一种可控的原子动力机械系统技术方案

一种可控的原子动力机械系统，包括非磁质机壳本体、电磁铁控制器、定子本体、转子本体、低压电池组以及磁电机，定子本体内圆均匀分布若干个用于容纳电磁铁的电磁体嵌槽，转子本体靠近定子本体的边缘处设有用于容纳若干个转子永磁体的若干个镶嵌槽，镶嵌槽与电磁体嵌槽的朝向相同，转子永磁体与电磁铁装配为相对的面极性相同，非磁质机壳本体外侧设有磁电机，磁电机可在转子转动的同时为电池组充电。该系统通过控制流入电磁铁的电流大小，进而控制原子动力机械输出轴的转速、扭矩、功率等参数，确保了原子能转化为机械能的可控性。保了原子能转化为机械能的可控性。保了原子能转化为机械能的可控性。

【技术实现步骤摘要】
一种可控的原子动力机械系统


[0001]本申请涉及一种可控的原子动力机械系统，该系统可以作为一种新的动力机械代替内燃机、汽轮机、电动机而广泛应用于交通工具、运载工具、农机、飞行器、潜水器、发电机(站)等一切需要动力驱动的场合，是人类告别对化石能源依赖的一条全新技术路线。

技术介绍

[0002]近些年来，国内外都有一些人在尝试使用永久磁铁制成动力机械来代替内燃机或其他动力，驱动发电机来解决电动汽车(或发电机或其它)的能源供给问题。但存在启动困难且难以控制等核心难题，至今无批量应用的实例，实际上是他们根本没有找到将磁能方便控制地转化成机械能的有效途径和方法。磁能从本质上讲就是核能，是核能的物理表现形式，这是因为：磁能是由磁性材料中的磁偶极子规则排列形成磁场而表现出来的一种能量存在方式，磁偶极子是磁性材料的原子和围绕它高速旋转的电子形成的电流环所产生的，只要这个原子不被破坏这个磁偶极子就一直存在，也就是这个磁能一直存在，这个能量就取之不尽用之不竭，本质上他就是核能，是核能的物理表现形式，将它可控地释放就是核能的可控物理释放，释放的方式就叫核能的物理释放方式。我们只要找到了控制它释放的方法，就是找到了核能的物理可控释放方法并利用它为人类造福。

技术实现思路

[0003]本申请的目的就是为了解决将原子能转化为机械能而设计的一套可以方便地控制和调节的原子动力机械系统。该系统具体采用如下技术方案：
[0004]机壳内定子本体系统和转子本体系统。定子本体系统被固定安装在机壳中，其中有均匀分布的、倾角一定且方向一致的电磁体嵌槽。电磁体嵌槽内都装有形状一致、匝数一致、绕向一致、磁场强度一致且并联连接的电磁铁，并联的电磁铁的线圈由电池组经过电流调节器驱动。电磁体的铁芯由取向硅钢片叠制形成，磁性取向与线圈轴向一致；转子本体的圆周上均匀地分布着若干的永磁体嵌槽，这些嵌槽也有一定的倾角且与定子上的电磁铁嵌槽沿切线方向一致，嵌槽内都装有形状一致的永磁体形成转子本体，转子本体通过与之成为一体的主轴、机壳、端盖、轴承等与定子本体装配在一起形成原子动力机械系统。
[0005]由此，该原子动力机械系统可以在定子本体的驱动电路轻松实现对电磁铁的电流控制，从而轻松改变电磁铁的磁场强度。根据牛顿第三定律，转子可以获得由定子电磁铁决定大小的磁力转矩而成为一种动力输出机械，特别是一种可以方便调节的动力输出机械。
[0006]优先地，机壳、定子本体、转子本体、端盖、轴承、主轴包括与转子本体一起装在主轴上的冷却风扇以及电磁铁驱动器和电池组装配在一起。
[0007]由此构成了输出的驱动力可以在电磁铁驱动器的控制下方便地调节其大小，从而实现磁能的可控释放。
[0008]优先地，电磁铁的驱动电路是由通过电流调节器低压电池组供电的，其电流大小是由电流调节器根据需要调节的。电流调节器电流大小是受调节电路中的变阻器或霍尔元
件对开关元件开关量(PWM)的调节实现的。由此可以轻松实现对原子动力机械输出轴的转速、扭矩、功率等参数的控制。
[0009]优先地，在原子动力机械的输出轴上装有一个带有张紧轮的皮带轮，通过该皮带轮、皮带连接一个磁电机。该磁电机与驱动电路上的低压电池相连接，并适时地给电池组充电，由此，保证了定子本体中的电磁铁始终处于稳定可靠的供电状态中，从而确保电磁铁具有稳定可靠的磁场强度，从而确保原动机稳定可靠地工作。
[0010]优先地，本申请的转子本体是用非磁质的金属薄片冲压形成的，该金属薄片不是普通的硅钢片，而是一种叫做取向硅钢的特殊材料制成的并且经过特殊设计的，由足够数量的该薄片叠加，并在一定的压力下组成的特殊形状的实体，这个实体被牢固地装在带有花键的主轴上，这个实体上除均匀地分布着按照一定倾角形成的永磁体嵌槽外，在其中部还均匀地分布着一定数量的散热孔，使其在变速旋转工作时，能将其产生的热量散发出去，而确保其内部不会因热量集聚而过热。由此，可以确保转子本体不会产生磁涡流以及过热而安全可靠地工作。
[0011]优先地，本申请的定子本体也是用非磁质的金属薄片冲压形成，是由足够数量的薄片叠加并在一定的压力下组成圆柱形实体，这个实体被牢固地安装在用铝合金制成的机壳里，该实体除了在内腔邻区均匀地分布着有一定倾角的电磁铁嵌槽外，在其中间部位还均匀地分布着一些散热孔，可以将其中工作时产生的热量扩散出去而防止定子本体过热而安全可靠地工作。由此，可以确保定子本体不会产生磁涡流以及过热而安全可靠地工作。
[0012]优先地，在转子本体和机壳上，有一个对应的孔，这个孔可以装一个转子温度检测仪，例如红外测温仪，转子温度检测仪与原子动力机械系统的控制系统相连接，控制系统可以即时地检测转子本体以及永磁体的温度，以便采取措施有效地控制转子本体以及永磁体的温度，保证其安全可靠地运行。由此，可以完善地制定运行控制策略，使系统安全可靠地运行。
[0013]优先地，在定子本体上和机壳上还有一个连通的孔，可以直接装一个定子温度检测仪，例如接触型的温度传感器，这个传感器与本系统的控制系统相连，控制系统可以即时地检测定子本体以及电磁铁的温度，以便采取措施有效地控制定子本体以及电磁铁的温度，保证其安全可靠地运行。由此，可以更加完善地制定运行控制策略，使整个系统安全可靠地运行。
[0014]本申请具有如下有益效果：(1)通过在电磁铁控制器中设置电流调节器，可以线性控制电流的大小，进而实现对原子动力机械输出轴的转速、扭矩、功率等参数的控制，确保原子能转化为机械能的可控性。(2)转子本体和定子本体均采用非磁质的金属薄片冲压形成，具体可采用那种非磁性材料可根据实际需要选定(例如铝合金、镁合金、钛合金、铝镁合金等)。(3)通过在非磁质机壳本体外侧适当位置设有磁电机，磁电机通过皮带或齿轮与主轴相连，当转子带动主轴转动时，磁电机随之转动发电，为电池组B充电。(4)转子本体中部均匀地分布着一定数量的散热孔，使其在变速旋转工作时，能将其产生的热量散发出去，而确保其内部不会因热量集聚而过热；同时在转子系统和定子系
统中均设置有温度检测仪，可以实时测定转子系统和定子系统的温度，当其达到一定温度时控制系统可提醒及时采用有效措施，使得整个系统可以安全稳定地运行。
【附图说明】
[0015]图1是定子本体的结构示意图图2是电磁铁铁芯的结构示意图图3是电磁铁线圈的结构示意图图4是转子本体的结构示意图图5是主轴及转子散热风扇示意图图6是转子永磁体截面图图7是转子永磁体侧面图图8是驱动电路系统示意图图9是转子系统示意图图10是定子系统示意图图11是原子动力系统示意图
[0016]图中：1、定子本体；2、电磁体嵌槽；3、电磁铁；4、电磁体截面；5、转子本体；6、镶嵌槽；7、转子散热孔；8、主轴；9、转子散热风扇；10、转子永磁体截面；11、转子永磁体侧面；12、定子本体；13、冷却水管；14、定子本体温度检测孔；15、电磁体嵌槽；16、电磁体铁芯；17、电磁铁线圈；18、花键轴；19、磁电机；20、电磁铁控制器；21、信号线连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控的原子动力机械系统，其特征在于：包括非磁质机壳本体(29)；电磁铁控制器(19)，电磁铁控制器(19)包括能够给电磁铁(27)供电的电池组B；定子本体(12)，其内圆均匀分布若干个用于容纳电磁铁(27)的电磁体嵌槽(2)；所述电磁体嵌槽(2)倾角向内且方向一致；转子本体(5)，其中心设有主轴(8)，转子本体(5)靠近定子本体(12)的边缘处设有用于容纳若干个转子永磁体(25)的若干个镶嵌槽(6)；镶嵌槽(6)与电磁体嵌槽(2)的朝向大致相同；转子永磁体(25)与电磁铁(27)装配为相对的面极性相同。2.根据权利要求1所述的一种可控的原子动力机械系统，其特征在于，所述电磁铁(27)由硅钢片叠加而成的铁芯和用漆包线绕制而成的线圈组成。3.根据权利要求1所述的一种可控的原子动力机械系统，其特征在于，所述定子本体(12)由非铁磁质材料冲压形成。4.根据权利要求1所述的一种可控的原子动力机械系统，其特征在于，所述电磁体嵌槽(2)形状相同、大小一致。5.根据权利要求1所述的一种可控的原子动力机械系统，其特征在于，所述转子本体由非磁质的金属薄片冲压形成，所述金属薄片由取向硅钢材料制成。6.根据权利要求1所述的一种可控的原子动力机械系统，其特征在于，装配在所述定子本体(12)内的电磁铁(27)线圈并联设置，保证在接通直流电时，各电磁铁(27)对应于转子侧的磁极与对应转子的磁极相同。7.根据权利要求3所述的一种可控的原子动力机械系统，其特征在于，所述转子永磁体(25)与定子电磁铁(27)相对的磁极均为N极。8.根据权利要求1所述的一种可控的原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜炬，杜邦梁，
申请(专利权)人：杜炬，
类型：发明
国别省市：