[發(fā)明專利]一種永磁體發(fā)動機及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010787491.4
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112104188A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 肖華清
• 申請（專利權）人: 肖華清
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;朱明明

本申請?zhí)峁┝艘环N永磁體發(fā)動機及其控制方法。永磁體發(fā)動機包括：固定框架、定子組件和轉子組件。定子組件包括：永磁體定子，以及牽引桿，其一端與永磁體定子固定連接，另一端伸出固定框架外部以在外力作用下牽引永磁體定子沿軸向移動；轉子組件包括：轉子，其平行正對永磁體定子，其包括安裝輪轂以及多個楔形永磁體；多個楔形永磁體以相同傾斜角圍繞安裝輪轂固定安裝，且楔形永磁體與永磁體定子同極相對；以及動力輸出軸，其一端與安裝輪轂固定連接，另一端伸出固定框架外部。該永磁體發(fā)動機結構簡單，易于操作和維護，且無污染和噪音。

技術領域

本發(fā)明涉及動力部件技術領域，并且更具體地，涉及一種永磁體發(fā)動機及其控制方法。

背景技術

動力，不僅是驅動機械運行的心臟，更是推動人類社會進步的不二引擎。自瓦特發(fā)明蒸汽機后，人類首次嘗到了動力機械所帶來的福祉。從此以后，人們便開始不懈地致力于探尋更高效、更安全、更環(huán)保、更易于操控的機械動力。時至今日，在全世界范圍內(nèi)，內(nèi)燃機已經(jīng)成為使用范圍最廣、操作最為便捷的機械動力。然而，眼下內(nèi)燃機依然存在熱效率低、環(huán)境污染嚴重、噪音大、化石燃料不可持續(xù)等諸多短板。因此，近年來人們正試圖以固態(tài)電池動力取代內(nèi)燃機的“霸主”地位。就目前的技術而言，固態(tài)電池依然存在能量密度低、充電時間長、續(xù)航時間短等諸多瓶頸；因此，可以預見的是：在相當長的一段時間內(nèi)，內(nèi)燃機動力和固態(tài)電池動力將長期并存。與此同時，人們尋找其他的更高效、更安全、更環(huán)保、更易于操控的機械動力的腳步也不會停歇。鑒于上述事實，研究出一種更高效、更安全、更環(huán)保、更易于操控的動力機構日益成為該領域的熱點和難點。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術中的問題，本申請?zhí)岢隽艘环N基于磁力的永磁體發(fā)動機及其控制方法，其原理是利用永磁性來驅動機械結構運轉。該發(fā)動機具有更加高效、無污染、噪音較低、加工制造簡單的優(yōu)點。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N永磁體發(fā)動機，該永磁體發(fā)動機包括固定框架、定子組件和轉子組件，其中，所述定子組件包括：永磁體定子，其呈圓盤狀且位于所述固定框架內(nèi)部；以及牽引桿，其一端與所述永磁體定子固定連接，另一端伸出所述固定框架外部以在外力作用下牽引所述永磁體定子沿所述牽引桿的軸向移動；所述轉子組件包括：轉子，其位于所述固定框架內(nèi)部，且平行正對所述永磁體定子，其包括安裝輪轂以及多個楔形永磁體，多個所述楔形永磁體以相對于水平面的相同傾斜角圍繞所述安裝輪轂固定安裝，且所述楔形永磁體與所述永磁體定子同極相對，使得二者靠近時產(chǎn)生的斥力施加在多個所述楔形永磁體上，從而使多個所述楔形永磁體帶動所述安裝輪轂旋轉；以及動力輸出軸，其一端與所述安裝輪轂固定連接，另一端伸出所述固定框架外部并由固定在所述固定框架上的軸承支承。基于以上結構，該發(fā)動機利用永磁體之間同極相斥產(chǎn)生的斥力推動楔形永磁體，進而帶動該安裝輪轂及動力輸出軸圍繞旋轉軸線轉動，從而輸出動力。該發(fā)動機結構簡單，易于操作且易于維護，且無污染和噪音。

在第一方面的實施方式中，所述轉子組件還包括用于密封所述轉子的密封罩，其包括周向加固圈以及設置在其頂部的上密封板和底部的下密封板，所述楔形永磁體遠離所述安裝輪轂的一端與所述周向加固圈的內(nèi)側壁緊固連接，所述動力輸出軸穿過所述下密封板，并將縫隙進行密封。通過該實施方式，能夠有效避免楔形永磁體高速旋轉時暴露于空氣中產(chǎn)生的巨大阻力，從而提高輸出效率。

在第一方面的實施方式中，所述轉子組件還包括轉子組件支撐板，其固定在所述動力輸出軸上，且固定安裝在所述下密封板底部以支撐所述密封罩。通過該實施方式，能夠對轉子組件提供進一步地支撐，從而提高結構強度和穩(wěn)定性。

在第一方面的實施方式中，所述定子組件還包括彈簧，其套設在所述牽引桿上，并位于所述永磁體定子和所述固定框架的內(nèi)側面之間。通過該實施方式，能夠在釋放牽引桿時，借助壓縮狀態(tài)的彈簧的彈力推動永磁體定子向轉子組件移動。

在第一方面的實施方式中，該楔形永磁體的安裝傾斜角為40°～45°。通過該實施方式，能夠使得施加在楔形永磁體上的推力維持在較高的水平，從而提高輸出效率。