一种磁流体驱动电动系统技术方案

一种磁流体驱动电动系统是利用磁流体替代传统电机的矽钢片或硅钢片、永磁体等固定形状材料。由线圈、磁流体管路、磁流体、液磁耦合器等组成开放性分布动力系统，将传统电机的定子、转子、外壳、散热、润滑、密封、轴承等被磁流体替代。解决电机矽钢片热衰减、线圈发热、转速小、转矩小、噪音大、重量大、转动惯量大、损耗大等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体驱动电动系统


[0001]一种磁流体驱动电动系统是电磁驱动和液力驱动结合，属于汽车、新能源领域技术创新。

技术介绍

[0002]电动机专利技术以来，由线圈和矽钢片组成的电流与磁场作用的基本结构一直没有改变，改变的只是线圈长度、粗细、布置以及矽钢片的厚度、开孔、层数等。包括永磁电机、励磁电机；不论是单极、两极、四极、八极电机还是同步电机、高速电机、发电机、步进电机等，线圈围绕固定形状铁磁体而形成磁场形式没有改变。这种形式的成功应用，推动了电动动力装置的发展，包括电动车在内的动力装置广泛采用这一技术。随着功率与体积比的要求增高，电机的线圈散热、矽钢片冷却、轴承润滑等问题越来越限制了电动车电机发展。另外，当前电车动力系统技术发展还面临以下问题：电动车为节省电力，电动机要兼容发电机，要能瞬时模式切换；为提高加速性能，要瞬时大扭矩；为提升高速驾驶体验，电机要求能高转速、高功率、连续输出；为实现节能和轻量化，电机与动力总成体积与重量都在不断减少；未来还需要四轮动力分配；辅助系统空调、转向、减震等集成一体；动能传输减少依赖电缆输送带来发热的安全隐患；电机动力系统要适应电池供电的伏安特性，充分利用电池能；这些都是电动车对动力电机系统的发展要求。当今励磁电机与永磁电机都无法满足这些需求。急需一款不限转速、不限转矩、低发热的高效率电动系统。用磁流体代替矽钢片和永磁体的电机技术能满足以上要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术是利用磁流体替代电机矽钢片或硅钢片、永磁体等固定形状材料的电动系统，电流线圈包裹磁流体产生磁场，多级线圈产生定向接力磁场，推动磁流体运动，电磁能转换为流体压力，压力驱动液磁耦合器输出动力的系统，包括线圈、磁流体管路、磁流体、液磁耦合器等组成分布电动动力系统。线圈的作用是将电流转换为磁场，三组以上的顺序排列线圈会将依次通过线圈的电流转换为运动磁场，磁场的运动方向以及速度受电流方向和电流波形频率控制。磁场力大小受电流强弱控制。电流线圈包裹在磁流体上，磁流体既充当定子又充当转子，运动磁场推动磁流体顺次向前运动，产生压力推动管路中的磁流体流动。包含磁流体的溶液流动产生了流体压力，迫使液磁耦合器叶轮转动，带动车轮转动。磁流体驱动电动系统通过磁流体作为磁场介质，不使用矽钢片和永磁体，减少了电能在矽钢片上的热损耗，提高电能转换为动能的效率；没有了工作时发热的矽钢片，磁流体电动驱动系统就没有了传统电机的热衰减；磁流体电动驱动系统磁通量和线圈没有限制，就没有了转矩和转速限制，转矩和转速均可以按需提升。没有了输出轴和变速箱等有形限制，磁流体电动驱动系统开放布置，可实现动力按需分配，不论是电动车、机器人动力需求，避免了热衰减、线圈发热、转速小、转矩小、噪音大、重量大、转动惯量大的问题。可实现一点动力多点分布，避免热损耗，减少了润滑和散热系统，无噪音、无机械磨损。
附图说明
图1是磁流体驱动电车动力系统图。
实施例1
[0004]使用磁流体驱动的电车动力系统，组成包括，如说明书附图中图1所示：磁流体电机（1），（11）是电机第一线圈，（12）是电机第二线圈，（13）是电机第三线圈。磁流体电机线圈采用绝缘漆包线或其他表面绝缘导体绕制，绕制方向统一，依次排列。第一线圈（11）、第二线圈（12）、第三线圈（13）依次排列为一组，可以多组循环排列，每组第一线圈、第二线圈、第三线圈可并联接入控制器。由控制器产生驱动电流依次产生第一磁场、第二磁场、第三磁场。磁场依次励磁出第一族磁化磁流体（31）、第二族磁化磁流体（32）、第三族磁化磁流体（33），每一族磁流体都因和下一族磁流体极性相异，被下一族磁流体吸引而运动。连续运动磁流体不断被下一组线圈加速，形成磁流体高速运动。励磁功率调整由线圈电流控制，励磁周期控制由三组线圈电流波形频率控制，三组线圈电流时序和波形满足磁流体流动性需要调整。磁流体电机（1）可以是直线形、圆环形等，线圈布置形状决定磁流体电机形状。
[0005]磁流体管道（2），（21）是管道蒸发制冷换热器。磁流体管道（2）由顺磁承压材料制成，闭环连接液磁耦合器和磁流体电机（1）。管道（2）流量取决于动力系统功率。管道（2）连接磁流体电机（1）正向出口为热端，管道（2）连接磁流体电机（1）正向入口为冷端。管道（2）包含磁流体电机腔体、磁流体输送管路、液磁耦合器腔体。管道即是磁流体以及溶液的容器也是压力动能输送装置。同时也是系统散热和空调热泵介质管路。
[0006]磁流体（3），（31）为第一族磁流体，（32）为第二族磁流体，（33）为第三族磁流体。（34）是管道压缩制热换热器。磁流体（3）由铁磁材料研磨而成，颗粒粒径在10纳米至1000纳米不等。磁流体混合在溶液中，溶液由具有传热、润滑、承压、耐腐的高分子合成油等制成。溶液包裹的磁流体经过线圈后，先后被磁化为具有N极和S极的第一族磁流体（31），第二族磁流体（32），第三族磁流体（33）。管道中磁流体因为三族磁流体推动而不断循环，其他磁流体依次变成三族磁流体被加速流动。流动的磁流体即是定子又是转子。将磁能转换为高速流动液体。形成流体压力。同时冷热也通过磁流体和溶液被带出。通过（34）散热器将溶液和磁流体所含热量交换出来。
[0007]左前轮液磁耦合器（4），（41）为左前轮液磁耦合器力矩分配调节线圈，（42）为左前轮升降阻尼器。（43）是转向助力液磁耦合器。液磁耦合器是由叶轮和输出轴组成。液磁耦合器叶轮在磁流体以及溶液的高速流动和压力作用下转动，通过输出轴将流体动力转换为机械轴旋转输出，带动轮胎转动。调整力矩分配调节线圈（41）中的电流实现流体动力与轴输出离、合、联动。实现磁流体溶液与输出轴之间切断、结合、拖动三个基本状态。满足电车直线行驶与转弯行驶以及制动行驶的模式需要。为应付复杂路面以及乘坐舒适性需要，可以将磁流体溶液动能分配给轮升降阻尼器，实现车辆底盘升降以及减震阻尼调整。（42）为左前轮升降阻尼器。方向控制也可以通过磁流体溶液动能辅助，43）是转向助力液磁耦合器，切换方向助力耦合器进出通道流体流向，实现车轮转向助力转动以及电动转动。
[0008]右前轮液磁耦合器（5），（51）为右前轮液磁耦合器力矩分配调节线圈，（52）为右前轮升降阻尼器。（53）是尾门助力液磁耦合器。液磁耦合器是由叶轮和输出轴组成。液磁耦合器叶轮在磁流体以及溶液的高速流动和压力作用下转动，通过输出轴将流体动力转换为机
械轴旋转输出，带动轮胎转动。调整力矩分配调节线圈（51）中的电流实现流体动力与轴输出离、合、联动。实现磁流体溶液与输出轴之间切断、结合、拖动三个基本状态。满足电车直线行驶与转弯行驶以及制动行驶的模式需要。为应付复杂路面以及乘坐舒适性需要，可以将磁流体溶液动能分配给轮升降阻尼器，实现车辆底盘升降以及减震阻尼调整。（52）为右前轮升降阻尼器。尾门控制也可以通过磁流体溶液动能辅助，（53）是尾门助力液磁耦合器，切换尾门助力耦合器进出通道流体流向，实现尾门电动开关。
[0009]左后轮液磁耦合器（6），（61）为左后轮液磁耦合器力矩分配调节线圈，（本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明是利用磁流体替代电机矽钢片或硅钢片、永磁体等固定形状材料的电动系统，包括线圈、管道、磁流体、磁流体溶液、管路换向调节阀、液磁耦合器等组成分布电动系统，电流线圈包裹磁流体产生磁场，多级线圈产生定向接力磁场，推动磁流体运动，磁流体运动将电磁能...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐万福，
申请(专利权)人：唐万福，
类型：发明
国别省市：