[发明专利]一种混合励磁磁能发生装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源、动力系统，特别是一种磁电混合励磁的磁能发生装置及能量转换和输出的系统。 

技术背景

1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，发明了永磁电机。1857年英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，发明了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电机都只是能量转换的工具。 

现有技术：本人申请的“磁力能量放大器”、“永磁能原动机”、“流体传动的磁力机”等。以上都是基于永久磁铁的永磁能机器。 

本发明将电励磁的方法引入磁能发生装置，是一种铁心绕组和永磁环的混合励磁的磁能发生装置及其应用技术。磁能发生装置中加入电励磁的方法，可以通过改变励磁绕组的电流，方便地调节气隙磁场的强度，从而实现宽范围的调速特性。 

发明内容

本发明是这样实现的：一种混合励磁磁能发生装置，主要由转子(3)、磁环(1)、摇柄铁心(4)和励磁绕组(2)组成，其特征是：转子四周设有四对极或四对极以上的永磁体分布形式的磁环，磁环的S磁极和N磁极相间排列；4个或4个以上设在摇柄铁心上的励磁绕组对称或平均分布在转子的周围，铁心绕组的数量是2的公倍数，其中，有一半铁心绕组设定为S极向轴排列，另有一半的铁心绕组设定为N极向轴排列；铁心绕组与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。 

混合励磁磁能发生装置是一种产生能量的装置，其基本原理是：转子由原动机带动，转子转动时，摇柄铁心绕组与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇柄产生往复摆动的角动力，向外输出机械往复运动的动力。由于作用于转子上的吸力和斥力都是对称抵消的，所以原动机消耗的只是磨擦力，而摇柄对外输出的却是磁的吸力和斥力，输出的能量大于输入的能量。 

磁环由4块或4块以上的磁瓦组成，如4块、8块、12块，都是4的公倍数。或者，利用充模或压模的方法制造一个完整的磁环，然后在一个特制的夹 具中进行充磁，采用该方法加工出的4对极的阵列结构。磁环分为圆形和多边形两种。 

与普通的电机一样，电励磁需要有一个接线盒，每个铁心绕组都有两条线接到接线盒。而且每个铁心绕组都是设定了固定磁极的方向的。 

混合励磁磁能发生装置产生的机械往复摆动的动力通过流体传动系统或棘轮机构转换成机械旋转运动或机械往复运动的动力输出。 

流体传动系统主要由管道(18、18.1)、能将机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的摆动压缸和能将流体直流循环运动或流体往复运动动力转换成机械旋转运动或机械往复运动动力的流体马达或活塞压缸组成。 

摆动压缸包括能将一个机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸和能将4个或4个以上机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸。在普通的摆动压缸的出入口加装三通阀，即可实现将机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动的动力。摆动压缸内设有缓冲装置，以防摆动件与缸体相互碰撞。缓冲装置是利用摆动件移动到接近终点时，将摆动件和缸体之间的一部分流体封住，迫使流体从小孔或缝隙中挤出，从而产生很大的阻力，使工作部件制动，避免摆动件和缸体的相互碰撞。 

棘轮机构包括能将一个或多个机械往复运动的动力转换成机械旋转运动动力的啮合式棘轮机构或摩擦式棘轮机构；啮合式棘轮机构为外棘齿或内棘齿棘轮机构，齿形为三角形齿或矩形齿；啮合式棘轮机构为单动式或双动式棘轮机构；摩擦式棘轮机构为偏心楔块式棘轮机构或滚子楔紧式棘轮机构。由一个棘轮和多个棘爪机构组成的棘轮机构可以实现将多个机械往复运动的动力转换成机械旋转运动的动力。 

由于摇柄只做摆动运动，而且摇柄铁心绕组与磁环的距离不能过大，必须对摇柄的摆动范围作限制，以防止摇柄铁心与磁环相互碰撞。当磁能发生装置产生的机械往复摆动的动力通过流体传动系统向外输出时，可以通过摆动压缸或活塞缸内的缓冲装置实现对摇柄的摆动范围的限制。当磁能发生装置产生的机械往复摆动的动力通过棘轮机构向外输出时，可以利用挡块限制棘爪的摆动范围，进而限制摇柄的摆动范围。由于利用挡块限制摆动会产生较大的噪音和振动，因此要对挡块做缓冲设计。