维克多·迪都克的永磁电机
第一章:磁能
维克多•迪都克（Victor Diduck）的永磁电机
2007年12月27日的美国专利申请号US2007/0296284中，展示了一个强大的永磁电机的有说服力设计。这里是该专利的实施例之一—看起来相当容易建造。
磁动机
概要：
磁动机有一个磁驱动组件，通过磁耦合与一个磁的受控件连接。驱动件至少有一个驱动磁铁。在一个实施例中，驱动磁铁安装在机罩上。在另一个实施例中，驱动磁铁安装在主动轮上。受控件至少有一个安装在从动轴的从动轮上。至少有一个安装在从动轮上的受控磁铁。在一个实施例中，受控磁铁成对角线地安装在从动轮表面的沟槽内。在另一个实施方案中，受控磁铁安装在从动轮切割出来的槽口里。驱动磁体用一种同极相向定位的磁极配置与受控磁体进行磁耦合。驱动磁体和受控磁体之间的间隙是可调的，以优化它们之间的磁耦合。从动轮及其从动轴通过驱动磁体和从动磁体之间的磁耦合引起旋转。从动轴可以被连接到诸如电动发电机的输出装置上。
发明背景
已经做过许多改善磁动机的尝试；例如，授予霍华德•约翰逊的美国专利4,151,431号。不过，在大多数这样的设备中，没有已经实现的工作模式。为了使永磁电机运转，必须要实现一个切换功能，等效于通过电刷、换向器、交变电流、或其它手段在电动电机中所实现的。在永磁电机里，必须屏蔽磁泄漏，以减少能量损失，如涡流能量。需要有材料的适当组合、几何、和磁选，以能够构建一个可以持续运行的磁电机。
已经做过许多改善磁动机的尝试；例如，授予霍华德•约翰逊的美国专利4,151,431号。不过，在大多数这样的设备中，没有已经实现的工作模式。为了使永磁电机运转，必须要实现一个切换功能，等效于通过电刷、换向器、交变电流、或其它手段在电动电机中所实现的。在永磁电机里，必须屏蔽磁泄漏，以减少能量损失，如涡流能量。需要有材料的适当组合、几何、和磁选，以能够构建一个可以持续运行的磁电机。
发明摘要
提供一种耦合到磁受控件的磁驱动件组成构件的磁动机。磁性受控件包括一个可转动的从动轴，其上至少安装了一个可旋转的从动轮。在从动轮上至少安装了一个受控磁体。磁驱动组件包括至少一个磁耦合到同极相向定位的受控磁体的驱动磁体。由于驱动磁体和受控磁体之间的磁耦合的结果，耦合驱动磁体和受控磁体之间所产生的磁力驱动可旋转的从动轮，使其旋转，并因此使从动轴旋转。从动轴联接到诸如电动发电机的电枢输出装置。
提供一种耦合到磁受控件的磁驱动件组成构件的磁动机。磁性受控件包括一个可转动的从动轴，其上至少安装了一个可旋转的从动轮。在从动轮上至少安装了一个受控磁体。磁驱动组件包括至少一个磁耦合到同极相向定位的受控磁体的驱动磁体。由于驱动磁体和受控磁体之间的磁耦合的结果，耦合驱动磁体和受控磁体之间所产生的磁力驱动可旋转的从动轮，使其旋转，并因此使从动轴旋转。从动轴联接到诸如电动发电机的电枢输出装置。
从动组件联接到一个框架。从动轮固定在轴上，使轮一起旋转。每个从动轮有多组受控磁体嵌入到从动轮表面切割出来的凹口里。每个受控磁体的一个磁极被裸露并由从动轮表面朝外，而另一磁极面向从动轮。无论是从动轮的北极还是南极均可以朝外，只要是每个磁体是同极朝外。
在一个实施例中，用于接收磁体的从动轮的凹槽形成间隔，平行槽从动轮表面的一侧到另一侧，以容纳受控磁体。贯穿从动轮表面的每个槽的角度最好约为相对于水平的35°。从动轮的其它槽的定向方向也是约距水平约35°，但与第一个轮的方向相反。
另一个实施例中，容纳受控磁铁的从动轮凹槽切割成规则的、沿轮缘等距的口子，最好为45°的间隔。
本发明的这个“机罩”实施例中，磁驱动组件包括：一对无磁性机罩围着或大致围着每个从动轮。每对机罩形成半圆形表面，其直径略大于其相应的从动轮的直径。机罩的凹曲度朝向从动轮。安装在机罩背弧面的是多个驱动永磁。安装驱动磁体以使它们对着受控磁体同极，就像受控磁体对着驱动磁体，即同极相向：北对北或南对南。无论是机罩和驱动磁体都不是旋转的。
在各种实施例中，驱动磁体和受控磁体之间的间隙是可调的。
图纸的简要说明
本发明的其它特征和优点将在下面结合附图详细描述而变得显而易见，其中：
本发明的其它特征和优点将在下面结合附图详细描述而变得显而易见，其中：
图.1是带连接飞轮的磁动机的机罩实施例的透视图。
图.2是磁动机机罩实施例的部分分解透视图。
图.3是磁铁在机罩上的位置的图。
图.4是机罩实施例的一个从动轮的示意图，说明永磁体的位置。
图.5是机罩实施例的另一个从动轮的示意图，说明永磁体的位置。
本发明的详细的说明
本发明的各种实施例中，通常都提供一种磁驱动组件和一种磁性从动件，用磁场偶合驱动组件到从动件，如当驱动组件转动时，它会使从动件旋转。耦合完全是磁性的，无需链条、齿轮、皮带轮、蜗杆传动或其它的物理的连接器。
本发明的各种实施例中，通常都提供一种磁驱动组件和一种磁性从动件，用磁场偶合驱动组件到从动件，如当驱动组件转动时，它会使从动件旋转。耦合完全是磁性的，无需链条、齿轮、皮带轮、蜗杆传动或其它的物理的连接器。
图.1和图.2展示了本发明的第一种实施例，参考此中作为“机罩”的实施例。在本实施例中，磁动机101的磁从动件包括两个实心的非磁性从动轮102和202，在图.2中看得最清楚。从动轮安装在从动轴201上。图.1显示一个实施例，其中可选项飞轮301、401被安装在从动轴201上。飞轮可以恰当地安装在——或靠近从动轴的端部。用于产生电流的装置1301提供直接耦合到从动轴，或通过一个飞轮间接偶合，如图.1所示，或通过一些其它的磁性从动件的元件。
除了此中所提到的元素，本发明是用非磁性材料构成的。酚醛塑料或陶瓷材料是目前从动轮和驱动轮的首选，但各种各样的非磁材料都是可以接受的，只要该材料不会产生或加剧涡流。从动轮的直径在当前的运行模式下大约为10英寸（250毫米），而宽度大约为5英寸（125毫米）。从动轮的最佳尺寸将通过本发明的具体应用来确定。
如图.2中所见，每个从动轮都有多个从一侧开到另一侧的槽。这样的一个槽被标明为701。一个轮中的槽定向为与从动轮轮缘约成35°角，而第二个轮的槽定向为与对面缘约成35°角，正如图.2中可清楚地看到的。
图.4和图.5展示了槽的取向和受控磁体的位置。矩形104和105表示从动轮的表面就像它们被摊平一样。从动轮104中的槽从左到右向下倾斜，与水平约成35°角。从动轮501中的槽从左到右向上倾斜，与水平约成35°角。图.4中，槽204、404、604和804是一个从动轮中的槽的典型。图.5中表示的从动轮的槽205、405、605和805是其它从动轮中的槽的典型。
受控磁体装到凹槽中。在图.4中，表示受控磁体的是304、504、704、904、1004和1104。受控磁体的最佳定位是两个相邻的槽，磁体置于其端部，所示如槽204和404里的304、504和704。下一个槽604有一个单个的受控磁体904居中放置。重复这种两个槽的磁体在端部而第三个是磁体居中的模式。最佳的实施方案中每个从动轮共有9个槽和15个受控磁体。图.5显示的是相同的模式被用于第二个从动轮，例如以这样的方式：受控磁体305、505、706、905、1005和1105被定位在槽205、405、605和805中。
在优选的实施例中，每个凹槽里的受控磁体是北极的面朝外；不过，南极面向外产生同样令人满意的结果。磁铁可以粘贴就位，或以其它方式牢固固定，勿使其移位。如果让相反极接触，这些磁体产生的吸力大约需要1200呎磅来克服。受控和驱动磁体均为永磁，且同极面朝外，测得产生的斥力约为38高斯。
“机罩”实施的磁驱动件包括配对的蛤壳式机罩601a、601b和501a、501b，最好参见图.2，其显示的机罩处于打开的位置，露出从动轮。图1显示的机罩处于关闭的位置，此时本发明处于运行中。曲柄1001、1101运行蜗杆传动以使得机罩打开和关闭，调节机罩和从动轮之间的间隙，以及，由此，驱动磁体和受控磁体之间的间隙。
图.1还展示了驱动磁体701、801各自放置在机罩501a和601a的外表面上。多个铁磁体螺栓901穿透蛤壳式机罩通过螺纹孔。这些螺栓修改磁场并清除死点。驱动磁体和螺栓的摆放在下面讨论。
从图.1中可以看出，配对的蛤壳式机罩的复合弯曲部分使其在关闭的位置时几乎包围着它们各自的从动轮。即，一个机罩对中的每一组件围绕从动轮的轮周略小于180°，以便处于闭合位置时并置，它们共同约360°包围从动轮的轮周。
图.3A和图.3B表示的模式是用于安装外侧的、或凸面的、一对机罩的表面的受控磁体的。数字代表的半边机罩103、703似乎是是平放的。图中的引导线表示在纵向等分线403和水平线503，把每个机罩分成八分。
至于在图.3A所示的半个机罩，两个永磁驱动磁体203、303是粘在机罩外表面——在纵向等分机罩的403线上。一个驱动磁体203被放置在距离一端的约八分之一处。第二个驱动磁体303被放置在距离另一端的八分之三处。铁磁体螺栓603通过螺纹孔中插入机罩中。螺栓的作用是修改磁场，以消除死点。
至于在图.3B所示的半个机罩，驱动磁体803被放置在距离一端八分之三处，而驱动磁体903被置于距离另一端的八分之一（十六分之一？）处，再次，铁磁螺栓603用于消除磁场中的死点。
跨过每个从动轮的直径约为10英寸（250毫米）。从槽404的底部量得直径是9英寸（225毫米）。因此，从一个槽的底部到相邻槽的底部的弧长为π英寸（即3.14英寸或80毫米）。
驱动磁体被粘在——或以其它方式牢牢地固定在——机罩的外表面或凹面。假定受控磁体已安装在从动轮的凹槽内，以北极朝外，每个驱动磁体的北极被固定对着机罩面，使得同极彼此面对。当机罩通过转动曲柄1101、1001移向从动轮时，驱动磁体排斥受控磁体，使从动轮转动。
用曲柄1101、1001调整驱动磁体和受控磁体的场的相互作用的强度来调整机罩和从动轮之间的间距，以及由此在从动轮上的转矩。
如图.1所示，飞轮301、401可选地安装在从动轴上。最佳位置是在——或靠近轴的端部。
由于机罩的磁力施加给从动轮的结果，从动轴201从而转动。这个轴可以连接到输出，诸如发电机1301的电枢——即可以直接地，或通过一个飞轮——如图所示。或者，磁动机可以自己驱动传动装置的液压泵，从而降低传动部件数量和传动部件的整体复杂性。一旦理解了通过利用非常强的永磁驱动磁体可以产生有用功，这种马达的许多不同的应用就变得显而易见。
可以改变从动轮的尺寸。目前，最优直径约为10英寸和5英寸的宽度。马达可以与从动轴201垂直地或水平地运行。而铝是一种用于马达的合适材料，采用硬塑或陶瓷材料也已被成功地使用。 目前首选是酚醛塑料。
通过使用两个从动轮而不是只有一个，一个车轮中的任何死点都会被另一个轮补偿。上限或从动轮的数量尚未可知。下限是一个。
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