專利名稱：具有周向磁場的磁能驅動部件及其加工方法
技術領域：
本發明屬于磁性元件，特別是涉及一種用于磁能旋轉動力機的具有周向磁場的磁能驅動部件及其加工方法。
背景技術：
直流電動機的轉子由轉子鐵心、轉子繞組構成，它通過換向器與外部直流電源相接，轉子繞組通電后各有效邊的周向磁場與定子磁場相互作用使轉子受力轉動。直流電動機定子的磁極有電磁式和永磁式之分。
自20世紀70年代以來，在世界范圍內利用永磁鐵之間可以產生相對運動的物理現象研制出多種結構形式的磁力旋轉發動機，這一事實已經被下列專利申請所證明，例如CN2086475U永磁動力機、CN2147689Y磁動機以及WO90/10337、US4151431。D5557K/11*FR2510-840等等。這些磁力旋轉發動機大多數都有與現在的電動機相似的定子和轉子，定子和轉子上的永磁鐵形狀及位置各有不同，但都是應用磁極間的磁斥力實現的無能量輸入的自驅動裝置。本申請人分析認為上述磁力旋轉發動機僅是利用永磁鐵磁極之間的相斥力作為設計基礎，而其定子磁場與現有直流電動機定子磁場的分布有著明顯區別。

發明內容
本發明是為了解決公知的“磁動機”其定子磁場與現有直流電動機定子磁場的分布有著明顯區別的技術問題，而提出一種用于磁能旋轉動力機的、其磁場與現有直流電動機定子磁場分布相同的具有周向磁場的磁能驅動部件及其加工方法。
本發明為解決上述技術問題所提供的具有周向磁場的磁能驅動部件的技術方案是由硬磁和軟磁物質均勻混合構成管狀磁性體，其管壁設有周向磁場。
本發明的管狀磁性體還可以采取以下技術措施所述的管狀磁性體，其硬磁和軟磁物質以1∶1-3的重量比均勻混合構成。
所述的管狀磁性體是由兩個半管狀磁性體或3個以上扇形磁性體對接構成。
本發明的具有周向磁場的管狀磁性體的加工方法是
1、平均粒徑為1-3μ的硬磁和軟磁物質以及熱固性粘結劑粉末，以1∶1-3∶0.05-0.07的重量比均勻混合成混合料，混合料中還添加有固化劑，粘結劑與固化劑重量比為100∶3-6。
2、在加熱模具中將混合料壓制成型，模具溫度60-115℃，模壓時間3-6分鐘，啟模溫度＜60℃。
3、壓制成型的管狀磁性體進行飽和磁化，使其管壁內具有周向磁場。
本發明的加工方法還具有以下內容所述的硬磁物質和軟磁物質分別是釹鐵硼和鎳鐵合金，熱固性粘結劑是環氧樹脂，固化劑是雙氰胺。
所述的管狀磁性體是由壓制成型并進行飽和磁化的兩個半管狀磁性體或3個以上扇形磁性體對接構成。
本發明的有益效果和優點是管狀磁性體的周向磁場等效于載流導體產生的周向電磁場，同時其材料性質使之兼有硬磁和軟磁不同的剩磁、嬌頑力和磁導率特性，具有很高剩磁和嬌頑力的硬磁成分可以保證其足夠的磁場強度，而軟磁成分對于外磁場具有很高的磁導率。使用本發明的管狀磁性體繞軸密排構成轉子，在定子磁場中其周向磁場與與現有直流電動機定子磁場完全相同，根據載流導體在磁場中受力運動的左手定則，各管狀磁性體將產生同步同向的繞軸運動。本發明的加工方法便于制造不同規格的管狀磁性體。


附圖1管狀磁性體實施例結構局部剖面示意圖。
附圖2兩半管狀磁性體對接構成管狀磁性體結構示意圖。
附圖標號1管狀磁性體，2半管狀磁性體。
具體實施例方式
下面結合實施例及其附圖進一步說明本發明。
如圖1所示，由硬磁和軟磁物質以1∶1.5的重量比均勻混合構成管狀磁性體1，其硬磁物質的磁場及軟磁物質磁化形成的磁場組合成為分布于管狀磁性體管壁內的、如圖1虛線箭頭所示的周向磁場。
本實施例的管狀磁性體長度是45mm，直徑是15mm，長度和直徑比為3∶1，壁厚6mm，增大管狀磁性體壁厚的目的利于其磁通量的增加，也利于增加其機械強度而便于壓制加工和裝配使用。
圖2所示實施例是由兩半管狀磁性體2經充磁通過“異性相吸”對接構成的管狀磁性體，其結構尺寸同于圖1實施例1，同樣具有如圖1虛線箭頭所示的周向磁場。本實施例的意義在于便于壓制加工和充磁。
圖1實施例1的具體加工方法是取平均粒徑為1-3μ的硬磁物質釹鐵硼、軟磁物質鎳鐵合金(1J76-83)、熱固性粘結劑環氧樹脂的粉末，以1∶1.5∶0.07的重量比均勻混合成混合料，混合料中還添加雙氰胺固化劑，環氧樹脂與雙氰胺重量比分別為100∶5。
在加熱模具中將混合料壓制成型，模具溫度95℃，成型壓力100kg/cm2，模壓時間3分鐘，啟模溫度50℃。
壓制成型的管狀磁性體進行飽和磁化，用超導材料制成的直導線和電容儲能脈沖磁化裝置進行充磁，充磁磁場強度20KOe。本實施例充磁后主要磁性能指標是剩磁Br 4-7KG，嬌頑力Hcb3-6KOe，最大磁能積(BH)max 4-10MGOe，導磁率μ100000-150000。
圖2實施例的具體加工方法是由硬磁物質釹鐵硼、軟磁物質鎳鐵合金(1J76-83)、熱固性粘結劑環氧樹脂的粉末組合的混合料及其重量比、以及混合料中添加的固化劑及其重量比同于圖1實施例。本實施例是通過相應的加熱模具中將混合料壓制成半管狀磁性體，模具溫度95℃，成型壓力70kg/cm2，模壓時間3分鐘，啟模溫度50℃。將半管狀磁性體的兩縱向端面與蹄形充磁裝置的極靴相對接進行飽和磁化，之后將兩個充磁后的磁性半圓柱體以“異性相吸”對接構成管狀磁性體。
本實施例的由半管狀磁性體對接構成的管狀磁性體磁性能指標同于圖1實施例。
管狀磁性體由3個以上扇形磁性體對接構成時的壓制和充磁方法同于圖2實施例。
權利要求
1.具有周向磁場的磁能元件，由硬磁物質的管狀基體所組成，其特征在于由硬磁和軟磁物質均勻混合構成管狀磁性體，其管壁設有周向磁場。
2.根據權利要求1所述的磁能元件，其特征在于所述的管狀磁性體，其硬磁和軟磁物質以1∶1-3的重量比均勻混合構成。
3.根據權利要求1所述的磁能元件，其特征在于所述的管狀磁性體是由兩個半管狀磁性體或3個以上扇形磁性體對接構成。
4.具有周向磁場的磁能元件的加工方法，其特征在于包括以下步驟(1)平均粒徑為1-3μ的硬磁和軟磁物質以及熱固性粘結劑粉末，以1∶1-3∶0.05-0.07的重量比均勻混合成混合料，混合料中還添加有固化劑，粘結劑與固化劑重量比為100∶3-6。(2)在加熱模具中將混合料壓制成型，模具溫度60-115℃，模壓時間3-6分鐘，啟模溫度＜60℃。(3)壓制成型的管狀磁性體進行飽和磁化，使其管壁內具有周向磁場。
5.根據權利要求5所述的磁能元件的加工方法，其特征在于所述的硬磁物質和軟磁物質分別是釹鐵硼和鎳鐵合金，熱固性粘結劑是環氧樹脂，固化劑是雙氰胺。
6.根據權利要求5所述的磁能元件的加工方法，其特征在于所述的管狀磁性體是由壓制成型并進行飽和磁化的兩個半管狀磁性體或3個以上扇形磁性體以“異性相吸”對接構成的管狀磁性體。
全文摘要
本發明涉及一種用于磁能旋轉動力機的磁能元件及其加工方法。本發明是由硬磁和軟磁物質均勻混合構成的管狀磁性體，其管壁設有周向磁場。加工方法包括由硬磁、軟磁物質、熱固性粘結劑粉末和固化劑配制混合料；在加熱模具中將混合料壓制成型；進行飽和磁化主要步驟。本發明的磁性體其周向磁場等效于載流導體產生的周向電磁場，兼有硬磁和軟磁不同的剩磁、嬌頑力和磁導率特性，有很高剩磁和嬌頑力的硬磁成分保證其足夠的磁場強度，軟磁成分對外磁場具有很高的磁導率。使用管狀磁性體繞軸密排構成轉子，在定子磁場中其周向磁場與現有直流電動機定子磁場完全相同。本發明的加工方法便于制造不同規格的管狀磁性體。
文檔編號H02K1/12GK1501576SQ02148838
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月19日 優先權日2002年11月19日
發明者王金柱, 王曉菊 申請人:王金柱, 王曉菊