CN1288287A - 磁动机 - Google Patents

Abstract

一种可节省能源的磁动机,机壳形状为圆形,中心是永久磁铁转子,机壳内周圈为数个可单向转动的小磁轮和(或)数个电磁铁线圈。其转动原理为:中心转子的N极和S极在两侧不动小磁轮力作用下,绕轴心转动,而对应N和S极处的单个小磁轮,在外侧电磁力和转子磁极位置处的圆弧形齿条与小磁轮上齿盘啮合力作用下,统自轴转动半周,从而又维持了磁动机的旋转磁场,推动中部转子连续转动,达到主要或完全依靠其永久磁铁力来驱动转子连续运转,输出机械能的目的。

Description

磁动机

本发明涉及一种主要或完全利用永久磁铁之间的相互作用力来实现机械转动的动力装置。

目前，人类使用的电动机是主要以通电电磁线圈和永久磁铁之间的相互作用力来实现机械转动的，因为现今电力主要依靠煤碳或其它天然能源来产生，这样不仅消耗了大量的天然能源，而且对人类的生态环境破坏和污染越来越大。

本发明的目的是提供一种磁动机，主要或完全利用永久磁铁之间的相互作用力来实现机械转动。这样不仅减轻了对天然能源的依赖，而且对维护人类的生态环境也起到了很大作用。

本发明的目的是这样实现的：用数个小磁轮(注：如果小磁轮较长就应称为小磁棒了，但为了简易在说明书中统称为小磁轮)做定子，围绕圆形机壳内侧均匀排布，并限定了小磁轮只能绕自轴心单向转动(用安装在机壳内侧的弹性阻转卡具和小磁轮或单向卡盘上的单向转动卡槽或卡头以及中部转子对小磁轮的作用力来实现。再有就是可使周圈小磁轮在静止时的两磁极连线方向都顺转子旋转方向扭转与通过转子轴心的直径相夹一个相同的小角度，即增大小磁轮之间静止时的静止磁极吸引力)，在每个小磁轮上与小磁轮同轴固定安装有圆形刚性齿盘。在机壳中部放永久磁铁转子，此转子可为两极或多极，其外形为圆形、椭圆形、条形或其它异形，本说明书主要以两极条形转子来说明。在转子轴或磁极面上固定安装具有与每个磁极位置相对应的圆弧形齿条的齿盘。这样，在转子磁力和弹性阻转卡具的作用下，转子每个磁极两侧小磁轮均处于暂时的静止状态，一侧的小磁轮同为N极朝向转子(即小磁轮磁极连线与通过转子轴心的直径重合)，另一侧同为S极朝向转子，同对中部转子每个磁极施加了一个绕轴心转动力，转子在此转动力作用下转动时，又利用相对于磁极位置处的圆孤形齿条和所对应的小磁轮上同轴齿盘的啮合带动相对应每个磁极位置的单个小磁轮(因为只有这个位置的小磁轮被转子磁极的吸引力吸引，可随转子旋转一个角度，只要调整好α角，就可大大减小圆弧齿条和齿轮相互接触时的碰撞冲击力)旋转半周，从与转子磁极相吸转成相斥，以此连续下去。这样就始终保持了转子在转动过程中转子每个磁极一侧小磁轮同为N极朝向转子，另一侧小磁轮同为S极朝向转子，始终对转子每个磁极施加了一个恒向转动力。这就形成和始终保持了超前转子磁极一个定向角度的旋转磁场，推动转子在具有一定能量状态下保持连续转动下去。总之，是中部转子的N和S极在两侧不动小磁轮力作用下，带动转轴绕轴心转动，转动过程中又不断带动磁极位置处的单个小磁轮旋转半周，从而又保持了磁动机的旋转磁场，不断推动转子连续转动。这就是磁动机连续转动的基本原理。

但在这种情况下转子转动，由于要把磁极位置处小磁轮从与转子吸引力转至排斥力，所受的阻力是很大的。为了减小这个阻力，在机壳内侧周圈小磁轮外部，对应每个小磁轮各安装一个相同的电磁铁线圈。在转子带动每个小磁轮转动时，给所对应转动小磁轮的电磁铁线圈通电，即对这个小磁轮施加排斥力，推动此小磁轮旋转，每个电磁铁线圈的通电顺序与转子磁极运行同步，这样可大大减小转子转动时所受阻力，并且电磁铁线圈中通电电流越大，转子的转速和输出功率就越大，这就实现了在电磁铁线圈磁力辅助下，以永久磁场磁力为主相互作用来达到提高输出机械转动能的目的。根据这个原理还可以在转子轴上安装一个小发电机，利用此转子的转动使小发电机发电，再把发出的电量输回给磁动机的电磁铁线圈，这样就可使磁动机不需要外加电量，只依靠自身产生的电量来提高转子转速，从而提高磁动机输出功率。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明磁动机第1个实施例主要结构及原理示意图。

图2是第1个实施例的横向剖面示意图。

图3是本发明磁动机第2个实施例主要结构及原理示意图。

图4是第2个实施例的横向剖面示意图。

第1和第2实施例的区别在于，第1实施例加了电磁铁和接线盒，第2实施例没有电磁铁和接线盒，其它均相同。

在图1和图3中：

1、永久磁铁转子 2、转子轴 3、圆弧形齿条 4、小永久磁铁轮5、小磁铁轮转轴 6、小磁轮齿盘 7、弹性阻转卡具 8、小磁轮或单向转动卡盘的卡槽或卡头 9、隔磁板(或垫板) 10、电磁铁线圈(实施例2没有) 11、机壳 12、机座 13、接线盒(实施例2没有)

参图说明：在第1和第2实施例图1和图3中，中部转子(1)两边的小磁轮(4)的单向卡槽或卡头(8)均被卡具(7)顶住了，不能顺时针转动，处于静止状态。左边小磁轮均N极朝向转子，右边小磁轮均S极朝向转子，形成了一个超前转子磁极90°左右的磁场，此磁场对转子施加了一个顺时针旋转力。而转子又通过齿条(3)和齿盘(6)的啮合，再加上实施例1中的电磁铁线圈(10)对上下两个小磁轮施加的排斥力，这样随着转子转动也带动上下两个小磁轮旋转半周，从与转子相吸转至相斥，推动转子连续向下转动。总之，就是在磁极两侧不动小磁轮所形成的磁场主场力作用下转子转动，而转子转动过程中又在通电电磁铁线圈磁力辅助下不断带动磁极位置处单个小磁轮旋转，从而又维持了两边主磁场力，也就保持了转子连续旋转。这就达到了输入小电量输出大功率转动能的目的。本发明的接电原理与三相交流电机原理相同，区别是在运转过程中始终只有与转动小磁轮对应的电磁铁线圈通电。另外中心转子磁极竖向中心线和圆孤齿条中心线的夹角α(0≤α或α＜0)，由转子上圆弧形齿条与小磁轮齿盘接触时的碰撞冲击力最小和转子旋转时受阻力最小输出功率最大原则来决定。

根据本发明磁动机的设计原理，把磁动机中心转子制做成两极圆形转子或四极转子，也可提高转子的旋转速度，增大输出功率。以下仅以没有外加电磁铁线圈的实施例2来说明。

图5是本发明磁动机两极圆形转子主要结构及原理示意图。

图5中虚线表示：虚线以外的转子面可根据转子转动时磁极两侧小磁轮受力是否可保持静止状态制做成斜面，图中点画线为磁场方向线。

图6是本发明磁动机四极转子主要结构及原理示意图。

从说明书附图中可以看出，本发明磁动机的结构是主要以相同规格尺寸并均匀排布的构件来构成，所以它的制作并不复杂，适合了工厂的大流水组装生产。

从说明书附图中也可以看出：磁动机各主要组成构件的磁性、形状大小比例和个数以及弧形齿条中心线和磁极竖向中心线的夹角α，决定了磁动机的主要性能，即：转子转动时圆弧形齿条和小磁轮上齿盘接触时的碰撞冲击力最小、转子旋转时受阻力最小、磁动机输出功率和电磁铁线圈输入电流的比值最大。

本发明是通过磁铁的一般性质推理而来，构思简单明了，符合磁场、磁力和磁力线的物理学基本原理。它的发明解决了以下几个难题：1、只需输入较小或完全不需要输入外加能量(电量)，就能输出较高的转动动能，也就是：输出能量＞输入能量。2、不受重力影响，可连续转动作功。3、外形和大小与一般电动机相似(根据需要当然可做的更大)，有利于替代电动机和其它动力机，并由于需要很少或完全不须要外加能量装置(几台磁动机相互配合，即一台磁动机带动发电机所发出的电量除了提供给自身电磁铁线圈以外还可给其它磁动机电磁线圈供电)，就可保持持久转动作功，相比较现今电动机和其它动力机除了具有可节省能源和减少污染外其应用无疑大大增强了灵活性和广泛性。

Claims (5)

1. 一、一种磁动机，机壳为圆形，其特征是：中心为永久磁铁转子，数个小磁轮(或小磁棒，以下统称小磁轮)和数个与之对应的电磁铁线圈沿机壳内侧面均匀内外排布安装，其转动原理为：在转子磁极两侧不动小磁轮所形成的主磁场力作用下转子转动，转子运转过程中又在通电电磁铁线圈磁力辅助下不断带动磁极位置处单个小磁轮旋转，从而又维持了主磁场力继续推动转子连续运转。
2. 二、根据权利要求1所述的磁动机，其特征是：中心转子可制做成两极或多极转子，外形为圆形、椭圆形、条形或其它异形。
3. 三、根据权力要求1所述的磁动机，其特征是：在转子轴或磁极面上固定装置具有与每个磁极位置相对应的圆弧形刚性齿条的齿盘，在每个小磁轮轴上固定装置圆形刚性齿盘，在此转子转动过程中，转子齿盘上圆孤形齿条和对应转子磁极位置处的小磁轮的齿盘单独啮合，带动小磁轮转动半周。
4. 四、根据权利要求1所述的磁动机，其特征是：在对应每个小磁轮或单向卡盘外侧各装置一个弹性卡具，在每个小磁轮或单向卡盘圆周面上刻有两个相对的卡槽或安装固定卡头，在转子转动过程中，弹性卡具可卡住卡槽或卡头，起小磁轮在转予旋转时保持静止或只能单向转动作用。
5. 五、根据权利要求1所述的磁动机，其特征是：组成磁动机各主要部件的形状大小比例、数量以及转子磁极竖向中心线和孤形齿条中心线的夹角α，根据转子转动时圆弧形齿条和小磁轮上齿盘接触时所受碰撞冲击力最小和转子旋转时受阻力最小，磁动机输出功率和电磁铁线圈输入电流比值最大状态来决定。

Images