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一种轮动斥力永磁直流电机制造技术

技术编号:9907816 阅读:145 留言:0更新日期:2014-04-11 08:21
一种轮动斥力永磁直流电机,该电机的主磁极为多对各单向同向、依次轮流独立转动的轮动永磁体、其相同极性磁极面朝向一致、呈侧向排斥状态沿固定于外壳内的金属导磁体表面转动。其转动使其磁极面之间的侧向排斥磁场逐一屏蔽。造成各对磁极面边缘逐一合并,并被电磁耦合装置锁并。形成磁极面间距与无间距之间正反两个方向的排斥磁作用力不对称状态。分电装置将各电磁耦合装置逐一通电使被锁并的永磁体分离、释放其储存的排斥磁作用力在输出半轴形成动能输出。该电机的电磁作用力小于永磁定向排斥磁作用力形成的转矩,使其更充分的利用永磁体的磁能效应,较目前的永磁电机更加的节电,可广泛运用于工业生产、交通运输的各节能、环保领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种轮动斥力永磁直流电机,该电机的主磁极为多对各单向同向、依次轮流独立转动的轮动永磁体、其相同极性磁极面朝向一致、呈侧向排斥状态沿固定于外壳内的金属导磁体表面转动。其转动使其磁极面之间的侧向排斥磁场逐一屏蔽。造成各对磁极面边缘逐一合并,并被电磁耦合装置锁并。形成磁极面间距与无间距之间正反两个方向的排斥磁作用力不对称状态。分电装置将各电磁耦合装置逐一通电使被锁并的永磁体分离、释放其储存的排斥磁作用力在输出半轴形成动能输出。该电机的电磁作用力小于永磁定向排斥磁作用力形成的转矩,使其更充分的利用永磁体的磁能效应,较目前的永磁电机更加的节电,可广泛运用于工业生产、交通运输的各节能、环保领域。【专利说明】一种轮动斥力永磁直流电机
本专利技术涉及一种节电永磁直流电机。
技术介绍
众所周知,稀土永磁体是具有永久而不变的磁能(如:钐钴、钕铁硼、铁镍钴等......)。目前,稀土永磁大多运用于永磁电机的固定磁极,其电机的主要工作原理是以交替变换的电磁场作用于定子或转子上极性固定不变的永磁体的永久磁场之间建立的旋转磁场的磁作用力使电机转子持续转动做功,从而提高其功率、减小其体积,较非永磁电机减少了铁损、节省电能。若能将目前永磁电机内的电磁场与永磁磁场建立的磁场作用方式换作永磁磁场相互作用、电磁场辅助作用的方式,充分利用永磁体的永久磁作用力在转子上形成持续动能做功,岂不是能节省更多社会需求巨大的电能?然而众所周知,永磁体磁场与永磁体磁场相互作用时、在没有可变电磁场作用和外力作用状态下所产生的正向和反向两个方向的磁作用力始终对称相等、恒定不变的,因而其磁作用力不产生定向动势,若想使电机内永磁磁场的相互作用形成正向磁作用力始终大于反向磁作用力的磁作用力的定向动势状态、使其在转子上形成持续对称的动能输出,须对其永磁作用力施加大于或等量对称的可变电磁作用力,既而、也就谈不上更大程度上的节省电力了。
技术实现思路
为了解决电机内永磁与永磁体磁场间相互作用时、正向和反向磁作用力始终对称相等、恒定不变的问题,在对永磁磁场相互作用的磁作用力施加不对称的、小于其磁作用力的可变电磁作用力时、使其永磁磁场间的磁作用力在转子上形成持续对称的动能,让永磁磁场发挥更大的磁能效应、使电机能在更大程度上节省更多的电能,本专利技术提供一种轮动斥力永磁直流电机。该电机内的主磁极为永磁体与永磁体磁场相互作用,其相互间的正向磁作用力在小于其输出磁作用力输出的可变电磁力作用下始终大于反向磁作用力的动势,可在转子上形成与永磁磁场相互作用产生的磁作用力持续对称的动能输出,从而让永磁磁场发挥更大的磁能效应、使电机能在更大程度上节省更多的电能。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是:该电机内,至少两块相同的金属导磁体在同一平面或同一圆周上对称固定于不受磁外壳内壁圆的中心线上。至少两对其磁极面对称于金属导磁体受磁面、每对在圆的中心线上对称固定、各对在同一圆周上各单向、同向依次独立转动的多对轮动永磁体,其相邻的磁极面边缘相互吻合、相同极性的磁极面朝向一致、在同一平面或同一圆周上呈侧向排斥状态沿金属导磁体表面转动。各对轮动永磁体的转动带动输出半轴同心转动;固定于输出半轴上的飞轮带动输出轴超越各对轮动永磁体同心转动。在各套单独支撑各对轮动永磁体转动的组合轮动支架内缘上各对称固定一对在同一圆周上的支架阻尼永磁体,在输出半轴上对称固定的一对轴阻尼永磁体沿各对支架阻尼永磁体磁极表面转动,其相互产生排斥或吸引的磁作用力小于轮动永磁体磁极面之间的侧向排斥磁作用力。无电状态下,按相同顺序和方向在圆的中心线上单独对称固定于各套组合轮动支架上、由耦合电磁极与耦合永磁体组成的各套电磁耦合装置中,耦合电磁极的极靴在各对轮动永磁体磁极面边缘靠拢合并时、与相邻的后方电磁耦合装置中的耦合永磁体磁极面同步吸合;其耦合电磁极的绕组通电时,其极靴对与其吸合的耦合永磁体磁极面产生排斥磁场。当间距转动至金属导磁体表面、金属导磁体在末端所覆盖的合并状态下轮动永磁体的磁极面小于三分之一时,通过各对联线于耦合电磁极绕组、在中心线上对称固定于各套组合轮动支架随其转动的各对绕组电刷、固定电滑片与直流电源串联的分电装置,对处于前端位置的电磁耦合装置中的耦合电磁极绕组单独通电、在其极靴与其后方相邻电磁耦合装置中的耦合永磁体磁极面分离后断电。在该电机外配备一台电启动马达与输出半轴单向传动联接,以使因失电或过载导致停机、在停机因素消除后分电装置能与前端位置的磁耦合装置转动电磁极绕组电联,可通电启动该电机。装配该电机时转动输出半轴,使各对经过金属导磁体表面的轮动永磁体处于合并状态并被电磁耦合装置锁并。当间距转动至金属导磁体表面、金属导磁体在末端所覆盖的轮动永磁体磁极面小于三分之一、分电装置与前端电磁稱合装置中的稱合电磁极绕组处于单独电联位置时,处于前端位置的头对轮动永磁体磁极面与其前侧处于末端位置的末对轮动永磁体磁极面之间呈漏磁侧向排斥,头对轮动永磁体磁极面与其后侧的磁极面呈主磁通侧向排斥,继而形成头对轮动永磁体磁极面在前后两侧所受的排斥磁作用力正向大于反向的不对称磁作用力状态。当通电时,前端电磁耦合装置中的耦合电磁极极靴与后方耦合永磁体磁极面由变吸合为排斥,释放储存的主磁通侧向排斥磁作用力尔后断电,定向作用力推动头对轮动永磁体磁极面进入导磁体受磁界面向末端磁极面靠拢形成动势,直至其两个磁极面边缘合并、被磁耦合装置锁闭,造成头对轮动永磁体变为末对轮动永磁体的位置轮换,其运动在输出半轴上形成动能输出。金属导磁体表面对应的间距消失,使合并的轮动永磁体向前转动的阻转矩减小,飞轮的惯性带动轴阻尼永磁体推动合并状态下的轮动永磁体整体转动;新形成的极距转动至金属导磁体表面、使金属导磁体又处于所覆盖的磁极面小于三分之一、分电装置与稱合电磁极绕组电联的位置,从而使永磁体磁场相互作用时其不对称磁作用力在电磁耦合装置的控制下依次轮流产生变化,形成在转轴上的持续动能输出。该电机中,进入金属导磁体受磁界面的前端轮动永磁体磁极面对其产生的吸引磁作用力抵消合并轮动永磁体磁极面转动时对金属导磁体产生的反向吸引磁作用力;电磁耦合装置的吸合磁作用力抵消金属导磁体所覆盖的磁极面传导出的漏磁磁场对前端磁极面远距离排斥的磁作用力;主动超越和被动超越的磁阻尼转动其所受的正反方向磁作用力相互抵消;在无电时电磁耦合装置中的耦合永磁体磁极面在小于轮动永磁体磁极面的状态下、其磁极面与电磁极极靴的平面吸合力大于合并状态下轮动永磁体磁极面间储存的主磁通侧向排斥磁作用力;分电装置对磁耦合装置中的电磁极绕组在通电时的通电转动角度小于轮动永磁体独立转动的角度;磁耦合装置的电磁极绕组通电时、其极靴所产生的磁通在小于对应的耦合永磁体磁极面磁通的状态下便可释放轮动永磁体磁面之间储存的主磁通侧向排斥磁作用力,继而使该电机能更充分地利用永磁体的磁能效应、在更大程度上节电。本专利技术的有益效果是:该电机在更大程度上有效地发挥了永磁的磁能效应、比现有永磁电机在更大程度上节电。可广泛运用于工业生产、交通运输和节能环保等领域。【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对其技术方案作进一步的说明 图1为图4该电机C-C线的抛图。图2为图1该电机a-a线的抛图。图3为图4该电机d-d线的抛图本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种轮动斥力永磁直流电机,包括定子、转子、转轴、侧极、换向极、换向器和启动控制装置,其特征是:所述的定子为至少两个相同的、在同一平面上或同一圆周上对称固定于外壳内壁圆中心线上的金属导磁体(3);所述的转子为至少两对形状相同、磁体相等,每对在圆的中心线上对称固定、相邻磁极面边缘相互吻合、相同极性的磁极面朝向一致、在同一平面或同一圆周上呈侧向相互排斥状态沿对应于其磁极面的金属导磁体表面同向、单向、依次独立转动或同时转动的多对轮动永磁体(9);所述的转轴为在各单独支撑各对轮动永磁体转动的各套组合轮动支架(2)的前端支承中被同向设置的各单向轴承锁止、被动于各对轮动永磁体转动、与飞轮(5)固定、同心转动的单向输出半轴(6);所述的侧极为在各套组合轮动支架内缘的同一圆周上各对称固定的、对在输出半轴上对称固定、沿其磁极表面转动的一对轴阻尼永磁体磁(20)极面产生小于轮动永磁体磁(9)极面之间排斥磁作用力的支架阻尼永磁体(21);所述的换向极为在按相同顺序和方向于中心线上对称固定于各套组合轮动支架上(2)、由耦合电磁极(18)与耦合永磁体(19)组成的电磁耦合装置中固定的,其绕组(23)通电时、其极靴(15)对后方相邻的电磁耦合装置中的耦合永磁体(19)磁极面产生排斥磁作用力,无电状态下在各对相邻轮动永磁体磁极面边缘靠拢合并时、其极靴(15)与后方相邻电磁耦合装置中耦合永磁体(19)磁极面同步吸合的各对耦合电磁极(18);所述的换向器为通过各对联线于耦合电磁极的绕组(23)、在中心线上对称固定于各套组合轮动支架上(2)随其转动的各对绕组电刷(10)、固定电滑片(12)、在间距(11)进入金属导磁体(3)受磁面、金属导磁体所覆盖的合并状态下轮动永磁体磁极面的后侧面积小于三分之一位置时,将前端位置的电磁耦合装置中的耦合电磁极的绕组(23)与直流电源单独串联通电、在该耦合电磁极的极靴与后方相邻电磁耦合装置中的耦合永磁体磁极面分离后断电的分电装置;所述的启动控制装置为一个与输出半轴(6)单向传动联接的外置电启动马达。...

【技术特征摘要】

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

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