[发明专利]电控磁动机

说明书

技术领域

本发明属永磁能开发领域，具体涉及永磁能利用的电控磁动机。 

背景技术

石油、煤炭等化石矿物燃料，提供了世界91％的一次商品能源，其中煤炭占28％，石油占40％，然而地球上矿物燃料的储量是有限的，由于人类无限制的开采，正快速走向枯竭，据统计，人类每年要燃烧掉40亿吨煤和25亿吨石油，并以每年3％的速度增长。照此下去，科学家们估计，地球上的煤还可维持二三百年，而石油就只有五六十年的用量了，而且过度的开发和不加限制的消耗这些化石能源，还带来了极其严重的负面作用，如诱发全球性温室效应，干旱、洪灾、酸雨等一系列问题，极大的污染了人类赖以生存的环境，因此，寻找新型替代能源，解决未来世界能源问题已成为人类社会面临的头等大事。 

当前，人类把替代化石能源的希望寄托在发展太阳能、核能和氢能，并以风能、生物能、海洋能等其它新能源作为局部补充，但人们忽视了一个更好的、潜在的、巨大的和高密度的能源，那就是永磁能，虽然人们认识到了永磁铁之间存在着强大的势能，并在永磁电机上得到很好的运用，但是，把永磁能作为新能源加以研究和开发利用，在世界范围内还没引起足够重视。全世界钕铁硼年产量可达15万吨，铁氧体年产量100万吨以上，制作铁氧体的矿产原料储量丰富，可以满足永磁能转换设备的需求，永磁铁可以反复充磁使用，因此，永磁能具备了替代庞大化石能源的首要条件，当前的主要课题是找出利用永磁能的方法和科学的设计方案。 

人们熟知的两块永磁体之间的作用方式主要有两种，一种是对面相吸或相斥，另一种是侧面相吸或相斥，相吸的最终状态是两块永磁体的中心重合为止，电磁开关运用的是对面相吸的方式，电机的定子磁极是利用侧面相吸和相斥的方式驱动转子磁极。2008年，本发明人发现了两块永磁体的第三种作用方式，如图9、图10所示：将矩形磁块固定，使N极面向外露出，将方形磁块的N极和S极共有面垂直放在矩形磁块的左端图9所示的位置上，使方形磁块的中心线与矩形磁块的左边重合，S极在左，N极在右，方形磁块便会从矩形磁块左端迅速滑向右端图10所示的位置停下，方形磁块的中心线与矩形磁块的右端重合，如果使方形磁块N极在左，S极在右，从矩形磁块右端垂直放入，便会迅速的滑向左端停下。这个力的大小与侧面引力大小相仿，具有一定的利用价值，永磁体之间这种新的作用特点和运动规律证明：一个永磁体的双极面与另一个永磁体的主极面之间所产生的磁场是开放性磁场，不受气隙的限制，径向拉力的干扰大幅度减小，力矩的方向与磁铁的表面平行，矩形磁块越短，作用力越大，当矩形磁块的长度等于方形磁块的宽度时，作用力达到最大值，但在具体应用过程中，矩形磁块的长度与方形磁块宽度的比以2∶1为适宜，可以利用它在以电能为主的传统电机基础上，进行以永磁能为主的磁动机研究，实现以少量电能的消耗开发永磁能的目标。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用电能开发永磁能的电控磁动机。 

本发明由机壳1、前端盖2、转子3、主轴4、磁力信号盘5、霍尔I 6、定子外圈7、电磁极8、螺栓I 9、线圈10、螺栓II 11、转子磁极12、轴承13、后端盖14、定子永磁极15和定子内圈16等主要部件组成。其中电磁极8的铁芯部分穿过定子内圈16和线圈10并通过螺栓I 9与定子外圈7栓接；定子永磁极15粘贴在定子内圈16上电磁极8之间，电磁极8和定子永磁极15磁极表面在一个等周线上；转子磁极12镶嵌在转子3的的极槽之中；转子3与主轴4键接；磁力信号盘5固定在主轴4的前端；通过前端盖2和后端盖14之内轴承13的支撑，将转子3架于机壳1内的定子之中，前端盖2和后端盖14与机壳1栓接，转子磁极12与定子永磁极15的间隙在1mm-2mm之间，前端盖2上装有霍尔I 6、霍尔II 20、霍尔III21、霍尔IV22，扫描点分别对准A、B、C、D四相线圈中电磁极8的中分线所在的半径。 

本发明定子线圈10的相数为A、B、C、D四相，线圈10的个数与相数是倍数关系，依A、B、C、D次序相间排列，所有线圈10通电后的电流方向都相同，且不需要换向，电磁极8全部为同性磁极，定子永磁极15为径向磁通，极性与电磁极8极性相同，定子永磁极15极面的弧长至少是电磁极8极面弧长的2倍。 

转子磁极12为接近于矩形的梯形结构，镶嵌到转子3上表现为切向磁通，与定子永磁极15的磁通方向垂直，所有的转子磁极12磁场方向相同，转子磁极12的个数与定子磁极15的个数比为3∶4，转子磁极12表面弧长等于或略大于电磁极8的弧长。