一層曲面分叉成至少兩層曲面和/或平面的形狀；或者，至少三個(gè)所述磁電系單元依次相連，繞所述共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。
8.按照權(quán)利要求6所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述并排磁電系系統(tǒng)中至少包含一個(gè)如權(quán)利要求1所述的磁電系單元。
9.按照權(quán)利要求8所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述磁電系單元繞所述共有軸線形成一個(gè)軸對(duì)稱異型曲面，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀；和/或，所述軸對(duì)稱異型曲面的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面形狀和/或彎曲伸展曲面形狀。
10.按照權(quán)利要求4或6所述的異型電機(jī)，其特征在于，構(gòu)成所述軸對(duì)稱異型曲面的至少兩個(gè)所述磁電系單元，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀；和/或，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀。
11.按照權(quán)利要求5或7所述的異型電機(jī)，其特征在于，構(gòu)成所述軸對(duì)稱異型曲面的至少三個(gè)所述磁電系單元，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的軸向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀；和/或，其中至少一個(gè)磁電系單元的形狀沿所述共有軸線的徑向體現(xiàn)為進(jìn)深翹曲曲面的形狀和/或彎曲伸展曲面的形狀。
12.按照權(quán)利要求1、2、4、5、6、7、8或9所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述共有軸線是與至少一個(gè)所述磁電系單元相連的轉(zhuǎn)軸；或者，所述共有軸線是每個(gè)所述磁電系單元的共有軸線。
13.按照權(quán)利要求1、2、4、5、6、7、8或9所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述電樞組件為定子，所述磁極組件為轉(zhuǎn)子；或者，所述電樞組件為轉(zhuǎn)子，所述磁極組件為定子。
14.按照權(quán)利要求1、2、4、5、6、7、8或9所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述電樞組件包括第一電樞，所述磁極組件包括第一磁組，所述第一電樞和所述第一磁組之間設(shè)有磁隙；所述第一磁組采用永磁體構(gòu)成，所述第一磁組靠近所述第一電樞的端面上設(shè)置有多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布；或者，所述第一磁組采用電磁體構(gòu)成，所述第一磁組的靠近所述第一電樞的端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使所述電磁體具有磁性，并使得所述多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。
15.按照權(quán)利要求1、2、4、5、6、7、8或9所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述電樞組件包括第二電樞和第三電樞，所述磁極組件包括第二磁組，所述第二磁組位于所述第二電樞和所述第三電樞之間，所述第二磁組與所述第二電樞和所述第三電樞之間均設(shè)有磁隙；所述第二磁組采用永磁體構(gòu)成，所述第二磁組的靠近所述第二電樞和靠近所述第三電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布；或者，所述第二磁組采用電磁體構(gòu)成，所述第二磁組的靠近所述第二電樞和靠近所述第三電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使所述電磁體具有磁性，并使得所述多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。
16.按照權(quán)利要求1、2、4、5、6、7、8或9所述的異型電機(jī)，其特征在于，所述電樞組件包括第四電樞，所述磁極組件包括第三磁組和第四磁組，所述第四電樞位于所述第三磁組和所述第四磁組之間，所述第四電樞與所述第三磁組和所述第四磁組之間均設(shè)有磁隙；所述第三磁組和所述第四磁組采用永磁體構(gòu)成，所述第三磁組和所述第四磁組的靠近所述第四電樞的端面上均設(shè)置有多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布；或者，所述第三磁組和所述第四磁組采用電磁體構(gòu)成，所述第三磁組和所述第四磁組的靠近所述第四電樞的兩個(gè)端面上設(shè)置有多個(gè)電磁體，外部電流流經(jīng)電磁體上纏繞的線圈導(dǎo)線使所述電磁體具有磁性，并使得所述多個(gè)電磁體的N極與S極沿繞所述共有軸線旋轉(zhuǎn)的周向交錯(cuò)排布。
17.按照權(quán)利要求2、4、5、6、7、8或9所述的異型電機(jī)，其特征在于，至少兩個(gè)所述電樞組件相互串聯(lián)連接和/或相互并聯(lián)連接。
全文摘要
本發(fā)明異型電機(jī)包括電樞組件和磁極組件，電樞組件和磁極組件繞共有軸線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電樞組件和磁極組件構(gòu)成一磁電系單元，磁電系單元繞共有軸線形成軸對(duì)稱異型曲面，軸對(duì)稱異型曲面不是與共有軸線相垂直的平面。本發(fā)明通過徹底創(chuàng)新電機(jī)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，改變磁電系單元的結(jié)構(gòu)和形狀來配合特殊應(yīng)用空間的要求，用創(chuàng)新方法增加磁電系單元的數(shù)量并改變其連接結(jié)構(gòu)，從而提高磁電系空間利用率，實(shí)現(xiàn)有效增加電機(jī)功率，達(dá)到提高電機(jī)磁電轉(zhuǎn)換能力的技術(shù)效果。本發(fā)明電機(jī)可適應(yīng)不同應(yīng)用對(duì)象的形狀要求，擴(kuò)大了電機(jī)的應(yīng)用范圍，使其不再受特殊應(yīng)用空間的限制，使本發(fā)明在一些特定領(lǐng)域能夠發(fā)揮巨大作用，是電機(jī)結(jié)構(gòu)和形態(tài)的革命，也是電機(jī)設(shè)計(jì)觀念的突破。
文檔編號(hào)H02K16/00GK102185389SQ20111012219
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者陳鶴 申請(qǐng)人:陳鶴