一种电机组件机构及其能源系统运行方法技术方案

本发明专利技术所公开的一种电机组件机构，由电源、电机组件组成，电机组件由固定支架、转轴、固定转轴的轴承、转轴上固定的转子、围绕转子的定子组成，转子由转子磁铁、转子铁芯的一种或二种结合组成，定子由至少二个以转轴为对称点的定子铁芯或者一个纯定子铁芯和一个定子磁铁组成，各定子铁芯上设有电磁线圈与电源单独连接，各电磁线圈的输入端连接有设于转轴上的磁极识别旋转开关；转子的磁极端与对应的定子铁芯或定子磁铁一端的间隙可为等距或不等距；磁极识别旋转开关由电刷、绝缘子和导电滑环组成。本发明专利技术还涉及电机组件机构的能源系统运行方法，该系统产生机械能可作为动力能输出和可变为电能反馈给电源充电及补充自身消耗的电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型结构的电机组件机构及其能源运转方法，属于物理和电学的 领域；通过该电机组件机构的通电运转，可产生比输入的电功率大的机械功率。
技术介绍
目前，现有结构的电机主要部件有转子和定子。首先，它们必须满足电磁方面的要 求，保证在工作气隙中产生足够的磁通，电枢绕组允许通过一定的电流，以便产生一定的电 磁转矩。其次，要满足机械方面的要求，保证机械结构牢固和稳定，能传送一定的转矩，并能 经受住一定环境条件的考验。当现有电机接上电源后，电流流入定子绕组，产生磁动势，后 者与转子产生的励磁磁场相互作用而产生电磁转矩。当电机带着负载转起来以后，便在绕 组中产生反电动势，吸收一定的电功率，并通过转子输出一定的机械功率，从而实现了将电 能转换成机械能的过程。由于存在着摩擦、热能消耗等问题，目前结构的电机组件输出的机 械功率必然小于吸收的电功率。针对上述现有结构的技术特点，可否利用系统内永磁体的 能量，转化为系统所能利用的能量，从而到达转子输出的机械功率大于输入的电功率的可 能？本申请人一直从事此现有电机的技术改良和研究，经过多年的研究试验，终于研 发出了一种新型结构的电机组件，该电机组件利用磁铁与磁铁的同极排斥力、磁铁对铁磁 性材料的吸引力特性，令电机在转动时不但受到电磁铁的推力，同时也受到铁磁性材料的 吸力等多个力的作用，使转子输出的机械能大于输入的电能；同时利用电刷的原理或者电 子开关的原理，实现让电磁线圈依序通断电，使转子输出持续的更多的能源。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，利用多个力作用于电机 组件的转子，使转子产生的机械能多于电源输入的电动能。本专利技术所要解决的技术方案为 一种电机组件机构，由电源、与电源连接的电机组件组成，所述的电机组件由固定支架、转 轴、固定转轴的轴承、转轴上固定的转子、围绕转子的定子组成，其中所述的转子由转子磁 铁、转子铁芯的一种或二种结合组成，所述的定子由至少二个以转轴为对称点的定子铁芯 或者一个纯定子铁芯和一个定子磁铁组成，各定子铁芯上设有电磁线圈与电源单独连接， 各电磁线圈的输入端连接有设于转轴上的磁极识别旋转开关；所述转子的磁极端与对应的 定子铁芯或定子磁铁一端的间隙可为等距或不等距；当电机组件断电时，转子与定子相对 静止，当电机组件通电时，转子与定子产生相互的磁场斥力和磁场对铁磁性材料的吸引力， 令转子转动且产生的动力输出功率大于电源输出的电功率；所述的磁极识别旋转开关由电 刷、绝缘子和导电滑环组成；磁极识别旋转开关用以识别转子静止时停在什么位置，在通电 时保证正确的接通所须的电磁线圈，使电极组件得以顺利启动。所述的电源与电机组件之 间还设有可检测转子转速快慢的转速监控设备。转速监控设备具有稳定发电机输出电源的 频率，以及防止机器在空载及轻载时飞车的作用。本专利技术利用磁铁与磁铁间具有同极性相5斥、磁铁对铁磁性材料具有吸引力的特性，同时利用电机组件中定子和转子的特殊结构，使 电机组件通电时，转子磁铁或转子铁芯会受定子磁铁或定子铁芯的推力和定子铁芯的吸引 力向定子铁芯偏转，并且会发现，转子偏转所产生的机械功率比输入的电功率要大得多。如 果把这些定子围绕转子摆成一圈、按顺序接通电源，这时转子就会连续旋转起来了，那么就 可以获得持续的更多的能量了。作为对前述技术方案的进一步设计前述的转子由一转子磁铁和转子铁芯组成， 转子磁铁的磁极端与对应的定子铁芯一端的间隙为不等距，间隙的间距由窄向宽逐渐增 大，间隙窄小部分与间隙宽大部分的磁场斥力不相等。该结构是利用转子磁铁与定子电磁 场间不勻称的间隙来启动的。转子衔铁由硅钢片或磁性材料等组成，用以提升输入电能转 换成机械动力的功效，而且还能起到很好的平衡作用；定子铁芯和电磁线圈共同组成了一 个电磁铁，定子铁芯在电磁线圈没通电时又起到了衔铁的作用，在使转子磁铁的磁能转化 成动力的同时，也将输入的电能转化成了动力。本结构的电机组件的定子在转动时受到三 对力的作用一是定子铁芯磁场两极与转子磁铁磁场两极间的斥力；二是定子铁芯磁场两 极与转子铁芯两端的吸引力；三是转子磁铁磁场两极与定子铁芯两端的吸引力。前面两对 力是由输入的电能转换得来的(在理论上输出的机械功率等于输入的电功率，也就是说输 入的电能还能从输出的机械动力中转换回来)，而第三对力却是由电能的介入催化出来的， 这第三对力就是多出来的动力能量的来源。当电机组件从永不枯竭的能源中脱离出来单独 使用时，电机组件与现有的电机组件在输出同样的额定机械动力功率时，电机组件比现有 原来的电机组件所须消耗的电功率要小得多。前述的导电滑环由一个完整的导电滑环和一个半圆形的导电滑环结合在一起组 成，定子铁芯上的二个电磁线圈的二个同名端连接在一起，另外二个同名端各连接一个电 刷依序与半圆形导电滑环导通。本专利技术的转子和定子之间的结构也可以采用以下形式电机组件的转子为至少二 个以转轴为对称点的转子铁芯，转子铁芯上设有电磁线圈，转子铁芯与定子铁芯二者对应 端之间的间隙等距；所述的定子由一个定子铁芯和一个定子磁铁组成；或者是定子由两个 对称的定子铁芯组成，其中一个定子铁芯设有电磁线圈；所述的转子铁芯产生的磁场与定 子磁铁的磁场相互面向的延长线相交形成一定角度。前述的导电滑环包括一个完整的导电 滑环和与转子上各电磁线圈单独连接的导电块，转子铁芯上各电磁线圈的一同名端一起连 接到导电滑环上，另一同名端各连接一块导电块。由于定子与转子的结构是具有互换性，所 以此结构的电机组件是把前述结构的定子和转子做了位置的相互变换。本结构的电机组件 把电磁线圈做在转子上是为了使转子有更好的平衡性。如果把定子磁铁做成交流电磁铁， 再将交流电磁铁的电磁线圈与转子铁芯的电磁线圈串联或并联或串联并联混合使用，那么 就成了交直流两用了。本结构的电机组件与前述结构的电机组件的不同之处在于本电 机组件可以带额定负载启动；把与导电块相接触的电刷旋转180°可以使转子改变旋转方 向；转子与定子之间的间隙是均勻的；调节与导电块相接触的电刷角度位置还能改变启动 运行力矩；定子与转子进行了互换，由两个电磁线圈换成了八个；旋转开关上的半个导电 滑环从原来的整体分离开，换成了八块独立的导电块。与导电块相接触的电刷的安放位置， 以使接通相应的电磁线圈产生的磁场极性与定子磁场极性错开一定的角度为准。本电机组 件通电后，电刷接通了转子铁芯的电磁线圈，使转子产生了与定子磁场相交的同极性磁场，从而产生了转子磁场与定子磁场间的斥力和转子磁场对定子衔铁的吸引力使转子转动起 来；转子转动一定角度后，电刷断开前面一个电磁线圈与后面一个电磁线圈保持接通，综合 上述原理转子继续转动；转子又转动一定角度后，电刷继续接通下一个电磁线圈使转子磁 场状态回到起始状态。就这样，转子不断的转动，电刷也不断的接通下一个电磁线圈，使转 子依照上述原理经过启动过程进入运行状态。至此，转子不断转动得以实现。对应上述定子和转子只利用两者磁极一端作用力的结构，本专利技术的定子与转子为 了更好地利用其两者的作用力，可以采用以下形式定子二端产生的磁极与转子二端产生 的磁极各自相互对应并且同极性，即定子的N极与转子的N极对应，定子的S极与转子的S 极对应，定子受到转子的两个作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机组件机构，由电源（１）、与电源连接的电机组件（２）组成，所述的电机组件由固定支架、转轴（３）、固定转轴的轴承、转轴上固定的转子、围绕转子的定子组成，其特征在于：所述的转子由转子磁铁（６）、转子铁芯（７）的一种或二种结合组成，所述的定子由至少二个以转轴为对称点的定子铁芯（８）或者一个纯定子铁芯和一个定子磁铁（９）组成，各定子铁芯上设有电磁线圈（１０）与电源单独连接，各电磁线圈的输入端连接有设于转轴上的磁极识别旋转开关（１１）；所述转子的磁极端与对应的定子铁芯或定子磁铁一端的间隙可为等距或不等距；所述的磁极识别旋转开关由电刷（１２）、绝缘子（１３）和导电滑环（１４）组成；所述的电源与电机组件之间设有可检测转子转速快慢的转速监控设备；当电机组件断电时，转子与定子相对静止，当电机组件通电时，转子与定子产生相互的磁场斥力，令转子转动且产生的动力输出功率大于电源输出的电功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖成勇，
申请(专利权)人：肖成勇，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]