一种永磁体发动机及其控制方法技术

本申请提供了一种永磁体发动机及其控制方法。永磁体发动机包括：固定框架、定子组件和转子组件。定子组件包括：永磁体定子，以及牵引杆，其一端与永磁体定子固定连接，另一端伸出固定框架外部以在外力作用下牵引永磁体定子沿轴向移动；转子组件包括：转子，其平行正对永磁体定子，其包括安装轮毂以及多个楔形永磁体；多个楔形永磁体以相同倾斜角围绕安装轮毂固定安装，且楔形永磁体与永磁体定子同极相对；以及动力输出轴，其一端与安装轮毂固定连接，另一端伸出固定框架外部。该永磁体发动机结构简单，易于操作和维护，且无污染和噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁体发动机及其控制方法
本专利技术涉及动力部件
，并且更具体地，涉及一种永磁体发动机及其控制方法。
技术介绍
动力，不仅是驱动机械运行的心脏，更是推动人类社会进步的不二引擎。自瓦特专利技术蒸汽机后，人类首次尝到了动力机械所带来的福祉。从此以后，人们便开始不懈地致力于探寻更高效、更安全、更环保、更易于操控的机械动力。时至今日，在全世界范围内，内燃机已经成为使用范围最广、操作最为便捷的机械动力。然而，眼下内燃机依然存在热效率低、环境污染严重、噪音大、化石燃料不可持续等诸多短板。因此，近年来人们正试图以固态电池动力取代内燃机的“霸主”地位。就目前的技术而言，固态电池依然存在能量密度低、充电时间长、续航时间短等诸多瓶颈；因此，可以预见的是：在相当长的一段时间内，内燃机动力和固态电池动力将长期并存。与此同时，人们寻找其他的更高效、更安全、更环保、更易于操控的机械动力的脚步也不会停歇。鉴于上述事实，研究出一种更高效、更安全、更环保、更易于操控的动力机构日益成为该领域的热点和难点。
技术实现思路
针对上述技术中的问题，本申请提出了一种基于磁力的永磁体发动机及其控制方法，其原理是利用永磁性来驱动机械结构运转。该发动机具有更加高效、无污染、噪音较低、加工制造简单的优点。第一方面，本申请提供了一种永磁体发动机，该永磁体发动机包括固定框架、定子组件和转子组件，其中，所述定子组件包括：永磁体定子，其呈圆盘状且位于所述固定框架内部；以及牵引杆，其一端与所述永磁体定子固定连接，另一端伸出所述固定框架外部以在外力作用下牵引所述永磁体定子沿所述牵引杆的轴向移动；所述转子组件包括：转子，其位于所述固定框架内部，且平行正对所述永磁体定子，其包括安装轮毂以及多个楔形永磁体，多个所述楔形永磁体以相对于水平面的相同倾斜角围绕所述安装轮毂固定安装，且所述楔形永磁体与所述永磁体定子同极相对，使得二者靠近时产生的斥力施加在多个所述楔形永磁体上，从而使多个所述楔形永磁体带动所述安装轮毂旋转；以及动力输出轴，其一端与所述安装轮毂固定连接，另一端伸出所述固定框架外部并由固定在所述固定框架上的轴承支承。基于以上结构，该发动机利用永磁体之间同极相斥产生的斥力推动楔形永磁体，进而带动该安装轮毂及动力输出轴围绕旋转轴线转动，从而输出动力。该发动机结构简单，易于操作且易于维护，且无污染和噪音。在第一方面的实施方式中，所述转子组件还包括用于密封所述转子的密封罩，其包括周向加固圈以及设置在其顶部的上密封板和底部的下密封板，所述楔形永磁体远离所述安装轮毂的一端与所述周向加固圈的内侧壁紧固连接，所述动力输出轴穿过所述下密封板，并将缝隙进行密封。通过该实施方式，能够有效避免楔形永磁体高速旋转时暴露于空气中产生的巨大阻力，从而提高输出效率。在第一方面的实施方式中，所述转子组件还包括转子组件支撑板，其固定在所述动力输出轴上，且固定安装在所述下密封板底部以支撑所述密封罩。通过该实施方式，能够对转子组件提供进一步地支撑，从而提高结构强度和稳定性。在第一方面的实施方式中，所述定子组件还包括弹簧，其套设在所述牵引杆上，并位于所述永磁体定子和所述固定框架的内侧面之间。通过该实施方式，能够在释放牵引杆时，借助压缩状态的弹簧的弹力推动永磁体定子向转子组件移动。在第一方面的实施方式中，该楔形永磁体的安装倾斜角为40°～45°。通过该实施方式，能够使得施加在楔形永磁体上的推力维持在较高的水平，从而提高输出效率。在第一方面的实施方式中，在所述固定框架上设置有供所述牵引杆通过的穿孔，所述穿孔内设置有牵引导管，所述牵引杆在所述穿孔内沿着所述牵引导管移动。通过该实施方式，能够使牵引杆保持恒定的牵引方向而不产生偏移，从而使永磁体定子与转子之间保持恒定的相对姿态，以保证输出动力的稳定性。在第一方面的实施方式中，在所述牵引杆位于所述固定框架外部的一端设置有拽拉环。通过该实施方式，能够使得操控更为便捷。在第一方面的实施方式中，所述定子组件还包括定子安装板，其相对的两个侧面分别与所述永磁体定子和所述牵引杆固定连接。在第一方面的实施方式中，所述永磁体为钕磁铁，所述牵引杆、所述固定框架、所述轴承、所述动力输出轴由铝合金材料制成，所述密封罩和所述安装轮毂由碳纤维材料制成。通过该实施方式，能够减少其余零部件对永磁体磁场的干扰，从而保证最大的动力输出。在第一方面的实施方式中，在该固定框架的侧壁上设置有多个安装螺栓。通过该实施方式，能够将该永磁体发动机固定在机械设备上。在第一方面的实施方式中，该动力输出轴的位于该固定框架外部的一端固定设置有皮带轮。第二方面，本申请还提供了一种第一方面及其任一实施方式的永磁体发动机的控制方法，该方法包括：牵引所述牵引杆使所述永磁体定子沿轴向朝所述转子组件移动，使得所述永磁体定子和所述转子逐渐靠近，因同极相斥而产生的斥力驱动所述楔形永磁体带动所述安装轮毂和所述动力输出轴围绕旋转轴线转动；牵引所述牵引杆使所述永磁体定子沿轴向远离所述转子组件移动，使得所述永磁体定子和所述转子逐渐远离，因二者之间的斥力逐渐减小，所述安装轮毂和所述动力输出轴逐渐停止转动。本申请提供的永磁体发动机及其控制方法，相比于现有动力技术，由于其利用永磁体的磁力来驱动机械结构运转，使得该发动机具有更加高效、无污染、噪音较低、加工制造简单、易于维护的优点。只要能够达到本专利技术的目的，上述技术特征可以以各种适合的方式组合，或由等效的技术特征来替代。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1显示了根据本专利技术实施例的永磁体发动机的正视图；图2显示了根据本专利技术实施例的永磁体发动机的侧视图；图3显示了根据本专利技术实施例的转子和密封罩的组装示意图；图4显示了根据本专利技术实施例的转子的结构示意图；图5显示了根据本专利技术实施例的楔形永磁体的受力图；图6显示了根据本专利技术实施例的永磁体发动机控制方法的流程示意图。附图标记清单：110-固定框架；111-安装螺栓；120-定子组件；121-牵引杆；122-永磁体定子；123-定子安装板；124-弹簧；125-牵引导轨；126-牵引连接部件；130-转子组件；131-转子；1311-安装轮毂；1312-楔形永磁体；1313-轮毂穿轴孔；132-动力输出轴；133-轴承；134-密封罩；1341-上密封板；1342-周向加固圈；1343-下密封板；135-转子组件支撑板；136-皮带轮；140-螺栓在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1和图2分别为本专利技术提供的永磁体发动机的正视图和侧视图。如图1和图2所示，该永磁体发动机包括：固定框架110、定子组件120和转子组件130，其中，固定框架110用于容纳部分的发动机组件(即定子组件120和转子组件130的一部分)，并将该永磁体发动机连接到外部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁体发动机，其特征在于，包括：/n固定框架；/n定子组件，其包括：/n永磁体定子，其呈圆盘状且位于所述固定框架内部；/n牵引杆，其一端与所述永磁体定子固定连接，另一端伸出所述固定框架外部以在外力作用下牵引所述永磁体定子沿所述牵引杆的轴向移动；/n转子组件，其包括：/n转子，其位于所述固定框架内部，且平行正对所述永磁体定子，其包括安装轮毂以及多个楔形永磁体，多个所述楔形永磁体以相对于水平面的相同倾斜角围绕所述安装轮毂固定安装，且所述楔形永磁体与所述永磁体定子同极相对，使得二者靠近时产生的斥力施加在多个所述楔形永磁体上，从而使多个所述楔形永磁体带动所述安装轮毂旋转；/n动力输出轴，其一端与所述安装轮毂固定连接，另一端伸出所述固定框架外部并由固定在所述固定框架上的轴承支承。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁体发动机，其特征在于，包括：
固定框架；
定子组件，其包括：
永磁体定子，其呈圆盘状且位于所述固定框架内部；
牵引杆，其一端与所述永磁体定子固定连接，另一端伸出所述固定框架外部以在外力作用下牵引所述永磁体定子沿所述牵引杆的轴向移动；
转子组件，其包括：
转子，其位于所述固定框架内部，且平行正对所述永磁体定子，其包括安装轮毂以及多个楔形永磁体，多个所述楔形永磁体以相对于水平面的相同倾斜角围绕所述安装轮毂固定安装，且所述楔形永磁体与所述永磁体定子同极相对，使得二者靠近时产生的斥力施加在多个所述楔形永磁体上，从而使多个所述楔形永磁体带动所述安装轮毂旋转；
动力输出轴，其一端与所述安装轮毂固定连接，另一端伸出所述固定框架外部并由固定在所述固定框架上的轴承支承。


2.根据权利要求1所述的永磁体发动机，其特征在于，所述转子组件还包括用于密封所述转子的密封罩，其包括周向加固圈以及设置在其顶部的上密封板和底部的下密封板，所述楔形永磁体远离所述安装轮毂的一端与所述周向加固圈的内侧壁紧固连接，所述动力输出轴穿过所述下密封板，并将缝隙进行密封。


3.根据权利要求2所述的永磁体发动机，其特征在于，所述转子组件还包括转子组件支撑板，其固定在所述动力输出轴上，且固定安装在所述下密封板底部以支撑所述密封罩。


4.根据权利要求1所述的永磁体发动机，其特征在于，所述定子组件还包括弹簧，其套设在所述牵引杆上，并位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖华清，
申请(专利权)人：肖华清，
类型：发明
国别省市：湖北;42