[发明专利]永磁动力装置

权利要求书

1.一种永磁动力装置的永磁旋转磁场构建方法，其特征在于，定子上布设有定子磁轭／定子本体、可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、永磁体旋转驱动组件及其驱动控制器，驱动控制器控制永磁体旋转驱动组件使每组永磁体的N-S极有序或按照设定的规则旋转或改变磁极方向、组配构建成至少一组永磁偶极子对，在定子与转子之间的耦合气隙中形成逆时针/顺时针旋转的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场，定子与转子有四种旋转磁扭矩结构，其一是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型鼠笼式电枢转子、径向磁场筒型绕线式电枢转子、轴向磁场盘型锅算式电枢转子、轴向磁场盘型绕线式电枢转子、斜向磁场锥筒型鼠笼／锅箅式电枢转子或斜向磁场锥筒型绕线式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应电流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，其二是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型永磁式转子、轴向磁场盘型永磁式转子和斜向磁场锥筒型永磁式转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子永磁耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，其三是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型金属导体式电枢转子、轴向磁场盘型金属导体式电枢转子或斜向磁场锥型金属导体式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应涡流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构；其四是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型复合式电枢转子、轴向磁场盘型复合式电枢转子、斜向磁场锥型复合式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子复合型耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，转子复合型耦合磁场有两种即感应涡流和感应电流复合型耦合磁场、感应涡流和永磁复合型耦合磁场，在各种零部件所采用的制造工艺和材料同等条件下，增大定子和转子的直径或／和长度、或增多可调磁极极性的永磁体组件的数量，使输出功率增大和降低能耗。

2.一种永磁动力装置，其特征在于，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构，主要由径向磁场筒型永磁定子、筒型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(102)安装在定子端盖(101、103)之间，在筒型定子磁轭(102)内侧均布的磁凹(111)处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(121)及其适配的磁靴(181)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(102)之磁凹(111)与磁靴(181)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(121、161)由永磁体(121)和永磁体上设置的永磁轴(161)构成，永磁轴(161)的两端分别由定子端盖(101、103)上对应设置的轴套或轴承(165)支撑，磁靴(181)与筒型定子磁轭(102)设定适当的隔磁间距(170)，磁靴(181)两端分别安装在定子端盖(101、103)上，筒型转子(108)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件，筒型转子(108)类似于筒式电机转子，筒型转子(108)置于磁靴(181)所围成的筒型空间中，磁靴(181)与筒型转子(108)之间设置旋转磁场耦合气隙(171)，筒型转子(108)的转子轴(109)装配在定子端盖(101、103)之中轴轴承(106、107)上，定子永磁体旋转驱动组件(141)与永磁轴(161)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。一种永磁动力装置，其特征在于，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子双转子结构，以外筒型转子——双面耦合筒型永磁定子——内筒型转子布局布设，主要由径向磁场外筒型转子、径向磁场内筒型转子、双面耦合筒型永磁定子、筒型双转子转矩叠加器、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，双面耦合径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的内磁靴和外磁靴、筒型定子本体及其适配的定子端盖构成，筒型定子本体(1502)安装在定子端盖(1503)上，在筒型定子本体(1502)上均布的磁窗内设置径向可调磁极极性的永磁体组件(1521)及其适配的外磁靴(1581)和内磁靴(1582)，径向可调磁极极性的永磁体组件(1521、1561)设置在外磁靴(1581)和内磁靴(1582)围成的圆筒空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(1521、1561)由永磁体(1521)和永磁体上设置的永磁轴(1561)构成，永磁轴(1561)的两端分别由定子端盖(1503)和定子本体(1502)端部适配处对应设置的轴套或轴承(1565、1566)支撑，外磁靴(1581)和内磁靴(1582)之间设置适当的隔磁间距(1570)，外筒型转子磁轭(1508)内圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1578)，外筒型转子(1508、1578)套装于外磁靴(1581)外侧，外磁靴(1581)与筒型转子(1508)之间设置旋转磁场耦合气隙(1571)，外侧筒型转子(1508、1578)的法兰盘(1538)固定在的转子轴(1509)装配在定子端盖(1501、1503)之中轴轴承(1506、1507)上，内筒型转子(1518、1577)装配于内磁靴(1582)围成的圆筒空间中，内筒型转子磁轭(1518)内壁中装配中空转子轴(1519)，内筒型转子磁轭(1518)外圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1577)，中空转子轴(1519)通过隔离轴承(1526、1527)装配在转子轴(1509)上，转子轴(1509)和中空转子轴(1519)通过筒型双转子转矩叠加器(1531、1532、1533、1534、1535)传动联接，筒型双转子转矩叠加器把两个相反方向旋转的转子轴进行转矩同步叠加联接，筒型双转子转矩叠加器由至少一副惰性齿轮副或齿轮齿套副为核心构建，即由转子轴(1509)上的齿轮(1531)、中空转子轴(1519)上的齿套(1532)、与齿轮(1531)和齿套(1532)相啮合的惰性齿轮(1533)、惰性齿轮(1533)的轴套／轴承(1534)和安装在定子端盖(1503)适配位置处的惰性齿轮轴(1535)构成，定子永磁体旋转驱动组件(1541、1555、1551)与永磁轴(1561)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。一种永磁动力装置，其特征在于，它为轴向磁场气隙耦合盘型单定子单转子结构，主要由轴向磁场盘型永磁定子、盘型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，轴向磁场盘型永磁定子由至少一副轴向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套盘型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，盘型定子磁轭(1002)安装在定子端盖(1001、1003)之间，在盘型定子磁轭(1002)右侧或内侧均布的磁凹(1011)位置处设置轴向可调磁极极性的永磁体组件(1021)及其适配的磁靴(1081)，轴向可调磁极极性的永磁体组件设置在盘型定子磁轭(1002)之磁凹(1011)与磁靴(1081)围成的空间中，轴向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)由永磁体(1021)和永磁体上设置的永磁轴(1061)构成，永磁轴(1061)的两端分别由定子端盖(1001)上对应适配设置的轴套或轴承(1065、1066)支撑，磁靴(1081)与盘型定子磁轭(1002)设定适当的间距(1070)，磁靴(1081)两端安装在定子端盖(1001)上，盘型转子(1008)的气隙耦合面设置转子永磁体组或转子电枢组件(1018)，盘型转子(1008)类似于盘式电机转子，盘型转子(1008)置于磁靴(1081)构建成的气隙耦合面一侧，磁靴(1081)与盘型转子(1008)之间设置适当的旋转磁场耦合气隙(1071)，盘型转子(1008)的转子轴(1009)装配在定子端盖(1001、1003)之中轴轴承(1006、1007)上，定子永磁体旋转驱动组件(1041、1040)与永磁轴(1061、163)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。一种永磁动力装置，其特征在于，它为轴向磁场气隙耦合盘型单定子双转子结构，以左盘型转子(1408)——双面耦合盘型永磁定子(1404)——右盘型转子(1418)布局布设，主要由双面耦合轴向磁场盘型永磁定子、两个盘型转子、盘型双转子转矩叠加器、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，双面耦合轴向磁场盘型永磁定子由至少一副轴向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的左磁靴和右磁靴、盘型定子本体及其适配的定子端盖构成，盘型定子本体(1402)安装在定子端盖(1401、1403)之间，在盘型定子本体(1402)盘上均布的磁窗中设置轴向可调磁极极性的永磁体组件(1421)及其适配的外磁靴(1481)和内磁靴(1482)，轴向可调磁极极性的永磁体组件设置在外磁靴(1481)和内磁靴(1482)围成的空间中，轴向可调磁极极性的永磁体组件(1421、1461)由永磁体(1421)和永磁体上设置的永磁轴(1461)构成，永磁轴(1461)的两端分别由定子本体(1402)盘上对应适配设置的轴套或轴承(1465、1466)支撑，外磁靴(1481)和内磁靴(1482)之间设置有隔磁间距(1470)，左右盘型转子(1408、1418)分别置于双面耦合盘型永磁定子(1404)的左右两侧，左右盘型转子(1408、1418)的气隙耦合面设置转子永磁体组或转子电枢组件，左右盘型转子(1408、1418)类似于盘式电机转子，盘型永磁定子(1404)分别与左右盘型转子(1408、1418)之间设置适当的旋转磁场耦合气隙(1471)，左盘型转子(1408)的转子轴(1409)装配在定子端盖(1401)和定子本体盘(1402)之中轴轴承(1406、1426)上，右盘型转子(1418)的转子轴(1419)装配在定子端盖(1403)和定子本体盘(1402)之中轴轴承(1427、1407)上，转子轴(1409)和中空转子轴(1419)通过盘型双转子转矩叠加器(1431、1432、1433、1434、1435)传动联接，盘型双转子转矩叠加器把两个相反方向旋转的转子轴进行转矩同步叠加联接，盘型双转子转矩叠加器由至少一副惰性齿轮副或齿轮齿套副为核心构建，即由左侧转子轴(1409)上的锥形齿轮(1431)、右侧转子轴(1419)上的锥形齿轮(1432)、与左右两侧的锥形齿轮(1431、1432)啮合的惰性齿轮(1433)和安装惰性齿轮轴(1435)的轴承／轴套(1434)构成，定子永磁体旋转驱动组件(1441、1456／1458)与永磁轴(1461／1463)适配啮合，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。一种永磁动力装置，其特征在于，它为轴向磁场+径向磁场气隙耦合组合型单定子单转子结构，主要由轴向磁场+径向磁场组合型永磁定子(1301、1304)、组合型转子(1308、1318)、定子永磁体旋转驱动组件(1357、1355、1341)及其相适配的驱动控制器组成，轴向磁场+径向磁场组合型永磁定子(1301、1304)由一套轴向磁场盘型永磁定子和一套径向磁场筒型永磁定子组合而成，组合型转子(1308、1318)由一套盘型转子和一套筒型转子组合而成，组合型永磁定子中的轴向磁场盘型永磁定子由至少一副轴向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套盘型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，盘型定子磁轭(1302)安装在定子端盖(1301)左侧，在盘型定子磁轭(1302)右侧或内侧均布的磁凹(1311)位置处设置轴向可调磁极极性的永磁体组件(1321)及其适配的轴向磁靴(1381)，轴向可调磁极极性的永磁体组件设置在盘型定子磁轭(1302)之磁凹(1311)与轴向磁靴(1381)围成的空间中，轴向可调磁极极性的永磁体组件(1321、1361)由永磁体(1321)和永磁体上设置的永磁轴(1361)构成，永磁轴(1361)的两端分别由定子端盖(1301)上对应适配设置的轴套或轴承(1365、1366)支撑，轴向磁靴(1381)与盘型定子磁轭(1302)设定适当的间距(1370)，轴向磁靴(1381)两端安装在定子端盖(1301)上，组合型转子中的盘型转子(1308)的气隙耦合面设置转子永磁体组或转子电枢组件(1318)，盘型转子(1308)类似于盘式电机转子，盘型转子(1308)置于轴向磁靴(1381)构建成的气隙耦合面一侧，轴向磁靴(1381)与盘型转子(1308)之间设置适当的旋转磁场耦合气隙(1371)，组合型永磁定子中的径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(1304)安装在定子端盖(1301、1303)之间，在筒型定子磁轭(11304)内侧均布的磁凹处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(1322)及其适配的径向磁靴(1382)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(1304)之磁凹与径向磁靴(1382)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(1322、1362)由永磁体(1322)和永磁体上设置的永磁轴(1362)构成，永磁轴(1362)的两端分别由定子端盖(1301、1303)上对应设置的轴套或轴承支撑，径向磁靴(1382)与筒型定子磁轭(1304)设定适当的隔磁间距(1372)，径向磁靴(1382)两端分别安装在定子端盖(1301、1303)上，组合型转子中的筒型转子(1318)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件(1312)，筒型转子(1318)类似于筒式电机转子，筒型转子(1318)置于径向磁靴(1382)所围成的筒型空间中，径向磁靴(1382)与筒型转子(1318)之间设置旋转磁场耦合气隙(1373)，组合型转子(1308、1318)的转子轴(1309)装配在定子端盖(1301、1303)之中轴轴承(1306、1307)上，定子永磁体旋转驱动组件(1341、1355、1356、1357)与永磁轴(1361、1362)相适配联接，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。一种永磁动力装置，其特征在于，它为斜向磁场气隙耦合锥型单定子单转子结构，主要由斜向磁场锥型永磁定子、锥型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，斜向磁场锥型永磁定子由至少一副斜向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套锥型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，锥型定子磁轭安装在定子端盖之间，在锥型定子磁轭右侧或内侧均布的磁凹位置处设置斜向可调磁极极性的永磁体组件及其适配的磁靴，斜向可调磁极极生的永磁体组件设置在锥型定子磁轭之磁凹与磁靴围成的空间中，斜向可调磁极极性的永磁体组件由永磁体和永磁体上设置的永磁轴构成，永磁轴的两端分别由定子端盖上对应适配设置的轴套或轴承支撑，磁靴与锥型定子磁轭设定适当的间距，磁靴两端安装在定子端盖上，锥型转子外锥面装配有转子永磁体组或转子电枢组件，锥型转子类似于锥形、筒式或盘式电机转子，锥型转子置于磁靴构建成的气隙耦合面锥筒或锥盘空间中，磁靴与锥型转子之间设置适当的旋转磁场耦合气隙，锥型转子的转子轴装配在定子端盖之中轴轴承上，定子永磁体旋转驱动组件与永磁轴相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。