專利名稱：磁動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域。
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中廣泛使用的燃燒燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)存在的問題是耗能多，噪音大，污染環(huán)境等。尤其在能源短缺的今天，耗能多地問題尤為突出。
本發(fā)明的目的是提供一種用永磁驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，即磁動(dòng)機(jī)。
下面是本發(fā)明的工作原理。首先一永磁體能否向外界提供動(dòng)力，關(guān)鍵看式
是否不成立。式中
是永磁體周圍的磁場，1是該磁場中一個(gè)閉合回路。上式表明在靜磁場中，將一個(gè)單位磁荷經(jīng)歷一個(gè)閉合回路，磁場做功為零。這里引入一個(gè)關(guān)系式
其中
是一個(gè)磁荷在所處的位置上的外磁場強(qiáng)度，
是該磁荷所受的力，qm是該磁荷的磁荷量，當(dāng)qm=1時(shí)，
，上式
按照以下一種方法制造的永磁磁環(huán)，在其周圍分布的靜磁場的情況就有所不同。制備片狀永磁鐵氧體粉，然后與特種樹脂(硅硼樹脂)混合，輾成像紙一樣的薄片，然后進(jìn)行充磁，磁化方向如圖3(圖中α是磁力線與薄磁片上下邊線之間的夾角)，再進(jìn)行卷制。磁環(huán)的磁導(dǎo)率應(yīng)等于或接近空氣磁導(dǎo)率。該磁環(huán)制造好后，其內(nèi)部磁力線方向如

圖1所示。由磁感應(yīng)線折射定律知tgα1/tgα2=μ1/μ2。在本問題中，μ1為永磁磁環(huán)的磁導(dǎo)率，而μ2為空氣磁導(dǎo)率。由于μ1=μ2，所以α1=α2，見圖2(圖中箭頭方向代表磁力線方向，n代表分界面法線)。就是說當(dāng)磁力線穿出磁環(huán)上平面進(jìn)入靠近磁環(huán)上平面的空氣中時(shí)，磁力線的方向不改變。又由于在空氣中
，所以空氣中任一點(diǎn)處
線方向與磁力線(
線)方向相同。如圖1所示，以一個(gè)單位正磁荷在磁環(huán)產(chǎn)生的磁場中繞閉合回路1(1是在磁環(huán)上平面上方貼近磁環(huán)上平面所取的一條閉合路徑)一周，則磁場對這個(gè)單位正磁荷所做的功為
式中
,α為
與
間的夾角，由于H＞0,dl＞0,α紿終為銳角，故cosα＞0,Hcosαdl＞0,ΔW=∮1Hcosαdl＞0。這說明當(dāng)單位正磁荷繞1一周，磁環(huán)磁場對該磁荷做功不為零，可以對外提供能量。由于單位正磁荷每轉(zhuǎn)完一周，其所處的位置和初始位置一樣，因此磁環(huán)磁場對磁荷的做功就可以一直進(jìn)行下去。當(dāng)qm值不一定為1時(shí)，有
一般情況下，qm可正可負(fù)，
與
間夾角θ隨著磁荷正反旋轉(zhuǎn)不同有銳角和鈍角之分(θ為銳角時(shí)，θ=α；θ為鈍角時(shí)，θ=180°-α)。當(dāng)qm為正，θ=α或qm為負(fù)，θ=180°-α?xí)r，
一般地說，磁環(huán)的內(nèi)、外半徑越大，內(nèi)、外半徑越接近，磁環(huán)的磁場分布就越理想。
以下是基于上述工作原理的三個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)施例磁動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。圖中定子磁環(huán)1固定在殼體6上，轉(zhuǎn)子磁環(huán)2通過連接圓塊4與軸3固定連接，軸3通過兩端的軸承5與殼體6相連接，定、轉(zhuǎn)子磁環(huán)之間有間隙，定、轉(zhuǎn)子磁環(huán)磁導(dǎo)率應(yīng)等于或接近空氣磁導(dǎo)率，磁環(huán)以外的構(gòu)件應(yīng)盡量使用非導(dǎo)磁材料，以免干擾磁場分布。本實(shí)施例磁動(dòng)機(jī)工作原理圖見圖5。圖中各構(gòu)件的編號與結(jié)構(gòu)示意圖(圖4)中編號一致。圖中定、轉(zhuǎn)子磁環(huán)上磁力線方向用文字?jǐn)⑹鼍褪窃诖怒h(huán)平面上任一點(diǎn)處的磁力線與該點(diǎn)到磁環(huán)軸線的直線垂直，并與磁環(huán)平面成α角(α是銳角)。用磁荷的觀點(diǎn)來解釋，一個(gè)永磁體的N極上分布著許多正磁荷，而在S極上分布著許多負(fù)磁荷。圖5中轉(zhuǎn)子磁環(huán)下平面上可以認(rèn)為分布著許多磁荷量為qm的正磁荷。這些正磁荷都處在定子磁環(huán)的磁場中。如果轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，則所有轉(zhuǎn)子下平面上的正磁荷都經(jīng)歷一個(gè)閉合回路，如果磁環(huán)平面上磁場和磁荷都均勻分布，則定子磁環(huán)磁場對轉(zhuǎn)子磁環(huán)所做的功為
為定子磁環(huán)磁場對轉(zhuǎn)子下平面上一個(gè)正磁荷所做的功，li為定子磁環(huán)上平面上方相應(yīng)的閉合回路)。轉(zhuǎn)子磁環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周后，轉(zhuǎn)子磁環(huán)與定子磁環(huán)的相對位置與旋轉(zhuǎn)一周前相同，因此定子磁環(huán)可以持續(xù)地對轉(zhuǎn)子磁環(huán)做功。
實(shí)施例2本實(shí)施例的各構(gòu)件連接關(guān)系與實(shí)施例1相似，所以只給出了工作原理圖，并在圖中省略了殼體，軸承。對本實(shí)施例的技術(shù)要求同實(shí)施例1。本實(shí)施例的工作原理圖見圖6。圖中編號1為定子，2為轉(zhuǎn)子，3為轉(zhuǎn)軸，4為連接圓塊。為了提高磁動(dòng)機(jī)的功率，采用多定子、多轉(zhuǎn)子磁環(huán)按圖中所示的磁力線方向安裝，即對于定子磁場中轉(zhuǎn)子平面上的磁荷，都要保證其每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)定子磁場對其所做的功
。為了保證轉(zhuǎn)子上受到較大力矩，要求磁環(huán)在軸向上有一定厚度，例如≥10mm。這是由于如果轉(zhuǎn)子磁環(huán)軸向厚度過薄，則鄰近定子磁環(huán)在轉(zhuǎn)子磁環(huán)的兩個(gè)環(huán)平面對應(yīng)點(diǎn)上分布的磁場趨于相等，而轉(zhuǎn)子磁環(huán)的兩個(gè)環(huán)平面上分布的磁荷極性相反，這就使得轉(zhuǎn)子磁環(huán)的兩個(gè)環(huán)平面上的力矩大幅度互相抵消，使得推動(dòng)轉(zhuǎn)子磁環(huán)旋轉(zhuǎn)的總力矩大打折扣。
實(shí)施例3本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖見圖7。圖中定子磁環(huán)1固定在殼體6上，轉(zhuǎn)子磁環(huán)2通過連接圓塊4與軸3固定連接，軸3通過兩端的軸承5與殼體6相連接。對本實(shí)施例的其它技術(shù)要求同實(shí)施例1。本實(shí)施例工作原理圖見圖8。圖中編號與圖7一致。其工作原理與實(shí)施1相似。
本發(fā)明磁動(dòng)機(jī)噪音小，無污染，節(jié)約能源。
權(quán)利要求
1、一種磁動(dòng)機(jī)，包括定子磁環(huán)1，轉(zhuǎn)子磁環(huán)2，轉(zhuǎn)軸3，連接圓塊4，軸承5，殼體6，其特征是定子磁環(huán)和轉(zhuǎn)子磁環(huán)環(huán)平面上任一點(diǎn)處的磁力線與該點(diǎn)到磁環(huán)軸線的直線垂直，并與環(huán)平面成銳角，或者定子磁環(huán)和轉(zhuǎn)子磁環(huán)內(nèi)外環(huán)面上任一點(diǎn)處的磁力線與磁環(huán)軸線垂直，并與自磁環(huán)軸線通過該點(diǎn)的直線成銳角。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動(dòng)機(jī)，其特征是當(dāng)轉(zhuǎn)子磁環(huán)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，定子磁環(huán)磁場對處于其中的轉(zhuǎn)子磁環(huán)上的磁荷所做的功大于零。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動(dòng)機(jī)，其特征是定子磁環(huán)和轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁導(dǎo)率等于或接近空氣的磁導(dǎo)率。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁動(dòng)機(jī)，其特征是轉(zhuǎn)軸，連接圓塊，殼體應(yīng)當(dāng)用非導(dǎo)磁材料制作。
全文摘要
一種磁動(dòng)機(jī),定子磁環(huán)1固定在殼體6上,轉(zhuǎn)子磁環(huán)2通過連接圓塊4與軸3固定連接,軸3通過兩端的軸承5與殼體6相連接,轉(zhuǎn)子磁環(huán)與定子磁環(huán)之間有間隙。定、轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁導(dǎo)率等于或接近空氣磁導(dǎo)率。磁環(huán)以外的構(gòu)件應(yīng)盡量使用非導(dǎo)磁材料。定、轉(zhuǎn)子磁環(huán)中的磁力線方向如圖所示。在定、轉(zhuǎn)子磁環(huán)環(huán)平面上任一點(diǎn)處的磁力線與該點(diǎn)到磁環(huán)軸線的直線垂直,并與磁環(huán)平面成銳角,使轉(zhuǎn)子始終受到一個(gè)力矩,以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號H02N11/00GK1223497SQ9910012
公開日1999年7月21日 申請日期1999年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者馬軍 申請人:馬軍