[实用新型]无轴电动机

说明书

技术领域

    本实用新型涉及电磁科研领域的科普教具和特殊工作需要的电动机，一种无轴电动机。

背景技术

    在现有技术中，电动机必须在有转轴和轴承的情况下才能够工作，转轴受到轴承的限制，转动时始终绕着一个固定的轴转动，不可能发生进动和倾斜。无轴电动机因为没有转轴和轴承的限制，转动时可以以更加自由的方式转动。无轴电动机在稳定持续转动时，转子转动的特点表现在同时发生：1.垂直轴的转动；2.水平轴的转动；3.转子本身是以它自身的直径为轴转动，不以某一固定直径为轴，而是任意一条直径为轴，并且不断地变化着；4.转动时伴随进动和倾斜；5.定子在交变磁场中以上述方式运动的同时，还可以发生前后周期性的移动，或者进动形成一个圆周轨迹式的伴随运动。

在量子力学中光的波粒二象性是一个重要的物理概念，其波动性是通过狭缝后光发生了干涉现象，这是静态的干涉，两个狭缝（或更多狭缝，如光栅）的干涉证明了光的波动性，而电子等粒子因为可以相互干涉而称为物质波。目前常规的测量仪器无法实现对物质波的观察。

发明内容

本实用新型的目的是突破现有技术的局限，设计一种特殊状态的电磁驱动型电动机，利用转子的进动倾斜旋转效果，可作为科普教具和特殊工作需要的电动机使用，并且作为一种新领域科研探索的工具。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

    一种无轴电动机，包括转子和定子，其特征在于：转子为圆盘状铁磁材料，转子置于定子形成的交变磁场内，转子在交变磁场的驱动下转动，所述的定子是由放置转子的开口弧形势阱和绕有线圈的管状载体构成，转子自由的摆放于开口容器形成的空间中；定子线圈接交流电。本专利采用开口容器作为磁场空间，在一个半闭合的磁场内进行磁作用力，从而改变传统转子与定子磁场关系，所产生的不同在于，使转子绕中心做公转，同时转子进行了自转，由此便会产生子大量了物理现象供教具使用。

    对上述技术方案作进一步的改进，所述的定子呈圆筒状，线圈缠绕在于筒体的外壁，转子自由放置在筒体内；所述的定子被横向放置，转子可以任意的置于筒体内的任何位置。

所述定子是由线圈缠绕体和弧形放置盘构成，所述的线圈缠绕体的截面呈U形，线圈缠绕在U形的底部，所述的弧形放置盘平放在U形口，转子摆放于弧形放置盘上。

   在磁场条件合适的情况下，借助弧形势阱的支持，转子可以在定子线圈的任意位置持续稳定转动；转子在交变磁场的驱动下以进动和倾斜方式转动；转子为软铁磁材料或永磁体和软磁材料组合体，或用有铁磁性的硬币，圆盘状转子的两面可设有各种图案和造型，转子的表面设计有不同的雕刻图案用来观察转动干涉这种宏观物体的物质波；转子受弧形势阱的限制，可位于定子线圈周围的任意位置；定子只有一组线圈，工作电源为单相交流电，转子从零速启动自动达到同步转速而稳定转动，如果需要获得不同的转速，定子线圈的电源可以采用变频器驱动。在科研中，如果希望获得更高的转速，可以把转子放入真空容器内的弧形势阱中。

本实用新型具有以下有益效果：

    无轴电动机是特殊状态的电磁驱动型电动机，在没有转轴和轴承限制的情况下，转动时会伴随进动倾斜，实现宏观物体的物质波，可以作为科普教具、特殊工作需要的电动机使用，并且作为一种新领域的科研探索的工具。具有结构新颖、用途广泛、制造成本低和容易实现的优点。

附图说明

图1为空心线圈定子的无轴电动机示意图；

图2为U形软磁铁定子的无轴电动机示意图。

图中：转子1、空心线圈无轴电动机内部的弧形势阱2、空心线圈定子的无轴电动机3、U形软磁铁定子的转子转动时的弧形势阱4和U形铁磁性定子5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的内容做进一步的说明：