專利名稱：瓦形漏磁永磁體電機的制作方法
技術領域：
本發名涉及一種定子和轉子磁極同為永磁體的節電電機。
背景技術：
永磁體是具有永久磁能的。目前永磁能在動能方面的應用主要是利用電機內等量 可變電磁場、作用于永磁體靜磁場，使電機轉子在磁場排斥力和吸力的作用下定向轉動、達 到節省電力的目的。若能完全利用永磁體固有的永久磁能、使永磁體轉子在永磁體定子磁 場中產生定向磁動勢、輔助以少量的電磁場持續定向轉動，無疑將節省更多的、現階段社會 發展所須的能源和電力，更有效地對環境實施保護。然而、眾所周知，永磁體磁場為靜磁場， 其磁極是固定不變的；在一個相等極距內，相同和不同的磁極在其磁場范圍內的排斥力和 吸引力是相等的，即在無持續等量磁通量的可變電磁場和外力作用的狀態下、無法使永磁 體轉子在永磁體定子磁場中產生出大于所須電能才能產生的持續定向磁動勢、在更大的程 度上節省電能。

發明內容
為了使永磁體轉子在永磁體定子磁場中產生出大于所須電能才能產生的持續定 向磁動勢、在更大的程度上節省電能，本發明提供一種瓦形漏磁永磁體電機，該電機在無電 狀態下可使轉子產生由排斥至吸引方向的定向磁動勢、其轉矩大于漏磁磁阻力矩，瞬時屏 蔽漏磁吸引用電電荷小于轉軸輸出功率。本發明解決其技術問題所采取的技術方案是一種瓦形漏磁永磁體電機，包括定 子、轉子、直流電磁極、換向器及附件，其特征是轉子永磁極磁極面為內外朝向的厚瓦型永 磁體，固定于鐵質轉子凹糟內，轉子永磁體外極面上吸附、固定尖瓦形漏磁鐵芯，在瓦尖處 固定轉子薄瓦形屏蔽鈍鉄、與瓦尖隔磁，用環氧樹脂填充、粘接成圓柱體，瓦尖的朝向為其 受定子排斥極永磁體外極面磁場面向排斥界面至吸引極永磁體外極面磁場面向吸引界面 的方向，在厚瓦型永磁體的兩側固定圓形轉子漏磁屏蔽永磁體，定子永磁極為兩塊磁極面 呈相對開口狀永磁體、固定于鐵質定子內，其中面向磁極面對轉子永磁體外極面磁極產生 吸引的吸引極永磁體面積和體積大于對轉子永磁體外極面磁極產生排斥的排斥極永磁體 的面積和體積，兩者的開口端至轉子的中心距相等，在排斥極永磁體開口頂端安裝疊層屏 蔽鐵片，在吸引極永磁體的外極面上安裝定子尖瓦形屏蔽鈍鐵、固定于鋁墊上，定子尖瓦形 屏蔽鈍鐵根部至轉子的中心距大于其尖部至轉子的中心距、在定子尖瓦形屏蔽鈍鐵的尖部 安裝一個直流電磁極、其外磁極面產生的換向電磁場極性為對轉子永磁體外極面磁極產 生吸引至排斥的順序，直流電磁極外極面與定子尖瓦形屏蔽鈍鐵的尖部隔磁，在轉子的一 端安裝一套直流換向器和滑環接觸器、與直流電源和直流電磁極繞組電聯。在該電機中、當 轉子上的瓦尖處于定子排斥極永磁體外極面背向排斥磁場界面時、轉子可處于受磁力平衡 的無動勢自由狀態，當瓦尖在無阻力狀態下處于定子排斥極永磁體外極面面向排斥磁場界 面時、尖瓦形漏磁鈍鐵同時受到定子排斥極永磁體外極面磁場的面向排斥和定子吸引極永
3磁體外極面磁場的面向吸引、而使轉子產生由排斥至吸引方向的定向磁動勢轉動、直至瓦 尖到達定子尖瓦形屏蔽鈍鐵尖部受漏磁吸引磁滯，與轉子同步轉動的換向器第一電極此時 與換向器碳刷電聯、使直流電磁極繞組通電、直流電磁極產生與瓦尖漏磁極性相反的電磁 磁場、使瓦尖受定子尖瓦形屏蔽鈍鐵尖部的漏磁吸引和直流電磁極外極面的電磁場吸引磁 力平衡，使轉子又處于除慣性外的無阻力狀態至直流電磁極外極面電磁場最強的部位受吸 引、磁滯，此時、隨轉子轉動的換向器第一電極與換向器碳刷分離、同時換向器第二電極與 換向器碳刷電聯，使電磁極繞組換向、直流電磁極外極面產生與瓦尖漏磁極性相同的電磁 磁場、排斥瓦尖，使轉子持續無阻力狀態、在慣性的作用力下直至瓦尖再進入定子排斥極永 磁體外極面磁場面向排斥界面后、第換向器二電極與換向器碳刷分離、斷電。該發明的有益效果是永磁體磁場相互作用、產生定向磁動勢，使轉子所產生的定 向轉矩大于其所受的漏磁磁滯力矩。漏磁磁場屏蔽用電電荷小于轉軸輸出功率。使該電機 能在低電耗、高效能狀態下運轉，節電率高，結構簡單。


下面結合附圖對其技術方案作進一步的說明圖1為圖2(1-1)的切向拋面圖。圖2為圖1 (L-L)的軸向拋面圖。圖3為圖2(1-1)的第二個切向拋面圖。圖4為換向器與滑環接觸器電聯的換向示意圖。在附圖中1.鋁墊。2.排斥極永磁體。3.轉子。4.尖瓦形漏磁鐵芯。5.定子。 6.吸引極永磁體。7.瓦背。8.轉子永磁體外極面。9.厚瓦型永磁體。10.換向器。11.轉 子漏磁屏蔽永磁體。12.滑環接觸器。13.電磁極繞組。14.定子尖瓦形屏蔽鈍鐵。15.直 流電磁極。16.瓦尖。17.尖部。18.換向器第二電極。19.換向器第一電極。20.換向器 碳刷。21.左環。22.右環。23.環氧樹脂。24.轉子薄瓦形屏蔽鈍鉄。25.疊層屏蔽鐵片。 26.瓦腹。27.滑環接觸器碳刷。
具體實施方式
；一種瓦形漏磁永磁體電機，包括定子(5)、轉子(3)、直流電磁極 (15)、換向器(10)及附件，其特征是轉子永磁極磁極面為內外朝向的厚瓦型永磁體(9)， 固定于鐵質轉子(3)凹糟內，轉子永磁體外極面(8)上吸附、固定尖瓦形漏磁鐵芯，在 瓦尖(16)處固定轉子薄瓦形屏蔽鈍鉄(M)、與瓦尖(16)隔磁，用環氧樹脂03)填充、粘 接成圓柱體，瓦尖(16)的朝向為其受定子排斥極永磁體( 外極面磁場面向排斥界面至吸 引極永磁體(6)外極面磁場面向吸引界面的方向，在厚瓦型永磁體(9)的兩側固定圓形轉 子漏磁屏蔽永磁體(11)，定子永磁極為兩塊磁極面呈相對開口狀永磁體、固定于鐵質定子 (5)內，其中面向磁極面對轉子永磁體外極面(8)磁極產生吸引的吸引極永磁體(6)面積和 體積大于對轉子永磁體外極面(8)磁極產生排斥的排斥極永磁體O)的面積和體積，兩者 的開口端至轉子(3)的中心距相等，在排斥極永磁體(2)開口頂端安裝疊層屏蔽鐵片(25)， 在吸引極永磁體(6)的外極面上安裝定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)、固定于鋁墊(1)上，定子 尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)根部至轉子(3)的中心距大于其尖部(17)至轉子(3)的中心距、在 定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)的尖部(17)安裝一個直流電磁極(15)、其外磁極面產生的換向 電磁場極性為對轉子永磁體外極面(8)磁極產生吸引至排斥的順序，直流電磁極(15)外極面與定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)的尖部(17)隔磁，在轉子(3)的一端安裝一套直流換向 器(10)和滑環接觸器(12)、與直流電源和直流電磁極繞組(1 電聯。在該電機中、當轉子 (3)上的瓦尖(16)處于定子排斥極永磁體(2)外極面背向排斥磁場界面時，由于轉子薄瓦 形屏蔽鈍鉄04)對瓦腹06)漏磁磁場的屏蔽，和疊層屏蔽鐵片05)對定子排斥極永磁體 (2)外極面背向排斥磁場的屏蔽，加之大于排斥極永磁體(2)體積和面積的吸引極永磁體 (6)外極面對尖瓦形漏磁鐵芯的面向磁場吸引，導致在定子磁極面對開狀的磁場環境 中、尖瓦形漏磁鐵芯(4)所受的垂直背向磁場排斥力和平行面向磁場吸引力平衡，轉子處 于無動勢自由狀態。當瓦尖(16)在慣性作用下進入定子排斥極永磁體( 面向排斥磁場 界面時、尖瓦形漏磁鐵芯同時受到定子排斥極永磁體( 外極面磁場的面向排斥和定 子吸引極永磁體(6)外極面磁場的面向吸引而使轉子(3)產生由排斥至吸引方向的定向強 zhizhi磁動勢轉動，直至瓦尖(16)到達定子吸引極永磁體(6)外極面、背向吸引磁場界面 一側時、磁動勢減弱，由于此時尖瓦形漏磁鐵芯的瓦背(7)處于定子排斥極永磁體(2) 外極面磁場的面向平行排斥和定子吸引極永磁體(6)外極面磁場的背向垂直吸引狀態，加 之定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)對定子吸引極永磁體(6)外極面的背向吸引磁場的屏蔽、在 定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)的表面形成弧形漏磁磁場，造成對瓦尖(16)由尖瓦形屏蔽鈍鐵 (14)表面弧形漏磁磁場遠點至尖部(17)近點的磁位升高、使轉子C3)產生弱磁動勢轉動、 直至瓦尖(16)在尖部(17)受漏磁吸引磁滯，與轉子同步轉動的換向器第一電極(19)此時 與換向器碳刷(20)、滑環接觸器右環(22)、滑環接觸器碳刷(XT)電聯(圖4)，使直流電磁 極繞組(1 通電，直流電磁極(1 外極面上產生與尖部(17)漏磁極性相同的電磁磁場、 使瓦尖(16)受尖部(17)的漏磁吸引和直流電磁極(15)外極面的電磁場吸引力平衡，使轉 子(3)在二者之間又處于除慣性外的無動勢自由狀態，直至瓦尖(16)進入直流電磁極(15) 外極面電磁場最強的部位受吸引、磁滯，此時、隨轉子C3)轉動的換向器第一電極(19)與換 向器碳刷OO)分離、同時第換向器二電極(18)與換向器碳刷(20)、滑環接觸器左環(21)、 滑環接觸器碳刷(XT)電聯(圖4)，直流電磁極繞組(1 換向、使直流電磁極(1 外極面 產生出與瓦尖(16)漏磁極性相同的電磁磁場、排斥瓦尖(16)，使轉子C3)持續無動勢自由 狀態、在慣性的作用力下直至瓦尖(16)再次進入定子排斥極永磁體( 外極面面向排斥磁 場界面后、換向器第二電極(18)與換向器碳刷OO)分離、斷電。
權利要求
1.一種瓦形漏磁永磁體電機，包括定子(5)、轉子(3)、直流電磁極(15)、換向器(10) 及附件，其特征是轉子永磁極磁極面為內外朝向的厚瓦型永磁體(9)，固定于鐵質轉子 (3)凹糟內，轉子永磁體外極面(8)上吸附、固定尖瓦形漏磁鐵芯G)，用環氧樹脂03)填 充、粘接成圓柱體，瓦尖(16)的朝向為其受定子排斥極永磁體( 外極面磁場面向排斥界 面至吸引極永磁體(6)外極面磁場面向吸引界面的方向，定子永磁極為兩塊磁極面呈相對 開口狀永磁體、固定于鐵質定子(5)內，其中面向磁極對轉子永磁體外極面(8)磁極產生吸 引的吸引極永磁體(6)面積和體積大于對轉子永磁體外極面(8)磁極產生排斥的排斥極永 磁體⑵的面積和體積，兩者的開口端至轉子⑶的中心距相等，在排斥極永磁體⑵開 口頂端安裝疊層屏蔽鐵片(25)，在吸引極永磁體(6)的外極面上安裝定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)、固定于鋁墊(1)上，定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)根部至轉子(3)的中心距大于其尖部 (17)至轉子(3)的中心距、在定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)的尖部(17)安裝一個直流電磁極(15)、其外磁極面產生的換向電磁場極性為對轉子永磁體外極面(8)磁極產生吸引至排斥 的順序，在轉子⑶的一端安裝一套直流換向器(10)和滑環接觸器(12)、與直流電源和直 流電磁極繞組(1 電聯。
2.根據權利要求1所述的瓦型屏蔽式漏磁永磁體電機，其特征是在瓦尖(16)處固定 轉子薄瓦形屏蔽鈍鐵(M)、與瓦尖(16)隔磁。
3.根據權利要求1所述的瓦型屏蔽式漏磁永磁體電機，其特征是在厚瓦型永磁體(9) 的兩側固定圓形轉子漏磁屏蔽永磁體(11)。
4.根據權利要求1所述的瓦型屏蔽式漏磁永磁體電機，其特征是直流電磁極(15)外 極面與定子尖瓦形屏蔽鈍鐵(14)的尖部(17)隔磁。
全文摘要
一種瓦形漏磁永磁體電機。該電機轉子、定子磁極極同為永磁體，其定子兩極不等量永磁體磁極面角度設置為對開狀、作用于轉子單極永磁體的漏磁磁場，導致轉子漏磁磁場受定向磁作用力的面積始終大于反向磁作用力面積，在無電狀態下使轉子產生由排斥至吸引方向的定向磁動勢；對定子背向排斥永磁極磁場屏蔽、升高吸引極永磁磁位，使轉子形成的定向轉矩大于漏磁吸引力矩；瞬時屏蔽漏磁吸引用電電荷小于轉軸輸出功率。該電機能在低能耗高效能狀態下持續運轉，節電率高，結構簡單。
文檔編號H02N11/00GK102082528SQ20091025366
公開日2011年6月1日 申請日期2009年12月1日 優先權日2009年12月1日
發明者羅永 申請人:羅永