一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的动力装置制造方法及图纸

一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的动力装置，由气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构、转子轴、轴承、位置传感器、控制器及其相适配的其它附件构成，定子磁轭/本体上沿圆周设置至少一副永磁磁极对子，定子磁轭/本体上沿圆周兼或/和永磁磁极对子的磁极变更区适配设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，转子本体上沿圆周均布一组同磁极性永磁块，每副永磁磁极对子的气隙耦合面由分设两侧且磁极性相异、由外向内呈磁强梯度增强或/和磁强渐续增强的具有磁强重心偏内结构的永磁吸引进近加力通道和排斥出远加力通道及其两加力通道之间的磁极变更区三部分构成。其两加力通道之间的磁极变更区三部分构成。其两加力通道之间的磁极变更区三部分构成。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的动力装置


[0001]本技术涉及涉及磁/电传动、动力和能源
，特别是一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的动力装置。

技术介绍

[0002]动力和能源的绿色应用和可持续发展是广受关注的问题，也是全社会亟待解决的重要问题之一。动力和能源
的科技工作者从来没有停止过追赶和超越的步伐，研发更高效节能、环保清洁的磁/电动力和能源技术，是地球人最为热衷的创新工作之一，并且不断取得日新月异的进步。磁/电动力装置也是各行各业中应用最广泛的设备之一，最典型的代表就是电动机和发电机，比如常见的各种各样交/直流同步电动机、交流异步电动机、永磁电机、磁阻电机、单/多相步进电机以及永磁发电机等传统电机，但在传统电机结构里，要么是定子电磁(电磁为电流励磁、感应励磁或涡流励磁的统称)与转子电磁之间通过气隙旋转磁场拉/推做功，要么是定子电磁与转子永磁铁之间通过气隙旋转磁场拉/推做功，或者说，传统电动机转子输出旋转动力，每时每刻均是以电磁拉/推做功为基础条件的，产生电磁过程中都会生热，而且传统定转子传动结构中的永磁铁所产生的吸引拉力和排斥推力仅能呈现保守力做功的特性，使得传统磁/电动力装置(电机)的工作效率较低，其工作机理和结构亟待创新，以提高磁/电动力装置的工作效率，更加符合绿色环保要求，节约运行成本。

技术实现思路

[0003]本技术依据磁学和力学原理：磁极同性相斥异性相吸，作用力与反作用力大小相等方向相反，以及磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合(磁阻电机的工作原理)，创造性构建一种新型定、转子永磁电磁传动结构，即永磁和电磁通过气隙耦合分别与永磁之间呈接续拉/推传动结构，使得定子和转子之间的永磁自生吸引拉力和排斥推力做功总量呈非保守力做功特性，构建一种新型永磁电磁混合动力装置，为磁/电传动、动力和能源领域提供一种新的技术路径和支撑。
[0004]以本技术的定、转子核心结构实施例之一，如附图3和4所示，定子上的永磁磁极对子和永磁铁/励磁电枢绕通过气隙与转子上的气隙耦合面均为同磁极性的永磁块组件之间形成的永磁和电磁接续拉/推传动结构，定子磁轭/本体上设置至少一副(本例为五副)具有两侧气隙耦合面分别为磁强重心偏内结构的永磁吸引进近加力通道和排斥出远加力通道(二者简称永磁拉/推加力通道)的永磁磁极对子出远加力通道(二者简称永磁拉/推加力通道)的永磁磁极对子组件及至少一副(本例为五副)电磁铁/励磁电枢绕组，包括一副、两副或两副以上的电磁铁/励磁电枢绕组沿圆周/轴向并排设置，每副永磁磁极对子的气隙耦合面由永磁(本例是N极)吸引进近(拉力)加力通道磁极变更区和永磁(本例是S极)排斥出远(推力)加力通道三部分构成。永磁磁极对子组件按磁极相异的首尾链接顺序沿定子本体/磁轭气隙耦合圆周布设，同时把永
磁铁/励磁电枢绕组设置在两副永磁磁极对子之间或/和在永磁磁极对子磁极变更区位置中至少一处设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组；转子本体上沿圆周适配设置至少一块(本例为二十块)气隙耦合面均为同磁极性S的永磁块(简称为同磁极性S永磁块)组件。磁强重心偏内结构是指，对应转子上永磁块的气隙耦合面作为定子永磁磁极对子的磁场强度测量位置基准面，定子上永磁磁极对子两端永磁拉/推加力通道的磁场强度由外向内，以磁强梯度增强或/和以磁强渐续增强，形成磁强重心偏向内部或里侧的结构，也就是说，在定子转子气隙耦合传动过程中，磁强重心偏内的永磁吸引进近加力通道对转子上气隙耦合面均为同磁极性S永磁块或永磁块组的吸引拉力呈现由远及近、由外向内渐进增大，由外向里依次吸引永磁块进近，带动转子顺时针旋转做功，并逐渐抵近磁极变更区当永磁块即将进入磁极变更区时刻，给适配布设在定子上相关联的前置对应电磁铁/励磁电枢绕组依序通正向励磁电流，使电磁铁铁芯/励磁电枢绕组铁芯磁靴的气隙耦合面上产生电磁N极，对永磁块形成电磁拉力以克服磁极变更区存在的磁极变更阻力，直到永磁块顺时针旋转到与对应的铁芯/磁靴位置对准对正，即永磁块与铁芯/磁靴两者之间磁通路径最短或磁耦合面对中位置，再给该电磁铁/励磁电枢绕组通反向励磁电流，使其铁芯/磁靴的气隙耦合面上产生电磁S极，对该永磁块形成电磁推力，接续或不间断克服磁极变更区内存在的磁极变更阻力，直到该永磁块顺时针旋转出磁极变更区并顺利进入磁强重心偏内的永磁S极排斥出远加力通道之后，关断电磁铁/励磁电枢绕组的反向励磁电流；磁强重心偏内的永磁排斥推力加力通道与对应的转子上气隙耦合面均为同磁极性S永磁块或永磁块组的排斥推力呈现由近及远、由内向外推出渐小，由里向外依次排斥永磁块出远，带动转子接续或不间断地顺时针旋转做功，直至把该永磁块推出永磁S极排斥出远加力通道该过程中，由于存在着以便克服永磁磁极对子磁极变更区的磁极变更阻力和/或永磁磁极对子组件首尾连接弱磁区的永磁推/拉加力不足，控制器通过位置传感器实时获取转子上每个同磁极性S永磁块的耦合面与定子上电磁铁铁芯/励磁电枢绕组铁芯磁靴的耦合面之间对正对中信息，自动控制电磁铁/励磁电枢绕组产生电磁拉力或电磁推力，确保该电磁拉力/推力接续或不间断拉/推相应永磁块并带动转子继续顺时针旋转，使得对转子上同磁极性S永磁块形成前拉后推，兼或/和在电磁铁/励磁电枢绕组拉/推转子叠加作用力的加持或辅助下，依次进入下一副永磁磁极对子的磁强重心偏内的永磁N极吸引进近加力通道以此类推，永磁和电磁吸引拉力或/和排斥推力接续驱动转子顺时针循环往复旋转、持续做功，输出动力和能源。
[0005]一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的实现方法，主要由气隙磁场耦合的永磁和电磁接续拉/推传动的定转子结构、转子轴、轴承、位置传感器、控制器及其相适配的其它附件构成，气隙磁场耦合的永磁和电磁接续拉/推传动的定转子结构中，定子磁轭/本体上沿气隙耦合圆周设置至少一副永磁磁极对子组件和至少一副永磁铁/励磁电枢绕组，转子上沿气隙耦合圆周均布同磁极性永磁块组件，永磁磁极对子的气隙耦合面由分设两侧且磁极性相异、由外向内呈磁强梯度增强或/和磁强渐续增强的具有磁强重心偏内结构的永磁吸引进近加力通道和排斥出远加力通道及其加力通道之间的磁极变更区三部分构成，永磁磁极对子构成，永磁磁极对子的气隙耦合面的一侧是对永磁块组件气隙耦合面呈磁性相异的吸引拉进并拉力逐渐增强的永磁吸引进近加力通道，另一侧是对永磁块组件气隙耦合面呈磁性相同的排斥推出并推力逐渐减弱的永磁排斥出远加力通道，永磁磁极对子组件的永
磁拉/推加力通道之气隙耦合面呈磁极性交错、首尾联接，即按磁拉/推加力通道之气隙耦合面呈磁极性交错、首尾联接，即按顺序，沿定子本体/磁轭气隙耦圆周布设，同时把永磁铁/励磁电枢绕组设置在两副永磁磁极对子之间或/和在永磁磁极对子磁极变更区位置中至少一处设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，分别与转子上永磁块组的圆周耦合面呈气隙耦合，控制器通过位置传感器获取定子转子之间相对应角度/位置信息，适时控制相应的电磁铁/励磁电枢绕组与其所对应的同磁极性永磁块之间产生电磁拉/推扭矩，克服永磁磁极对子磁极变更区的磁极变更阻力和/或永磁磁极对子组件首尾连接弱磁区的永磁推/拉加力不足，确保转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的动力装置，其特征在于，它为单气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构的动力装置，主要由单气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构、转子轴、轴承、位置传感器、控制器及其相适配的其它附件构成，定子磁轭/本体上沿圆周设置至少一副永磁磁极对子，定子磁轭/本体上沿圆周兼或/和永磁磁极对子的磁极变更区适配设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，转子本体上沿圆周均布一组同磁极性永磁块，每副永磁磁极对子的气隙耦合面由分设两侧且磁极性相异、由外向内呈磁强梯度增强或/和磁强渐续增强的具有磁强重心偏内结构的永磁吸引进近加力通道和排斥出远加力通道及其两加力通道之间的磁极变更区三部分构成，永磁磁极对子的两侧气隙耦合面之外形呈对称形或者非对称形，定子磁轭/本体上永磁磁极对子组件的加力通道呈磁极交错、首尾接续布设；兼或地，所述的单气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动定转子结构包括筒状径向气隙耦合、盘状轴向气隙耦合、锥盘状斜向气隙耦合和槽型轨道状气隙耦合及其组合型气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动定转子结构；兼或更进一步地，所述的单气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构，轴向依此类推地，按段数或相数进行分段式设置，每相邻段呈对齐或错开相位角布设，即成为相应的两段式或多段式单气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构。2.一种永磁和电磁接续拉/推传动结构的动力装置，其特征在于，它为双气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构的动力装置，主要由双气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构、转子轴、轴承、位置传感器、控制器及其相适配的其它附件构成，双气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动的定转子结构有四种供选择采用，其一是双气隙磁场耦合套筒定子内转子传动结构，即内外双筒套装成一副套筒定子，其中间夹层嵌装一个里外双气隙耦合面筒式转子，双筒式定子磁轭/本体上沿圆周耦合面各设置至少一副永磁磁极对子，定子磁轭/本体沿耦合面圆周上设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，双耦合面筒式转子磁轭/本体上沿圆周内外各均布一组适配的同磁极性永磁块，套筒定子磁轭/本体上的永磁磁极对子组件和电磁铁/励磁电枢绕组组件与嵌套配装的双耦合面筒式转子磁轭/本体上的同磁极性永磁块组件之间分别呈永磁和电磁接续拉/推加力通道产生合力加力传动结构，其二是双气隙磁场耦合套筒转子内定子传动结构，即内外双筒套装成一副套筒转子，其中间夹层嵌装一个里外共用双气隙耦合面筒式定子，双气隙耦合面筒式定子磁轭/本体上沿耦合面圆周各设置至少一副具有双转子耦合面且两侧磁极性相异、磁强重心偏内结构的磁拉/推加力通道的永磁磁极对子，定子磁轭/本体上沿耦合面圆周适配设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，套筒转子磁轭/本体上各沿耦合面圆周均布一组同磁极性永磁块，套筒转子磁轭/本体上的同磁极性永磁块组件分别与其适配套装的双耦合面筒式定子磁轭/本体上的永磁磁极对子组件和电磁铁/励磁电枢绕组组件之间分别呈永磁和电磁接续拉/推加力通道产生合力加力传动结构，其三是双气隙磁场耦合双盘外定子内盘转子传动结构，即双盘外定子，其中间共用双气隙耦合面盘状转子，双盘状定子磁轭/本体上沿圆周耦合面各设置至少一副永磁磁极对子，定子磁轭/本体沿耦合面圆周上设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，双耦合面盘状转子磁轭/本体上沿圆周内外各均布一组适配的同磁极性永磁块，双盘外定子磁轭/本体上的永磁磁极对子组
件和电磁铁/励磁电枢绕组组件与配装的双耦合面盘状转子磁轭/本体上的同磁极性永磁块组件之间分别呈永磁和电磁接续拉/推加力通道产生合力加力传动结构，其四是双气隙磁场耦合双盘外转子内盘定子传动结构，即双盘外转子，其中间共用双气隙耦合面盘状定子，双气隙耦合面盘状定子磁轭/本体上沿耦合面圆周各设置至少一副具有双转子耦合面且两侧磁极性相异、磁强重心偏内结构的磁拉/推加力通道的永磁磁极对子，定子磁轭/本体上沿耦合面圆周适配设置至少一副电磁铁/励磁电枢绕组，双盘外转子磁轭/本体上各沿耦合面圆周均布一组同磁极性永磁块，双盘外转子磁轭/本体上的同磁极性永磁块组件分别与双耦合面盘状定子磁轭/本体上的永磁磁极对子组件和电磁铁/励磁电枢绕组组件之间分别呈永磁和电磁接续拉/推加力通道产生合力加力传动结构，以上所述的每副永磁磁极对子的气隙耦合面由分设两侧且磁极性相异、由外向内呈磁强梯度增强或/和磁强渐续增强的具有磁强重心偏内结构的永磁吸引进近加力通道和排斥出远加力通道及其两加力通道之间的磁极变更区三部分构成，永磁磁极对子的两侧气隙耦合面之外形呈对称形或者非对称形，定子磁轭/本体上永磁磁极对子组件的加力通道呈磁极交错、首尾接续布设；兼或地，所述的双气隙耦合永磁和电磁接续吸引拉力/排斥推力传动定转子结构包括筒状径向气隙耦合、盘状轴向气隙耦合、锥盘状斜向气隙耦合和槽型轨道状气隙耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：林贵生，
申请(专利权)人：林贵生，
类型：新型
国别省市：