[发明专利]永磁体与软磁体相互作用获取变化磁场的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电磁应用技术领域，尤其是永磁体与软磁体相互作用而产生变化磁场的方法及其装置。

背景技术

众所周知，永磁体由硬磁材料制成，永磁体具有高矫顽力、剩磁大、磁化后不易退磁，而软磁体是由软磁材料制成，矫顽力低、剩磁低、易磁化、易去磁，。永磁体能磁化其周围软磁体，使软磁体也呈现磁极性。永磁体与软磁体之间的气隙越小，永磁体对软磁体的磁化作用越强。被磁化软磁体与永磁体之间存在静磁能量，使永磁体与软磁体之间存在磁场吸力，如果要将永磁体与软磁体分离，则需要外加一定的外力以克服永磁体与软磁体之间磁吸力。

在电磁应用领域，变化磁场是经常遇到的概念，也是实际所需要的一种能量形式。变化磁场可分为交替变化磁场和脉动变化磁场，所谓交替变化磁场是指磁极的极性做交替变化、同时磁场强度也做大小变化，所谓脉动变化磁场是指磁极的极性不变，只是磁场强度做大小变化。变化磁场是电动机运转的必要条件，交流和直流电动机是通过定子线圈中的电流产生激励磁场形成旋转磁场，与转子线圈中的电流激励磁场相互作用，以实现电能转换为机械能的。而永磁直流电动机，旋转磁场也是由定子线圈中激励电流产生，而转子则是用永磁材料替代线圈或导流体，从而大大的减少了电磁转换中的铜损、铁损，所以永磁直流电机效率得到明显提高。无论是交流和直流电动机，还是永磁直流电动机，转子转动的前提条件是需要有旋转磁场，传统的旋转磁场均是通过向线圈中通入交变电流所产生的。当交变电流通入线圈时，由于线圈本身存在线损、被线圈感应磁化的导磁材料也存在铁损，这些都影响到电动机效率的进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提出一种通过永磁体与软磁体之间相互作用以获取变化磁场的方法，同时还提出了减小永磁体与软磁体相互作用过程时磁阻力的方法，进一步提高通过机械能获取变化磁场的效能，同时，本发明还给出了通过永磁体与软磁体相互作用，以较低能耗获得周期性变化磁场的装置。

为实现上述目的，本发明给出的永磁体与软磁体相互作用获取变化磁场的方法，该方法充分发挥永磁体与软磁体固有特性，使永磁体磁对极以很小气隙方式对彼此磁隔离软磁体发生磁化作用，被磁化软磁体将永磁体磁能引导到成对的并且彼此磁隔离的软磁体磁场引出端，若周期性地改变永磁体与软磁体相对位置，就能在软磁体磁场引出端获取磁极性和磁场强度周期性改变的交替变化磁场；或者使永磁体两磁极紧贴两个彼此磁隔离软磁体，永磁体会磁化软磁体，被磁化软磁体将永磁体磁能引导到彼此磁隔离的软磁体磁场引出端，若在两个软磁体之间设置一个“磁路调节开关”，通过周期性地“打开”或“关闭”被磁化软磁体的磁通路，就能在软磁体磁场引出端获取磁极性不变、磁场强度周期性改变的脉动变化磁场。此方法充分利用了永磁体快速磁化软磁体的特性，同时也充分利用了磁力线所具有的闭合性、不相交性和极力伸直和缩短自己路径趋势特性，用软磁体来引导和约束产生于永磁体的磁力线，将永磁体磁能量聚集于软磁体磁极引出端再加以利用。软磁体材料相对容易加工成型，所以软磁体磁极引出端则可以根据实际要求，设计加工成所需要的形状。该方法巧妙地使软磁体成为了传递永磁体固有磁能量媒介，使永磁体内部固有的磁能量被引导到便于对外界做功的各种场合，适当地改变和调整软磁体的形状、尺寸和材质，就能在软磁体磁极引出端处获取所需的由永磁体传导来的磁特性。