本发明专利技术涉及一种永磁体与软磁体相互作用获取变化磁场的方法及装置，该方法主要特点是，充分发挥永磁体与软磁体固有特性，使永磁体以紧贴或留有很小气隙的方式与两个彼此磁隔离软磁体发生磁化作用，软磁体则将永磁体两极的磁能引导到磁极引出端，再通过周期性地短路永磁体与软磁体所构成的磁通路来改变软磁体磁场引出端的磁场强度，或者通过周期性地调控和改变永磁体与软磁体相对位置来改变软磁体磁场引出端的磁极性和磁场强度，在此基础上，本发明专利技术还提出减少磁阻力，产生高能效变化磁场的方法。本发明专利技术还给出了交替和脉动变化磁场的装置，这些装置有效地引出和利用了永磁体固有的磁能量，有较高的能效比，能组合成多种有价值的变化磁场应用系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁应用
，尤其是永磁体与软磁体相互作用而产生变化磁场的方法及其装置。
技术介绍
众所周知，永磁体由硬磁材料制成，永磁体具有高矫顽力、剩磁大、磁化后不易退磁，而软磁体是由软磁材料制成，矫顽力低、剩磁低、易磁化、易去磁，。永磁体能磁化其周围软磁体，使软磁体也呈现磁极性。永磁体与软磁体之间的气隙越小，永磁体对软磁体的磁化作用越强。被磁化软磁体与永磁体之间存在静磁能量，使永磁体与软磁体之间存在磁场吸力，如果要将永磁体与软磁体分离，则需要外加一定的外力以克服永磁体与软磁体之间磁吸力。在电磁应用领域，变化磁场是经常遇到的概念，也是实际所需要的一种能量形式。 变化磁场可分为交替变化磁场和脉动变化磁场，所谓交替变化磁场是指磁极的极性做交替变化、同时磁场强度也做大小变化，所谓脉动变化磁场是指磁极的极性不变，只是磁场强度做大小变化。变化磁场是电动机运转的必要条件，交流和直流电动机是通过定子线圈中的电流产生激励磁场形成旋转磁场，与转子线圈中的电流激励磁场相互作用，以实现电能转换为机械能的。而永磁直流电动机，旋转磁场也是由定子线圈中激励电流产生，而转子则是用永磁材料替代线圈或导流体，从而大大的减少了电磁转换中的铜损、铁损，所以永磁直流电机效率得到明显提高。无论是交流和直流电动机，还是永磁直流电动机，转子转动的前提条件是需要有旋转磁场，传统的旋转磁场均是通过向线圈中通入交变电流所产生的。当交变电流通入线圈时，由于线圈本身存在线损、被线圈感应磁化的导磁材料也存在铁损，这些都影响到电动机效率的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种通过永磁体与软磁体之间相互作用以获取变化磁场的方法，同时还提出了减小永磁体与软磁体相互作用过程时磁阻力的方法，进一步提高通过机械能获取变化磁场的效能，同时，本专利技术还给出了通过永磁体与软磁体相互作用，以较低能耗获得周期性变化磁场的装置。为实现上述目的，本专利技术给出的永磁体与软磁体相互作用获取变化磁场的方法， 该方法充分发挥永磁体与软磁体固有特性，使永磁体磁对极以很小气隙方式对彼此磁隔离软磁体发生磁化作用，被磁化软磁体将永磁体磁能引导到成对的并且彼此磁隔离的软磁体磁场引出端，若周期性地改变永磁体与软磁体相对位置，就能在软磁体磁场引出端获取磁极性和磁场强度周期性改变的交替变化磁场；或者使永磁体两磁极紧贴两个彼此磁隔离软磁体，永磁体会磁化软磁体，被磁化软磁体将永磁体磁能引导到彼此磁隔离的软磁体磁场引出端，若在两个软磁体之间设置一个“磁路调节开关”，通过周期性地“打开”或“关闭”被磁化软磁体的磁通路，就能在软磁体磁场引出端获取磁极性不变、磁场强度周期性改变的7脉动变化磁场。此方法充分利用了永磁体快速磁化软磁体的特性，同时也充分利用了磁力线所具有的闭合性、不相交性和极力伸直和缩短自己路径趋势特性，用软磁体来引导和约束产生于永磁体的磁力线，将永磁体磁能量聚集于软磁体磁极引出端再加以利用。软磁体材料相对容易加工成型，所以软磁体磁极引出端则可以根据实际要求，设计加工成所需要的形状。该方法巧妙地使软磁体成为了传递永磁体固有磁能量媒介，使永磁体内部固有的磁能量被引导到便于对外界做功的各种场合，适当地改变和调整软磁体的形状、尺寸和材质，就能在软磁体磁极引出端处获取所需的由永磁体传导来的磁特性。在上述专利技术方法总体技术方案中，本专利技术给出了一种具体的永磁体与软磁体相互作用获取变化磁场的方法，该方法特点是，用具有一个磁对极的永磁体和两个彼此隔离软磁体共同构建一个“磁场交替变化组件”，该组件中两个彼此隔离的软磁体对称设置在永磁体周围，永磁体与两个软磁体之间具有极小气隙，永磁体能磁化两个软磁体，软磁体起到了引导和约束磁力线的作用，使两个软磁体的磁场引出端能呈现永磁体的磁特性，若永磁体与软磁体之间产生相对运动，能改变永磁体对软磁体的磁化效果，在无外力作用情况下， 永磁体与软磁体构成的磁路内磁力线会处于最直或最短状态，此时该组件处于“磁稳定状态”，在两个软磁体的磁场引出端处根据不同的结构形式得到的磁场强度趋于零或最大，当外力作用，使永磁体与软磁体之间相对位置发生改变，永磁体对软磁体的磁场感应强度也随之改变，从而使该组件软磁体磁场引出端的磁场强度也随之改变，此时该组件处于“磁亚稳定状态”，当外力继续作用，使永磁体与两个软磁体之间闭合磁力线被拉伸为最长或扭曲度最大时，该组件则处在“磁不稳定状态”，此时，在两个软磁体的磁场引出端处根据不同的结构形式得到的磁场强度为最大或趋于零，在该组件的“磁稳定状态”与“磁不稳定状态” 之间存在着许多“磁亚稳定状态”，这些“磁亚稳定状态”是由永磁体与软磁体的相对位置所决定的，该组件从“磁稳定状态”向“磁不稳定状态”变化，需要外力做功，即相对于外界作用力而言，该组件存在着“磁阻力”，而该组件从“磁不稳定状态”向“磁稳定状态”变化则不需要外力做功，该组件自身具备恢复到“磁稳定状态”趋势，即相对于外界作用力而言，该组件存在着“磁恢复力”，如果持续、周期性地施加外力，使永磁体相对于软磁体发生周期性相对运动，使所施加的外力持续地、周期性地克服该组件的“磁阻力”，永磁体就会周期性磁化软磁体，在两个软磁体的磁场引出端就会产生磁极性和磁场强度均做周期性改变的交替变化磁场。该周期性交替变化磁场磁场强度曲线的变化规律与该组件从“磁稳定状态-磁亚稳定状态-磁不稳定状态-磁亚稳定状态-磁稳定状态”的变化轨迹相对应，从而实现了通过永磁体与软磁体之间周期性相对运动，再通过所设定的固定软磁体来引导并约束磁力线，进而将永磁体的磁场性能参数输送到符合使用要求的软磁体的磁极引出端。该磁场变化组件针对外界作用力来讲，周期性呈现磁力线加长和弯曲的“磁阻力”和磁力线缩短和伸直的“磁恢复力”，即该磁场变化组件周期性地呈现“磁稳定状态”和“磁不稳定状态”，外界作用力需要周期性克服“磁阻力”才能维持在软磁体磁极引出端处产生周期性变化磁场，所以该组件的能效比较低。基于上述构建“磁场交替变化组件”方法，在所述“磁场交替变化组件”成对的软磁体之间设置“磁路调节开关”，如此构成一种“可调式磁场交替变化组件”，当该“磁路调节开关”处在完全打开状态时，成对的软磁体之间被“磁短路”，永磁体N极产生的磁力线全部经该“磁路调节开关”磁通路回到永磁体S极，此状态软磁体磁场引出端的磁场强度为最8小；当该“磁路调节开关”处在完全关闭状态时，成对软磁体之间的磁路被“断开”，永磁体N 极产生的磁力线无法经该“磁路调节开关”回到永磁体S极，此状态软磁体磁场引出端的磁场强度为最大；当该“磁路调节开关”处在不完全打开也不关闭的中间状态时，永磁体N极产生的部分磁力线能经“磁路调节开关”回到永磁体S极，此状态软磁体磁场引出端的磁场强度介于最大与最小之间，该“磁路调节开关”有以下两个方法实现，其一是，用起桥连作用的软磁体跨接于成对的软磁体之间，并且确保起到桥连作用的软磁体与永磁体构建磁通路的磁阻远小于永磁体和软磁体磁场引出端与外界负载所构建磁通路的最小磁阻值，并且在起桥连作用软磁体外围设置励磁线圈，通过改变输入励磁线圈中的激励电流来实现对软磁体磁场引出端变化磁场的控制调节；“磁路调节开关”的另一种形式是，在成对软磁体之间设置非圆形状可旋转软磁体，当可旋转软磁体旋转本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种永磁体与软磁体相互作用获取变化磁场的方法，该方法充分发挥永磁体与软磁体固有特性，使永磁体磁对极以很小气隙方式对彼此磁隔离软磁体发生磁化作用，被磁化软磁体将永磁体磁能引导到成对的并且彼此磁隔离的软磁体磁场引出端，若周期性地改变永磁体与软磁体相对位置，就能在软磁体磁场引出端获取磁极性和磁场强度周期性改变的交替变化磁场；或者使永磁体两磁极紧贴两个彼此磁隔离软磁体，永磁体会磁化软磁体，被磁化软磁体将永磁体磁能引导到彼此磁隔离的软磁体磁场引出端，若在两个软磁体之间设置一个“磁路调节开关”，通过周期性地“打开”或“关闭”被磁化软磁体的磁通路，就能在软磁体磁场引出端获取磁极性不变、磁场强度周期性改变的脉动变化磁场。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴珊珊，朱石柱，
申请(专利权)人：戴珊珊，
类型：发明
国别省市：84
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