筒式磁动机.pdf

一种筒式磁动机，其特征在于，定子上布设有定子磁轭/定子本体、可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、永磁体旋转驱动组件及其驱动控制器，驱动控制器控制永磁体旋转驱动组件使每组永磁体的N-S极有序或按照设定的规则旋转或改变磁极方向、组配构建成至少一组永磁偶极子对，在定子与转子之间的耦合气隙中形成逆时针/顺时针旋转的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场，驱动转子输出转矩。本发明可克服现有各种电动机或内燃机能耗大、高压大功率电动机调速困难等缺点，为各种负载设备提供动力。

权利要求书1.  一种筒式磁动机的永磁旋转磁场构建方法，其特征在于，定子上布设有定子磁轭／定子本体、可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、永磁体旋转驱动组件及其驱动控制器，驱动控制器控制永磁体旋转驱动组件使每组永磁体的N-S极有序或按照设定的规则旋转或改变磁极方向、组配构建成至少一组永磁偶极子对，在定子与转子之间的耦合气隙中形成逆时针/顺时针旋转的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场，定子与转子有四种旋转磁扭矩结构，其一是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型鼠笼式电枢转子、径向磁场筒型绕线式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应电流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，其二是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型永磁式转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子永磁耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，其三是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型金属导体式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应涡流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构；其四是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型复合式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子复合型耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，转子复合型耦合磁场有两种即感应涡流和感应电流复合型耦合磁场、感应涡流和永磁复合型耦合磁场，在各种零部件所采用的制造工艺和材料同等条件下，增大定子和转子的直径或／和长度、或增多可调磁极极性的永磁体组件的数量，使输出功率增大和降低能耗。2.  一种筒式磁动机，其特征在于，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构，主要由径向磁场筒型永磁定子、筒型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(102)安装在定子端盖(101、103)之间，在筒型定子磁轭(102)内侧均布的磁凹(111)处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(121)及其适配的磁靴(181)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(102)之磁凹(111)与磁靴(181)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(121、161)由永磁体(121)和永磁体上设置的永磁轴(161)构成，永磁轴(161)的两端分别由定子端盖(101、103)上对应设置的轴套或轴承(165)支撑，磁靴(181)与筒型定子磁轭(102)设定适当的隔磁间距(170)，磁靴(181)两端分别安装在定子端盖(101、103)上，筒型转子(108)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件，筒型转子(108)类似于筒式电机转子，筒型转子(108)置于磁靴(181)所围成的筒型空间中，磁靴(181)与筒型转子(108)之间设置旋转磁场耦合气隙(171)，筒型转子(108)的转子轴(109)装配在定子端盖(101、103)之中轴轴承(106、107)上，定子永磁体旋转驱动组件(141)与永磁轴(161)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。3.  一种筒式磁动机，其特征在于，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子双转子结构，以外筒型转子——双面耦合筒型永磁定子——内筒型转子布局布设，主要由径向磁场外筒型转子、径向磁场内筒型转子、双面耦合筒型永磁定子、筒型双转子转矩叠加器、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，双面耦合径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的内磁靴和外磁靴、筒型定子本体及其适配的定子端盖构成，筒型定子本体(1002)安装在定子端盖(1003)上，在筒型定子本体(1002)上均布的磁窗内设置径向可调磁极极性的永磁体组件(1021)及其适配的外磁靴(1081)和内磁靴(1082)，径向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)设置在外磁靴(1081)和内磁靴(1082)围成的圆筒空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)由永磁体(1021)和永磁体上设置的永磁轴(1061)构成，永磁轴(1061)的两端分别由定子端盖(1003)和定子本体(1002)端部适配处对应设置的轴套或轴承(1065、1066)支撑，外磁靴(1081)和内磁靴(1082)之间设置适当的隔磁间距(1070)， 外筒型转子磁轭(1008)内圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1078)，外筒型转子(1008、1078)套装于外磁靴(1081)外侧，外磁靴(1081)与筒型转子(1008)之间设置旋转磁场耦合气隙(1071)，外侧筒型转子(1008、1078)的法兰盘(1038)固定在的转子轴(1009)装配在定子端盖(1001、1003)之中轴轴承(1006、1007)上，内筒型转子(1018、1077)装配于内磁靴(1082)围成的圆筒空间中，内筒型转子磁轭(1018)内壁中装配中空转子轴(1019)，内筒型转子磁轭(1018)外圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1077)，中空转子轴(1019)通过隔离轴承(1026、1027)装配在转子轴(1009)上，转子轴(1009)和中空转子轴(1019)通过筒型双转子转矩叠加器(1031、1032、1033、1034、1035)传动联接，筒型双转子转矩叠加器把两个相反方向旋转的转子轴进行转矩同步叠加联接，筒型双转子转矩叠加器由至少一副惰性齿轮副或齿轮齿套副为核心构建，即由转子轴(1009)上的齿轮(1031)、中空转子轴(1019)上的齿套(1032)、与齿轮(1031)和齿套(1032)相啮合的惰性齿轮(1033)、惰性齿轮(1033)的轴套／轴承(1034)和安装在定子端盖(1003)适配位置处的惰性齿轮轴(1035)构成，定子永磁体旋转驱动组件(1041、1055、1051)与永磁轴(1061)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。4.  如2或3所述的筒式磁动机，其特征在于，所述的径向磁场筒型转子有五种结构供适配选用，其一是径向磁场筒型鼠笼式电枢转子结构，即金属导电条安装或铸造在导磁转子本体的铁芯槽内，它们的两端分别与转子端部的金属导电环相连接，形似鼠笼，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与卧式／筒式电机的鼠笼式转子类似或与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的鼠笼式电枢转子盘类似，其二是径向磁场筒型绕线式电枢转子结构，即闭环的漆包线或裸线线圈电枢安装在导磁转子本体的铁芯槽内，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的径向磁场电枢绕组转盘类似，或者与卧式／筒式电机的绕线式转子相似，只不过这里的线圈电枢没有抽头，无需提供励磁电流，每个线圈电枢是首尾焊接的闭环线圈，线圈电枢有三种结构，一是多匝型线圈电枢，它至少有两匝绝缘良导体绕制并且首端和末端短接，其二是匝与匝独立绝缘型线圈电枢，它至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线圈构成并扎成一束，其三是多芯型线圈电枢，用多股或多芯良导线制成的单圈闭环短路线圈，其三是径向磁场筒型永磁式转子结构，即永磁体以N、S极交错适配设置在导磁转子本体的气隙耦合面上，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与卧式／筒式电机的永磁体转子类似或与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的永磁转子盘类似，其四是径向磁场筒型金属导体式电枢转子结构，即筒形金属导体电枢设置在导磁转子本体的气隙耦合面上，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的金属导体转子盘类似，其五是径向磁场筒型复合式电枢转子结构，即筒型金属导体电枢敷设、铸造或复合在筒型鼠笼式电枢转子、筒型绕线式电枢转子或筒型永磁式转子的气隙耦合一侧。5.  如2或3所述的筒式磁动机，其特征在于，所述的转子、转子本体、定子磁轭和磁靴利用高导磁材料、磁钢材料和／或铁芯材料即钕铁硼、玻莫合金、镍铁合金、铁硅铝合金、无取向硅钢、取向硅钢片、电工钢、软铁、铁氧体、无取向稀土导磁材料、取向稀土导磁材料、复合取向导磁组件或／和组合取向导磁组件，采用单一材料、两种或两种以上材料加工制作而成，所述的筒形金属导体电枢、锥筒形金属导体电枢、锥形金属导体电枢、金属导电条、金属导电环、盘形金属导体电枢或圆盘／圆环形金属导体电枢采用金属良 导体(铜、铝)、合金导体(黄铜、铝合金)、复合导体(铜镀银、铜镀金、银包铜)或超导体材料(铌包铜)制成，所述的永磁式转子上的永磁体的尺寸、形状、数量、磁极对数、间隔距离、N-S极交错布局及其多圈、分段设置结构，依据电机设计原则构建，所述的所有电枢转子上的鼠笼式电枢、锅箅式电枢或绕线式电枢的尺寸、形状、数量、极对数、间隔距离、布局及其固定结构依据电机设计原则构建，或者永磁体采用一体化辐射取向永磁体加工而成适配形状或用不同极化方向和形状的永磁体进行组合加工而成永磁体组件，所述的永磁定子上安装的径向磁场、轴向磁场和斜向磁场可调磁极极性的永磁体组件中的永磁体采用单一N-S极对的单体永磁体，或采用两个及两个以上N-S极对的组合永磁体制成齿极轮状，或在永磁轴上分段设置，或者采用一体化辐射取向永磁体加工而成适配形状，或采用不同极化方向和形状的永磁体进行组合加工而成永磁体，所述的永磁体由稀土永磁材料包括钕铁硼磁铁、钐钴磁铁和铝镍钴磁铁，或者由铁氧体永磁材料或超级永磁材料加工制成轴向或径向永磁体，或者永磁体由磁极取向型强磁材料、强磁组件或特制强磁永磁体形状制成，并以没定的斜向磁场方向的磁性极化方向进行充磁，其永磁体的形状为瓦块形、一个或一个以上N-S极对对称弧柱状／齿柱状、圆柱形、圆筒形、方块形、梯块形、U形或制作成异形几何组合适配形状，所述的定子本体由对磁路磁通量影响较小的非磁性材料或弱导磁材料制作而成。6.  如2或3所述的筒式磁动机，其特征在于，所述的永磁体旋转驱动组件有九种传动结构供适配选用，其一是每个永磁轴均设置直驱微型伺服驱动装置，其二是每个永磁轴均配置微型伺服驱动装置，永磁轴与微型伺服驱动装置轴之间由齿轮组／齿轮副、蜗轮蜗杆副或者变向／变速／变矩器联接，其三是所有永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置盘形齿圈，盘形齿圈有两种结构，一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的四分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转90度，另一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配的全齿齿圈，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其四是所有永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置盘形齿圈，盘形齿圈有两种结构，一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配数量段的齿弧与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配的全齿齿圈，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其五是所有永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置齿盘，齿盘有两种结构，一种结构是齿盘外圆周上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的四分之一，使得每段齿弧驱动齿轮及其永磁体组件每次旋转90度，另一种结构是齿盘外圆周上设置适配的全齿齿轮，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其六是所有轴向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置主动齿轮，设置齿圈分别与主动齿轮和齿轮传动啮合，齿圈有两种结构，一种结构是齿圈内圆周上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的四分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转90度，另一种结构是齿圈内圆周上设置适配的全齿齿圈，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿圈旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，齿圈外圆周上的轮齿与主动齿轮啮合传动，其七是所有径向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴外端轴申上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置齿环，齿环有两种结构，一种结构是齿环上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是齿环上设置适配的全齿齿环，并与所有 永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其八是所有径向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴内端轴申上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置主动齿环，主动齿环有两种结构，一种结构是主动齿环上设置适配数量段的齿弧分别与永磁轴齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于永磁轴齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是主动齿环上设置适配的全齿齿环，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其九是所有径向永磁轴和轴向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置组合式齿盘齿环，齿盘齿环有两种结构，一种结构是齿盘齿环外圆周上设置适配数量段的齿弧分别与永磁轴齿轮啮合传动，齿盘齿环圆环上的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数分别等于齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是齿盘齿环外圆周上设置适配全齿齿轮，与永磁轴齿轮啮合传动，齿盘齿环圆环上的设置适配的全齿齿环，与永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘齿环旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，上述齿盘、齿圈或齿环上设置的齿弧段的段数、每段齿弧上的齿数根据电动机旋转磁场构建原则、电机极数配置机理、永磁体数量及其组配结构、转子额定转速和功率大小设定，上述伺服驱动装置中设置有同步定位／位置／位移传感器，通过伺服驱动装置驱动器对永磁体轴或永磁体组件的旋转角度进行控制和定位，上述齿圈、齿盘或齿环上设置的齿弧的数量、每段齿弧之间的间隔距离以及每段齿弧的齿数分别根据永磁体组件的数量、永磁旋转磁场／交变永磁旋转磁场的磁路及磁通量变化技术要求适配确定，上述每个永磁体轴上或永磁体适配位置处与定子组件对应位置之间设置永磁体防误转制动装置，防误转制动装置的结构或为相互独立分体式结构，或为组合一体化结构，由电磁制动锁销、弹簧钢珠锁销、弹簧摩擦制动盘、电动离合装置、磁力平衡制动装置、摩擦套／摩擦盘／摩擦片装置或电动刹车装置集成安装而成，或由永磁轴上分别设置的微型伺服驱动装置本身提供制动扭矩，上述伺服驱动装置为伺服电动机、伺服气动装置、伺服液力驱动装置或内燃机动力装置，并适配对应的驱动控制器，所述的驱动控制器至少设有一组驱动和输入／输出控制信号与所设置的伺服驱动装置的输入、同步传感器输出接驳，它主要由电源及其备电模块、工作模式设定／命令输入／操作模块、相位／时序／调制／转速信号发生模块、功率放大模块和控制模块构成，电源模块中根据需要设置备用电池组及其充电和电源管理子模块，工作模式设定／命令输入／操作模块和控制模块可集成为一体化模块，根据需要选配工控机、PLC、智能嵌入式计算机／DSP／单片机、二次仪表、图文显示屏、键盘、模拟量I／O接口、数字量I／O接口、4-20mA输入／输出控制接口、485／232／工业总线或／和适配的标准远程通讯接口，以便与DCS系统、转子转速和工作温度传感器接驳或集成，进而对转子转速和转子输出功率进行控制，或者对系统工作状态包括转子工作温度、驱动控制器和／或上述各模块的工作状态进行监控。7.  如2、3、4、5或6所述的筒式磁动机，其特征在于，所述定子即定子端盖、定子磁轭和定子本体的外侧设置适配的通风路径／和适配的散热器／散热片式外壳，所述转子即转子本体、电枢转子和转子轴上设置风扇、轴向风道、径向风道、径向／轴向引风直槽、径向／轴向引风螺旋槽、一体化鼠笼风叶导体条、一体化风叶辐条、一体化鼠笼导电环／电枢风叶、一体化锅篦风叶电枢、转子上设置的网格化或蜂窝状通风孔／风道、圆周风槽／凸筋／凹筋、中空通风轴，或者在转子组件上制作设置旋转热导管的吸热段，通过旋转热导管的输送段把热量引出到组件外部适当位置设置的旋转热导管冷却段，该冷却段上设置散热片、散热器或风叶，或者在定子或／和转子上设置冷媒冷却装置，冷媒冷却装置有七种结构形式供适配选用，其一种是闭路管道／管路式冷媒冷却装置或内冷媒冷却装置，其二种是带喷嘴／喷口的开路管道／管路式冷媒冷却装置或组合冷媒冷却装置，其三种是喷淋／直吹式冷媒冷却装置，其四种是浸没式冷媒冷却装置，其五种是分 布式冷媒单元自主微循环热传导／旋转热管结构的冷媒冷却装置，其六种是在系统密封壳体中设置直接喷式冷媒冷却装置，其七种是上述六种结构形式的复合／组合式冷媒冷却装置，闭路管道／管路式冷媒冷却装置由冷媒输入旋转密封组件、冷媒输入分配器、冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔、冷媒输出汇集器、冷媒输出旋转密封组件及其冷却支架构成，冷媒输入旋转密封组件和冷媒输出旋转密封组件的功能结构相同，统称为冷媒输入／输出旋转密封组件，它有三种结构形式供选用，第一种是三端密封两密封腔式的一体化集装结构，第二种是采用两个两端密封单密封腔式的组合结构，其中一个密封腔用作冷媒输入密封腔，另一个密封腔用作冷媒输出密封腔，第三种是采用一个两端密封单密封腔结构，用作冷媒输入密封腔，这种结构不设冷媒输出密封腔，冷媒输入密封腔上设置有至少一路冷媒输入口，冷媒输入口通过管道接驳冷媒供给装置的冷媒输出口，冷媒输出密封腔上设置有冷媒输出口，冷媒输出口通过管道接驳冷媒供给装置的冷媒循环输入口或冷媒回收系统，冷媒输入分配器设置有与冷媒输入旋转密封组件的冷媒输入密封腔相适配的冷媒输入分配腔和至少一个冷媒分配出口，冷媒输出汇集器设置有与冷媒输出旋转密封组件的冷媒输出密封腔相适配的冷媒输出汇集腔和至少一个冷媒汇集出口，冷媒输入分配器和冷媒输出汇集器的功能结构相同，统称为冷媒分配／汇集器，并与冷媒输入／输出旋转密封组件相适配，二者根据所设置的位置、空间和具体技术需求设置成分体式结构、一体化式或一体化集装式结构，冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔设置有冷媒进口和冷媒出口，冷媒输入／输出旋转密封组件与冷媒分配／汇集器以对接或轴向套装的方式适配组装，使得冷媒输入／输出旋转密封组件的冷媒输入密封腔与冷媒分配／汇集器的冷媒输入分配腔相匹配，冷媒输入／输出旋转密封组件的冷媒输出密封腔与冷媒输出汇集腔相匹配，冷媒分配／汇集器的冷媒分配口对接冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔的冷媒进口，冷媒分配／汇集器的冷媒汇集出口对接冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔的冷媒出口，以形成旋转密封的冷媒流通管路，冷媒分配／汇集器设置在转子轴上的适配位置，冷媒输入／输出旋转密封组件通过其法兰或其密封本体安装到冷却支架上，上述的开路管道／管路冷媒冷却装置由冷媒输入旋转密封组件、冷媒输入分配器、至少一副设置有喷口的冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔构成，根据冷媒物理特性在适当位置设置冷媒输出收集装置，上述的喷淋／直吹式冷媒冷却装置有两种技术方案，其一是冷却支架上固定冷媒输入管道，在靠近系统发热部件适当位置的冷媒输入管道上设置至少一个冷媒喷嘴／喷头，冷媒喷嘴／喷头对系统中发热的部件进行直接开放地喷淋冷媒或直吹冷媒以便降温、而不对冷媒进行集中回收的技术方案，其二是在系统发热部件或组件的外部设置密封壳体／腔体，冷媒输入管道置入密封壳体／腔体并设置至少一个冷媒喷嘴／喷头，上述的浸没式冷媒冷却装置是在系统发热部件或组件的外部设置密封壳体／腔体，冷媒输入管道置入密封壳体／腔体，发热部件或组件与密封壳体／腔体之间形成密封的冷媒腔室，冷媒腔室中充满冷媒，使发热部件或组件的一部分或全部浸没到冷媒中达到冷却之目的，密封壳体／腔体上的适当位置设置冷媒输出／回收管道或组件，上述的冷媒输入／输出旋转密封组件由密封本体和至少一副形成密封腔的核心密封组件构成，根据需求设置成分体式、一体化式、半集装式、集装式、半剖式或全剖式结构，核心密封组件装配于密封本体中，核心密封组件有六种供选用，一是由至少一级填料密封组件构成，二是由至少一级机械密封组件构成，三是由至少一级动力密封和停车密封组件构成，四是由至少一级无轴封密封组件构成，五是非接触轴端密封、干气密封、石墨／碳环密封或开槽密封，六是由前述五种密封结构中的至少两种进行同端复合、串联或不同端组合构成，其中，填料密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的盘根类软填料密封、膨胀石墨填料密封、多级分瓣石墨环密封和碗式填料密封四种密封的至少其中之一种，机械密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的橡胶环式密封、填料函式密封、弹簧片式密封、柱弹簧式密封、凸凹槽式密封、迷宫槽式密封、骨架式密封、带轴套的或无轴 套的唇式密封、有唇防尘滑架式密封、金属波纹管式密封、弹簧式密封和平衡／非平式密封十二种密封至少其中之一种，动力密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的副叶轮动力密封或背叶片密封配合停车密封构成，无轴封密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的隔膜式密封、屏蔽式密封、磁力传动式密封、磁流体密封、螺旋密封、迷宫螺旋密封、喷射密封、浮动环密封八种密封的至少其中之一种，非接触轴端密封可选用干运转气体密封，上述六种核心密封组件可根据具体密封部位的转速、冷媒压力、冷媒的具体物理和化学特性、缝隙圆周直径和安装空间、密封性能指标、装配或维修便利要求及系统性价比进行选择设置，冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔均布设置在转子或／和定子上，或者冷媒管道由绕线式电枢转子上的中空绕线自身或生热部件上设置的冷媒路径构建而成，以便使发热的金属导体部件、锅箅电枢部件、鼠笼电枢部件、绕组电枢部件、转子本体、定子本体、定子磁轭、永磁体组或受到强烈热辐射而发热部件以及由于旋转摩擦而发热的轴承系统得到冷却，冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔布设置有三种技术方案，其一是由至少一组冷媒管道首尾相连均布在上述发热部件，其二是由至少两组冷媒管道并列均布在上述发热部件，其三是上述两种方案的复合布设方案，冷媒管道的形状有直线形、螺旋形、曲线形、环形、空腔形或组合对接几何形，冷媒管道布设方式有五种，一种是盘旋或圆环状布设，另一种是平行直线或角度射线状布设，第三种是圆周或平面多层冷媒管道布设，每层之间、层与层之间或相邻的冷媒管道之间首尾或进出口相连构成冷媒流通管路，第四种冷媒管道布设方式是进／出冷媒管道呈交错布设，远端一一对应连通或环槽集中互通，第五种冷媒管道布设方式是上述四种布设方式的组合或复合结构方式，以便构成冷却冷媒流通通道或路径达到冷却之目的，上述冷媒供给装置为自来水管道及其自来水过滤器、冷水机／冷却装置及其过滤器、冷风机及其空气过滤器或除湿器、压缩空气管道、空气压缩机、冷油机及适配冷媒机中的其中之一种或者为它们的组合装置；风冷和冷媒冷却组合／复合装置由上述风冷装置和冷媒冷却装置各自至少之一种技术结构通过适配选择、组合／复合构建而成，设置到系统相应部件或组件上，冷媒介质或冷媒指的是压缩空气、二氧化氮气体、冷却水、冷却油、工业冷却液等有机或无机并对耦合磁场无影响、对工件无腐蚀的冷却流体介质。8.  如2、3、4、5或6所述的筒式磁动机，其特征在于，设置有至少一套适配的用于对系统中的轴承和滑动部件进行润滑的润滑装置，有以下四种技术方案可依据具体技术要求选配设置，其一是采用手动油枪／油泵或自动润滑泵，通过油嘴、轴承套／座上的径向／轴向油路、空心轴油路、轴上径向孔油路或／和润滑油分油器及其相应分支油路和出油嘴对旋转和滑动部件定期进行接触式或非接触式注油，起到在线润滑目的，其二是在系统中有磨损部位或部件位置设置油路及其注油嘴或润滑油杯，以便实时润滑和添加机油或油脂，其三是在支撑轴承适当位置设置箱式轴承支架结构的润滑油箱或带腔式轴承支架结构的润滑油腔／箱，其四是根据实际位置、空间和润滑需求组合或复合选配上述三种润滑方案中的其中至少之两种构成润滑装置。9.  如2、3、4、5或6所述的筒式磁动机，其特征在于，筒式磁动机的转子轴上的一段轴加长，其上安装发电机的转子，并适配集成发电机的定子到筒式磁动机的相适配位置，该发电机的电力输出端子与筒式磁动机的驱动控制器及其备用电池组件的电源输入端子相接驳，筒式磁动机的一端轴申通过联轴器与负载轴相联，驱动负载工作。

说明书筒式磁动机
技术领域
本发明涉及的技术领域包括：动力设备技术领域、能源技术领域，特别是一种筒式磁动机。 
背景技术
在人们熟悉的工农业生产和日常生活中经常看到各种设备中，利用电动机或内燃机作为动力驱动的例子不胜枚举、比比皆是，能够输出动力的设备是各种人类生活的基础，全球范围内各种电动机或内燃机消耗掉全球现有能源产能总量的大部分，但是随着石化类能源的大量消耗和逐渐枯竭、日益严重的环境污染，节能减排和环境保护方面的压力和紧迫感已上升到空前高度，迫切需要改善动力设备的工作效率、降低能源消耗利环境污染。 
公知的电动机技术，其基本工作原理是围绕着“在定子上产生的电磁旋转磁场与转子形成磁扭矩，驱动电动机转子旋转”这一基本点，从而衍生出交流电动机、直流电动机、步进电动机、伺服电动机、绕线电动机、鼠笼电动机、调速电动机、永磁电动机、直驱电动机、盘式电动机、筒式电动机和杯形双转子电动机等等各式各样的传统电动机；近年来，为了解决负载调速，达到电机节能之目的，根据滑差电磁感应原理和永磁相互磁力作用原理，研发出了多种盘式和筒式永磁滑差传动耦合器／联轴器、永磁滑差传动调速器／联轴器等。上述传统电动机均存在着不同程度的效率较低、功能单一、调速困难、负载适应性差、过载能力弱等缺点，而且不同负载特性、不同转速和不同用途的电动机，其适配电动机型号和结构纷杂、种类繁多。 
因此，挖潜永磁能量，研制新型结构的磁动机技术势在必行，以克服现有各种电动机或内燃机技术的能耗大、电动机调速困难、电动机种类繁杂以及上述诸多缺陷，替代现有公知技术的各种电动机或内燃机为各种负载设备提供动力和能源，以满足市场和社会发展的需要，永磁旋转磁场磁动机的研制成功，将会使动力设备领域和能源领域发生革命性技术进步。 
发明内容
目前高性能稀土永磁材料和超级永磁材料(英国剑桥大学最新发明成果，以下统称永磁材料或磁钢)日新月异，永磁磁路理论也应运而生，并得到很大发展，我国科学家李国坤教授在国际上率先提出“静磁能拉、推方程”理论，并得到实际验证和应用，被称为“李氏拉推磁路”而享誉世界，这些均为研制新型结构的永磁旋转磁场磁动机奠定了物资和理论方面的坚实基础。 
本发明的工作机理和构建永磁旋转磁场的方法，与公知的电动机结构和技术相类似，但具有显著不同，不同之处主要有以下几个方面： 
①定子上布设有定子磁轭／定子本体、可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、永磁体旋转驱动组件及其驱动控制器。 
②驱动控制器控制永磁体旋转驱动组件，使得每组永磁体的N-S极有序或按照设定的规则旋转或改变磁极方向，使得定子形成永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场，在定子与转子之间的耦合气隙中形成永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场；就像电动机定子一样可以形成旋转磁场或交变旋转磁场，区别在于，电动机中的旋转磁场或交变旋转磁场是由交变励磁电流或换向励磁电流产生的。 
③转子在定子上产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场的作用下旋转，通过转子轴输出动力。 
④定子与转子通过气隙相耦合有以下结构形式供选择使用，即径向磁场筒型永磁定子分别与径向磁场筒型鼠笼式电枢转子、径向磁场筒型绕线式电枢转子、径向磁场筒型永磁式转子、径向磁场筒型金属导体式电枢转子或径向磁场筒型复合式电枢转子呈气隙耦合适配成五种筒型定子转子结构(或称为筒型定子转子耦合组件)；或者由上述径向磁场五种定子转子耦合组件中至少其中之一种，每种至少有两副或两副以上的定子转子耦合组件进行组合构建，或者筒型定子筒壁和转子筒壁以至少两层气隙耦合嵌套构建(如径向磁场气隙耦合筒型单定子双转子结构)；或者由上述径向磁场五种定子转子耦合组件中至少其中之两种，每种至少有一副定子转子耦合组件进行组合、串联或复合构建成复合型定子转子结构(如组合型单定子单转子结构)。 
⑤定子转子耦合组件中，定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型鼠笼式电枢转子、径向磁场筒型绕线式电枢转子(统称为电枢转子结构)相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应电流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构；定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型永磁式转子(永磁式转子结构)相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子永磁耦合磁场”之旋转磁扭矩结构；定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型金属导体式电枢转子(电枢转子结构)相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应涡流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构；定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径 向磁场筒型复合式电枢转子(电枢转子结构)相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子复合型耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，转子复合型耦合磁场有两种，即感应涡流和感应电流复合型耦合磁场、感应涡流和永磁复合型耦合磁场。 
⑥设置双转子转矩叠加器把两个相反方向旋转的转子轴进行转矩同步叠加联接，由于永磁体均具有N极和S极，为了更充分利用永磁体的磁能，在一个单定子双转子单元结构中，转子转矩叠加器使得两个旋转方向相反的转子或转子轴的转矩进行同步叠加并通过筒式磁动机一端的轴申输出转矩和动力；转子转矩叠加器以至少一副惰性齿轮副或齿轮齿套副为核心构建。 
⑦在各种零部件所采用的制造工艺和材料同等条件下，增大定子和转子的直径或／和长度、或增多可调磁极极性的永磁体组件的数量，使输出功率显著增大、能耗大大降低。 
本发明的具体技术方案如下： 
一种筒式磁动机的永磁旋转磁场构建方法，其特征在于，定子上布设有定子磁轭／定子本体、可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、永磁体旋转驱动组件及其驱动控制器，驱动控制器控制永磁体旋转驱动组件使每组永磁体的N-S极有序或按照设定的规则旋转或改变磁极方向、组配构建成至少一组永磁偶极子对，在定子与转子之间的耦合气隙中形成逆时针/顺时针旋转的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场，定子与转子有四种旋转磁扭矩结构，其一是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场分别与径向磁场筒型鼠笼式电枢转子、径向磁场筒型绕线式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应电流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，其二是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型永磁式转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子永磁耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，其三是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型金属导体式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子感应涡流耦合磁场”之旋转磁扭矩结构；其四是定子产生的永磁旋转磁场或交变永磁旋转磁场与径向磁场筒型复合式电枢转子相适配构建形成“定子永磁旋转磁场——转子复合型耦合磁场”之旋转磁扭矩结构，转子复合型耦合磁场有两种即感应涡流和感应电流复合型耦合磁场、感应涡流和永磁复合型耦合磁场，在各种零部件所采用的制造工艺和材料同等条件下，增大定子和转子的直径或／和长度、或增多可调磁极极性的永磁体组件的数量，使输出功率增大和降低能耗。 
一种筒式磁动机，其特征在于，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构，主要由径向磁场筒型永磁定子、筒型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(102)安装在定子端盖(101、103)之间，在筒型定子磁轭(102)内侧均布的磁凹(111)处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(121)及其适配的磁靴(181)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(102)之磁凹(111)与磁靴(181)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(121、161)由永磁体(121)和永磁体上设置的永磁轴(161)构成，永磁轴(161)的两端分别由定子端盖(101、103)上对应设置的轴套或轴承(165)支撑，磁靴(181)与筒型定子磁轭(102)设定适当的隔磁间距(170)，磁靴(181)两端分别安装在定子端盖(101、103)上，筒型转子(108)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件，筒型转子(108)类似于筒式电机转子，筒型转子(108)置于磁靴(181)所围成的筒型空间中，磁靴(181)与筒型转子(108)之间设置旋转磁场耦合气隙(171)，筒型转子(108)的转子轴(109)装配在定子端盖(101、103)之中轴轴承(106、107)上，定子永磁体旋转驱动组件(141)与永磁轴(161)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。 
一种筒式磁动机，其特征在于，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子双转子结构，以外筒型转子——双面耦合筒型永磁定子——内筒型转子布局布设，主要由径向磁场外筒型转子、径向磁场内筒型转子、双面耦合筒型永磁定子、筒型双转子转矩叠加器、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，双面耦合径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的内磁靴和外磁靴、筒型定子本体及其适配的定子端盖构成，筒型定子本体(1002)安装在定子端盖(1003)上，在筒型定子本体(1002)上均布的磁窗内设置径向可调磁极极性的永磁体组件(1021)及其适配的外磁靴(1081)和内磁靴(1082)，径向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)设置在外磁靴(1081)和内磁靴(1082)围成的圆筒空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)由永磁体(1021)和永磁体上设置的永磁轴(1061)构成，永磁轴(1061)的两端分别由定子端盖(1003)和定子本体(1002)端部适配处对应设置的轴套或轴承(1065、1066)支撑，外磁靴(1081)和内磁靴(1082)之间设置适当的隔磁间距(1070)，外筒型转子磁轭(1008)内圆上装配转子永磁体组或转子 电枢组件(1078)，外筒型转子(1008、1078)套装于外磁靴(1081)外侧，外磁靴(1081)与筒型转子(1008)之间设置旋转磁场耦合气隙(1071)，外侧筒型转子(1008、1078)的法兰盘(1038)固定在的转子轴(1009)装配在定子端盖(1001、1003)之中轴轴承(1006、1007)上，内筒型转子(1018、1077)装配于内磁靴(1082)围成的圆筒空间中，内筒型转子磁轭(1018)内壁中装配中空转子轴(1019)，内筒型转子磁轭(1018)外圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1077)，中空转子轴(1019)通过隔离轴承(1026、1027)装配在转子轴(1009)上，转子轴(1009)和中空转子轴(1019)通过筒型双转子转矩叠加器(1031、1032、1033、1034、1035)传动联接，筒型双转子转矩叠加器把两个相反方向旋转的转子轴进行转矩同步叠加联接，筒型双转子转矩叠加器由至少一副惰性齿轮副或齿轮齿套副为核心构建，即由转子轴(1009)上的齿轮(1031)、中空转子轴(1019)上的齿套(1032)、与齿轮(1031)和齿套(1032)相啮合的惰性齿轮(1033)、惰性齿轮(1033)的轴套／轴承(1034)和安装在定子端盖(1003)适配位置处的惰性齿轮轴(1035)构成，定子永磁体旋转驱动组件(1041、1055、1051)与永磁轴(1061)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。 
如上所述的筒式磁动机，其特征在于，所述的径向磁场筒型转子有五种结构供适配选用，其一是径向磁场筒型鼠笼式电枢转子结构，即金属导电条安装或铸造在导磁转子本体的铁芯槽内，它们的两端分别与转子端部的金属导电环相连接，形似鼠笼，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与卧式／筒式电机的鼠笼式转子类似或与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的鼠笼式电枢转子盘类似，其二是径向磁场筒型绕线式电枢转子结构，即闭环的漆包线或裸线线圈电枢安装在导磁转子本体的铁芯槽内，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的径向磁场电枢绕组转盘类似，或者与卧式／筒式电机的绕线式转子相似，只不过这里的线圈电枢没有抽头，无需提供励磁电流，每个线圈电枢是首尾焊接的闭环线圈，线圈电枢有三种结构，一是多匝型线圈电枢，它至少有两匝绝缘良导体绕制并且首端和末端短接，其二是匝与匝独立绝缘型线圈电枢，它至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线圈构成并扎成一束，其三是多芯型线圈电枢，用多股或多芯良导线制成的单圈闭环短路线圈，其三是径向磁场筒型永磁式转子结构，即永磁体以N、S极交错适配设置在导磁转子本体的气隙耦合面上，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与卧式／筒式电机的永磁体转子类似或与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的永磁转子盘类似，其四是径向磁场筒型金属导体式电枢转子结构，即筒形金属导体电枢设置在导磁转子本体的气隙耦合面上，导磁转子本体为圆柱形、单层筒壁筒形、两层及两层以上筒壁筒形、单层杯壁杯形或两层及两层以上杯壁杯形，其结构与公知技术的筒式永磁调速器／联轴器的金属导体转子盘类似，其五是径向磁场筒型复合式电枢转子结构，即筒型金属导体电枢敷设、铸造或复合在筒型鼠笼式电枢转子、筒型绕线式电枢转子或筒型永磁式转子的气隙耦合一侧。 
如上所述的筒式磁动机，其特征在于，所述的转子、转子本体、定子磁轭和磁靴利用高导磁材料、磁钢材料和／或铁芯材料即钕铁硼、玻莫合金、镍铁合金、铁硅铝合金、无取向硅钢、取向硅钢片、电工钢、软铁、铁氧体、无取向稀土导磁材料、取向稀土导磁材料、复合取向导磁组件或／和组合取向导磁组件，采用单一材料、两种或两种以上材料加工制作而成，所述的筒形金属导体电枢、锥筒形金属导体电枢、锥形金属导体电枢、金属导电条、金属导电环、盘形金属导体电枢或圆盘／圆环形金属导体电枢采用金属良导体(铜、铝)、合金导体(黄铜、铝合金)、复合导体(铜镀银、铜镀金、银包铜)或超导体材料(铌包铜)制成，所述的永磁式转子上的永磁体的尺寸、形状、数量、磁极对数、间隔距离、N-S极交错布局及其多圈、分段设置结构，依据电机设计原则构建，所述的所有电枢转子上的鼠笼式电枢、锅箅式电枢或绕线式电枢的尺寸、形状、数量、极对数、间隔距离、布局及其固定结构依据电机设计原则构建，或者永磁体采用一体化辐射取向永磁体加工而成适配形状或用不同极化方向和形状的永磁体进行组合加工而成永磁体组件，所述的永磁定子上安装的径向磁场、轴向磁场和斜向磁场可调磁极极性的永磁体组件中的永磁体采用单一N-S极对的单体永磁体，或采用两个及两个以上N-S极对的组合永磁体制成齿极轮状，或在永磁轴上分段设置，或者采用一体化辐射取向永磁体加工而成适配形状，或采用不同极化方向和形状的永磁体进行组合加工而成永磁体，所述的永磁体由稀土永磁材料包括钕铁硼磁铁、钐钴磁铁和铝镍钴磁铁，或者由铁氧体永磁材料或超级永磁材料加工制成轴向或径向永磁体，或者永磁体由磁极取向型强磁材料、强磁组件或特制强磁永磁体形状制成，并以设定的斜向磁场方向的磁性极化方向进行充磁，其永磁体的形状为瓦块形、一个或一个以上N-S极对对称弧柱状／齿柱状、圆柱形、圆筒形、方块形、梯块形、U形或制作成异形几何组合适配形状，所述的定子本体由对磁路磁通量影响较小的非磁性材料或弱导磁材料制作而成。 
如上所述的筒式磁动机，其特征在于，所述的永磁体旋转驱动组件有九种传动结构供适配选用，其一是每个永磁轴均设置直驱微型伺服驱动装置，其二是每个永磁轴均配置微型伺服驱动装置，永磁轴与微型伺服驱动装置轴之间由齿轮组／齿轮副、蜗轮蜗杆副或者变向／变速／变矩器联接，其三是所有永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置盘形齿圈，盘形齿圈有两种结构，一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的四分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转90度，另一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配的全齿齿圈，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其四是所有永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置盘形齿圈，盘形齿圈有两种结构，一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配数量段的齿弧与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是盘形齿圈内圆周上设置适配的全齿齿圈，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其五是所有永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置齿盘，齿盘有两种结构，一种结构是齿盘外圆周上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的四分之一，使得每段齿弧驱动齿轮及其永磁体组件每次旋转90度，另一种结构是齿盘外圆周上设置适配的全齿齿轮，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其六是所有轴向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置主动齿轮，设置齿圈分别与主动齿轮和齿轮传动啮合，齿圈有两种结构，一种结构是齿圈内圆周上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的四分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转90度，另一种结构是齿圈内圆周上设置适配的全齿齿圈，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿圈旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，齿圈外圆周上的轮齿与主动齿轮啮合传动，其七是所有径向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴外端轴申上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置齿环，齿环有两种结构，一种结构是齿环上设置适配数量段的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是齿环上设置适配的全齿齿环，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其八是所有径向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴内端轴申上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置主动齿环，主动齿环有两种结构，一种结构是主动齿环上设置适配数量段的齿弧分别与永磁轴齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数等于永磁轴齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是主动齿环上设置适配的全齿齿环，并与所有永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，其九是所有径向永磁轴和轴向永磁轴均由同一个伺服驱动装置驱动，永磁轴上分别设置齿轮，在伺服驱动装置轴上设置组合式齿盘齿环，齿盘齿环有两种结构，一种结构是齿盘齿环外圆周上设置适配数量段的齿弧分别与永磁轴齿轮啮合传动，齿盘齿环圆环上的齿弧分别与齿轮啮合传动，每段齿弧的齿数分别等于齿轮齿数的二分之一，使得每段齿弧每次驱动齿轮及其永磁体组件旋转180度，另一种结构是齿盘齿环外圆周上设置适配全齿齿轮，与永磁轴齿轮啮合传动，齿盘齿环圆环上的设置适配的全齿齿环，与永磁轴齿轮啮合传动，使得齿盘齿环旋转时驱动所有永磁轴齿轮及其永磁体组件旋转，上述齿盘、齿圈或齿环上设置的齿弧段的段数、每段齿弧上的齿数根据电动机旋转磁场构建原则、电机极数配置机理、永磁体数量及其组配结构、转子额定转速和功率大小设定，上述伺服驱动装置中设置有同步定位／位置／位移传感器，通过伺服驱动装置驱动器对永磁体轴或永磁体组件的旋转角度进行控制和定位，上述齿圈、齿盘或齿环上设置的齿弧的数量、每段齿弧之间的间隔距离以及每段齿弧的齿数分别根据永磁体组件的数量、永磁旋转磁场／交变永磁旋转磁场的磁路及磁通量变化技术要求适配确定，上述每个永磁体轴上或永磁体适配位置处与定子组件对应位置之间设置永磁体防误转制动装置，防误转制动装置的结构或为相互独立分体式结构，或为组合一体化结构，由电磁制动锁销、弹簧钢珠锁销、弹簧摩擦制动盘、电动离合装置、磁力平衡制动装置、摩擦套／摩擦盘／摩擦片装置或电动刹车装置集成安装而成，或由永磁轴上分别设置的微型伺服驱动装置本身提供制动扭矩，上述伺服驱动装置为伺服电动机、伺服气动装置、伺服液力驱动装置或内燃机动力装置，并适配对应的驱动控制器，所述的驱动控制器至少设有一组驱动和输入／输出控制信号与所设置的伺服驱动装置的输入、同步传感器输出接驳，它主要由电源及其备电模块、工作模式设定／命令输入／操作模块、相位／时序／调制／转速信号发生模块、功率放大模块和控制模块构成，电源模块中根据需要设置备用电池组及其充电和电源管理子模块，工作模式设定／命令输入／操作模块和控制模块可集成为一体化模块，根据需要选配工控机、PLC、智能嵌入式计算机／DSP／单片机、二次仪表、图文显示屏、键盘、模 拟量I／O接口、数字量I／O接口、4-20mA输入／输出控制接口、485／232／工业总线或／和适配的标准远程通讯接口，以便与DCS系统、转子转速和工作温度传感器接驳或集成，进而对转子转速和转子输出功率进行控制，或者对系统工作状态包括转子工作温度、驱动控制器和／或上述各模块的工作状态进行监控。 
如上所述的筒式磁动机，其特征在于，所述定子即定子端盖、定子磁轭和定子本体的外侧设置适配的通风路径／和适配的散热器／散热片式外壳，所述转子即转子本体、电枢转子和转子轴上设置风扇、轴向风道、径向风道、径向／轴向引风直槽、径向／轴向引风螺旋槽、一体化鼠笼风叶导体条、一体化风叶辐条、一体化鼠笼导电环／电枢风叶、一体化锅篦风叶电枢、转子上设置的网格化或蜂窝状通风孔／风道、圆周风槽／凸筋／凹筋、中空通风轴，或者在转子组件上制作设置旋转热导管的吸热段，通过旋转热导管的输送段把热量引出到组件外部适当位置设置的旋转热导管冷却段，该冷却段上设置散热片、散热器或风叶，或者在定子或／和转子上设置冷媒冷却装置，冷媒冷却装置有七种结构形式供适配选用，其一种是闭路管道／管路式冷媒冷却装置或内冷媒冷却装置，其二种是带喷嘴／喷口的开路管道／管路式冷媒冷却装置或组合冷媒冷却装置，其三种是喷淋／直吹式冷媒冷却装置，其四种是浸没式冷媒冷却装置，其五种是分布式冷媒单元自主微循环热传导／旋转热管结构的冷媒冷却装置，其六种是在系统密封壳体中设置直接喷式冷媒冷却装置，其七种是上述六种结构形式的复合／组合式冷媒冷却装置，闭路管道／管路式冷媒冷却装置由冷媒输入旋转密封组件、冷媒输入分配器、冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔、冷媒输出汇集器、冷媒输出旋转密封组件及其冷却支架构成，冷媒输入旋转密封组件和冷媒输出旋转密封组件的功能结构相同，统称为冷媒输入／输出旋转密封组件，它有三种结构形式供选用，第一种是三端密封两密封腔式的一体化集装结构，第二种是采用两个两端密封单密封腔式的组合结构，其中一个密封腔用作冷媒输入密封腔，另一个密封腔用作冷媒输出密封腔，第三种是采用一个两端密封单密封腔结构，用作冷媒输入密封腔，这种结构不设冷媒输出密封腔，冷媒输入密封腔上设置有至少一路冷媒输入口，冷媒输入口通过管道接驳冷媒供给装置的冷媒输出口，冷媒输出密封腔上设置有冷媒输出口，冷媒输出口通过管道接驳冷媒供给装置的冷媒循环输入口或冷媒回收系统，冷媒输入分配器设置有与冷媒输入旋转密封组件的冷媒输入密封腔相适配的冷媒输入分配腔和至少一个冷媒分配出口，冷媒输出汇集器设置有与冷媒输出旋转密封组件的冷媒输出密封腔相适配的冷媒输出汇集腔和至少一个冷媒汇集出口，冷媒输入分配器和冷媒输出汇集器的功能结构相同，统称为冷媒分配／汇集器，并与冷媒输入／输出旋转密封组件相适配，二者根据所设置的位置、空间和具体技术需求设置成分体式结构、一体化式或一体化集装式结构，冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔设置有冷媒进口和冷媒出口，冷媒输入／输出旋转密封组件与冷媒分配／汇集器以对接或轴向套装的方式适配组装，使得冷媒输入／输出旋转密封组件的冷媒输入密封腔与冷媒分配／汇集器的冷媒输入分配腔相匹配，冷媒输入／输出旋转密封组件的冷媒输出密封腔与冷媒输出汇集腔相匹配，冷媒分配／汇集器的冷媒分配口对接冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔的冷媒进口，冷媒分配／汇集器的冷媒汇集出口对接冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔的冷媒出口，以形成旋转密封的冷媒流通管路，冷媒分配／汇集器设置在转子轴上的适配位置，冷媒输入／输出旋转密封组件通过其法兰或其密封本体安装到冷却支架上，上述的开路管道／管路冷媒冷却装置由冷媒输入旋转密封组件、冷媒输入分配器、至少一副设置有喷口的冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔构成，根据冷媒物理特性在适当位置设置冷媒输出收集装置，上述的喷淋／直吹式冷媒冷却装置有两种技术方案，其一是冷却支架上固定冷媒输入管道，在靠近系统发热部件适当位置的冷媒输入管道上设置至少一个冷媒喷嘴／喷头，冷媒喷嘴／喷头对系统中发热的部件进行直接开放地喷淋冷媒或直吹冷媒以便降温、而不对冷媒进行集中回收的技术方案，其二是在系统发热部件或组件的外部设置密封壳体／腔体，冷媒输入管道置入密封壳体／腔体并设置至少一个冷媒喷嘴／喷头，上述的浸没式冷媒冷却装置是在系统发热部件或组件的外部设置密封壳体／腔体，冷媒输入管道置入密封壳体／腔体，发热部件或组件与密封壳体／腔体之间形成密封的冷媒腔室，冷媒腔室中充满冷媒，使发热部件或组件的一部分或全部浸没到冷媒中达到冷却之目的，密封壳体／腔体上的适当位置设置冷媒输出／回收管道或组件，上述的冷媒输入／输出旋转密封组件由密封本体和至少一副形成密封腔的核心密封组件构成，根据需求设置成分体式、一体化式、半集装式、集装式、半剖式或全剖式结构，核心密封组件装配于密封本体中，核心密封组件有六种供选用，一是由至少一级填料密封组件构成，二是由至少一级机械密封组件构成，三是由至少一级动力密封和停车密封组件构成，四是由至少一级无轴封密封组件构成，五是非接触轴端密封、干气密封、石墨／碳环密封或开槽密封，六是由前述五种密封结构中的至少两种进行同端复合、串联或不同端组合构成，其中，填料密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的盘根类软填料密封、膨胀石墨填料密封、多级分瓣石墨环密封和碗式填料密封四种密封的至少其中之一种，机械密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的橡胶环式密封、填料函式密封、弹簧片式密封、柱弹簧式密封、凸凹槽式密封、迷宫槽式密封、骨架式密封、带轴套的或无轴套的 唇式密封、有唇防尘滑架式密封、金属波纹管式密封、弹簧式密封和平衡／非平式密封十二种密封至少其中之一种，动力密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的副叶轮动力密封或背叶片密封配合停车密封构成，无轴封密封可选用单／双／多端面或／和单／双／多层设计方案的隔膜式密封、屏蔽式密封、磁力传动式密封、磁流体密封、螺旋密封、迷宫螺旋密封、喷射密封、浮动环密封八种密封的至少其中之一种，非接触轴端密封可选用干运转气体密封，上述六种核心密封组件可根据具体密封部位的转速、冷媒压力、冷媒的具体物理和化学特性、缝隙圆周直径和安装空间、密封性能指标、装配或维修便利要求及系统性价比进行选择设置，冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔均布设置在转子或／和定子上，或者冷媒管道由绕线式电枢转子上的中空绕线自身或生热部件上设置的冷媒路径构建而成，以便使发热的金属导体部件、锅箅电枢部件、鼠笼电枢部件、绕组电枢部件、转子本体、定子本体、定子磁轭、永磁体组或受到强烈热辐射而发热部件以及由于旋转摩擦而发热的轴承系统得到冷却，冷却管道／冷媒冷却器／冷却腔布设置有三种技术方案，其一是由至少一组冷媒管道首尾相连均布在上述发热部件，其二是由至少两组冷媒管道并列均布在上述发热部件，其三是上述两种方案的复合布设方案，冷媒管道的形状有直线形、螺旋形、曲线形、环形、空腔形或组合对接几何形，冷媒管道布设方式有五种，一种是盘旋或圆环状布设，另一种是平行直线或角度射线状布设，第三种是圆周或平面多层冷媒管道布设，每层之间、层与层之间或相邻的冷媒管道之间首尾或进出口相连构成冷媒流通管路，第四种冷媒管道布设方式是进／出冷媒管道呈交错布设，远端一一对应连通或环槽集中互通，第五种冷媒管道布设方式是上述四种布设方式的组合或复合结构方式，以便构成冷却冷媒流通通道或路径达到冷却之目的，上述冷媒供给装置为自来水管道及其自来水过滤器、冷水机／冷却装置及其过滤器、冷风机及其空气过滤器或除湿器、压缩空气管道、空气压缩机、冷油机及适配冷媒机中的其中之一种或者为它们的组合装置；风冷和冷媒冷却组合／复合装置由上述风冷装置和冷媒冷却装置各自至少之一种技术结构通过适配选择、组合／复合构建而成，设置到系统相应部件或组件上，冷媒介质或冷媒指的是压缩空气、二氧化氮气体、冷却水、冷却油、工业冷却液等有机或无机并对耦合磁场无影响、对工件无腐蚀的冷却流体介质。 
如上所述的筒式磁动机，其特征在于，设置有至少一套适配的用于对系统中的轴承和滑动部件进行润滑的润滑装置，有以下四种技术方案可依据具体技术要求选配设置，其一是采用手动油枪／油泵或自动润滑泵，通过油嘴、轴承套／座上的径向／轴向油路、空心轴油路、轴上径向孔油路或／利润滑油分油器及其相应分支油路和出油嘴对旋转和滑动部件定期进行接触式或非接触式注油，起到在线润滑目的，其二是在系统中有磨损部位或部件位置设置油路及其注油嘴或润滑油杯，以便实时润滑和添加机油或油脂，其三是在支撑轴承适当位置设置箱式轴承支架结构的润滑油箱或带腔式轴承支架结构的润滑油腔／箱，其四是根据实际位置、空间和润滑需求组合或复合选配上述三种润滑方案中的其中至少之两种构成润滑装置。 
如上所述的筒式磁动机，其特征在于，筒式磁动机的转子轴上的一段轴加长，其上安装发电机的转子，并适配集成发电机的定子到筒式磁动机的相适配位置，该发电机的电力输出端子与筒式磁动机的驱动控制器及其备用电池组件的电源输入端子相接驳，筒式磁动机的一端轴申通过联轴器与负载轴相联，驱动负载工作。 
附图说明
图1为实施例1的工作原理及结构剖切示意图。 
图2为图1定子剖切及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图3为图1定子剖切及每副永磁体转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图4为图1定子剖切及每副永磁体转动180°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图5为图1定子剖切及每副永磁体转动270°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图6为图1定子剖切及每副永磁体转动360°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图7为实施例2的工作原理及结构剖切示意图。 
图8为图7永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副剖切及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图9为图7永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副剖切及每副永磁体转动90°后的磁极和旋转磁场示意图。 
图10为图7永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副剖切及每副永磁体转动180°后的磁极和旋转磁场示意图。 
图11为图7永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副剖切及每副永磁体转动270°后的磁极和旋转磁场示意图。 
图12为图7永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副剖切及每副永磁体转动360°后的磁极和旋转磁场示意图。 
图13为实施例3的工作原理及结构剖切示意图。 
图14为图13永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副剖切及每副永磁体磁极方向和交变永磁旋转磁场示意图。 
图15为图13定子剖切及每副永磁体磁极方向和交变永磁旋转磁场磁路示意图。 
图16为图13定子剖切及每副永磁体转动180°后的磁极方向和交变永磁旋转磁场磁路示意图。 
图17为图13定子剖切及每副永磁体转动360°后的磁极方向和交变永磁旋转磁场磁路示意图。 
图18为图13定子剖切及每副永磁体转动540°后的磁极方向和交变永磁旋转磁场磁路示意图。 
图19为实施例4的工作原理及结构剖切示意图。 
图20为图19定子剖切及每副永磁体磁极方向和交变永磁旋转磁场磁路示意图。 
图21为图19永磁体轴上锥形齿轮之左视及每副永磁体磁极方向和交变永磁旋转磁场示意图。 
图22为图19永磁体轴上锥形齿轮之左视及每副永磁体转动180°后的磁极方向和交变永磁旋转磁场示意图。 
图23为图19永磁体轴上锥形齿轮之左视及每副永磁体转动360°后的磁极方向和交变永磁旋转磁场示意图。 
图24为图19永磁体轴上锥形齿轮之左视及每副永磁体转动540°后的磁极方向和交变永磁旋转磁场示意图。 
图25为实施例5的工作原理及结构剖切示意图。 
图26为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件左视示意、每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图27为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动30°并带动永磁体A05、C05、G05和I05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图28为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动60°并带动永磁体B05、D05、H05和J05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图29为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动90°并带动永磁体C05、E05、I05和K05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图30为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动120°并带动永磁体D05、F05、J05和L05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图31为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动180°并带动永磁体F05、H05、L05和B05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图32为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动210°并带动永磁体G05、I05、A05和C05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图33为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动240°并带动永磁体H05、J05、B05和D05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图34为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动270°并带动永磁体I05、K05、C05和E05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图35为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动300°并带动永磁体J05、L05、D05和F05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图36为图25永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件的左视示意、齿盘转动330°并带动永磁体K05、A05、E05和H05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图37为实施例6的工作原理及结构剖切示意图。 
图38为图37永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件左视示意及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图39为图37定子剖切示意、齿盘转动30°并带动永磁体A06、D06、G06和J06分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图40为图37定子剖切示意、齿盘转动60°并带动永磁体B06、E06、H06和K06分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图41为图37定子剖切示意、齿盘转动90°并带动永磁体C06、F06、I06和L06分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图42为图37定子剖切示意、齿盘转动150°并带动永磁体E06、H06、K06和B06分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图43为实施例7的工作原理及结构剖切示意图。 
图44为图43永磁体旋转驱动组件之齿轮齿盘副组件左视示意及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图45为图43定子剖切示意及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图46为图43定子剖切示意、齿盘转动30°并带动永磁体A07、E07、G07和K07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图47为图43定子剖切示意、齿盘转动60°并带动永磁体B07、F07、H07和L07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图48为图43定子剖切示意、齿盘转动120°并带动永磁体D07、H07、J07和B07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图49为图43定子剖切示意、齿盘转动150°并带动永磁体E07、I07、K07和C07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图50为图43定子剖切示意、齿盘转动180°并带动永磁体F07、J07、L07和D07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图51为图43定子剖切示意、齿盘转动210°并带动永磁体G07、K07、A07和E07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图52为图43定子剖切示意、齿盘转动240°并带动永磁体H07、L07、B07和F07分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场磁路示意图。 
图53为实施例8的工作原理及结构剖切示意图。 
图54为图53永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副组件剖切示意及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图55为实施例9的工作原理及结构剖切示意图。 
图56为图55永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副+伺服驱动装置的主动齿轮副组件的左视示意及每副永磁体磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图57为图55永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副组件剖切示意、主动齿轮驱动齿套转动30°并带动永磁体A09、C09、G09和I05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图58为图55永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副组件剖切示意、主动齿轮驱动齿套转动60°并带动永磁体B09、D09、H09和J05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图59为图55永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副组件剖切示意、主动齿轮驱动齿套转动150°并带动永磁体E09、G09、K09和A05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图60为图55永磁体旋转驱动组件之齿轮齿套副组件剖切示意、主动齿轮驱动齿套转动330°并带动永磁体K09、A09、E09和G05分别转动90°后的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
图61为实施例11的工作原理及结构剖切示意图。 
图62为图61之径向断面剖切示意及每副永磁体磁极方向和交变永磁旋转磁场磁路示意图。 
具体实施方式
实施例1 
如图1至6所示，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构的筒式磁动机，主要由径向磁场筒型永磁定子、筒型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(102)安装在定子端盖(101、103)之间，在筒型定子磁轭(102)内侧均布的磁凹(111)处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(121／A01、122／B01、123／C01、124／D01)及其适配的磁靴(181、182、183、184)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(102)之磁凹(111)与磁靴(181)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(121、161)由永磁体(121)和永磁体上设置的永磁轴(161)构成，永磁轴(161)的两端分别由定子端盖(101、103)上对应设置的轴套(165、166)支撑，磁靴(181)与筒型定子磁轭(102)设定适当的隔磁间距(170)，磁靴(181)两端分别安装在定子端盖(101、103)上，筒型转子(108)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件，筒型转子(108)类似于筒式电机转子，筒型转子(108)置于磁靴(181)所围成的筒型空间中，磁靴(181)与筒型转子(108)之间设置旋转磁场耦合气隙(171)，筒型转子(108)的转子轴(109)装配在定子端盖(101、103)之中轴轴承(106、107)上，定子永磁体旋转驱动组件(141)与永磁轴(161)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。 
工作原理：如图1和2所示作为初始状态，定子上均布设置有4副永磁体组件，它们交错且轴对称地分别构成两对永磁偶极子对(A01-C01、B01-D01)，其中一对永磁体(121、123)的N-S磁极方向的初始角度与所处直径A03C03平行并且永磁体(121)的N极与永磁体(123)的S极相对设置，通过磁靴(181、183)形成耦合磁场(110)， 如图2中虚线及其箭头所示磁场磁力线方向(110)，其磁路为永磁体(121)的N极→磁靴(181)→气隙(171)→转子(108)→气隙(171)→磁靴(183)→永磁体(123)的S极→永磁体(123)的N极→定子磁轭(102)→永磁体(121)的S极；另一对永磁体(122、124)的N-S磁极方向的初始角度与所处直径B03D03垂直，并分别被磁靴(182)和磁靴(184)及其磁凹(111)包裹形成磁短路而处于磁屏蔽状态；如图3所示，当4副永磁体组件(121、123、122、124)在各自的旋转驱动组件(141、142、143、144)带动下，均顺时针同步旋转90°时，永磁偶极子对(121-123)之两个永磁体N-S极分别被磁靴(181)和磁靴(183)及其磁凹(111)包裹形成磁短路而处于磁屏蔽状态，永磁偶极子对(B01-D01)之永磁体(122)的N极与永磁体(124)的S极相对形成耦合磁场(110)，图3中虚线及其箭头所示磁场磁力线方向(110)，其磁路为永磁体(122)N极→磁靴(182)→气隙(171)→转子(108)→气隙(171)→磁靴(184)→永磁体(124)S极→永磁体(124)N极→定子磁轭(102)→永磁体(122)S极，与此同时磁场(110)也顺时针旋转了四分之一圈90°；同理，如图4所示，当4副永磁体组件(121、123、122、124)在各自的永磁体旋转驱动组件(141、142、143、144)带动下，均顺时针同步旋转180°时，磁场(110)顺时针旋转二分之一圈180°；同样的，如图5、6所示，4副永磁体组件(121／A01、122／B01、123／C01、124／D01)在各自的永磁体旋转驱动组件(141、142、143、144)带动下，顺时针同步旋转270°或360°时，磁场(110)顺时针旋转270°或360°，以此类推。反过来也是如此，即4副永磁体组件(121／A01、122／B01、123／C01、124／D01)每逆时针同步旋转90°，磁场(110)也逆时针旋转90°。也就是说，无论是永磁体组件(121／A01、122／B01、123／C01、124／D01)每逆时针或顺时针同步旋转，即可形成逆时针或顺时针旋转磁场(110)，根据电机学原理，不管转子(108)是电枢转子结构的、或是永磁式转子结构的，均可在旋转磁场(110)作用下产生转矩，从而使转子轴(109、105)输出旋转动力，转子(108、109、105)的转速与永磁体旋转转速成正比，实现筒式磁动机的功能，相对于电动机，筒式磁动机或称为磁动机。特别指出的是，定子上均布设置至少一副永磁体组件，是指可以设置1副、2副、3副、4副、5副……，100副或101……，它们或单独一幅永磁体组件布设，或每副磁极方向不一致呈设定的角度交错布设成可旋转调节成永磁偶极子对，或两幅及两副以上永磁体组件为一组、每组里的永磁体组件的磁极方向一致，以一组为单位交错布设构成组合式可旋转调节成永磁偶极子对，从而构建和实现永磁旋转磁场，这些结构举例在以下实施例中分别体现或介绍，以便理解本案的结构设计思想。 
实施例2 
如图7至12所示，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构的筒式磁动机，主要由径向磁场筒型永磁定子、筒型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(202)安装在定子端盖(201、203)之间，在筒型定子磁轭(202)内侧均布的磁凹(211)处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(221／A02、222／B02、223／C02、224／D02)及其适配的磁靴(281、282、283、284)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(202)之磁凹(211)与磁靴(281)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(221、261)由永磁体(221)和永磁体上设置的永磁轴(261)构成，永磁轴(261)的两端分别由定子端盖(201、203)上对应设置的轴套(265、266)支撑，磁靴(281)与筒型定子磁轭(202)设定适当的隔磁间距(270)，磁靴(281)两端分别安装在定子端盖(201、203)上，筒型转子(208)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件，筒型转子(208)类似于筒式电机转子，筒型转子(208)置于磁靴(281)所围成的筒型空间中，磁靴(281)与筒型转子(208)之间设置旋转磁场耦合气隙(271)，筒型转子(208)的转子轴(209)装配在定子端盖(201、203)之中轴轴承(206、207)上。 
本实施例的工作原理和结构与实施例1不同之处在于，所有永磁轴(261、262、263和264)均由同一个伺服驱动装置(241)驱动，永磁轴上分别设置齿轮(256、257、258和259)，在伺服驱动装置(241)轴上设置盘形齿圈(255)，盘形齿圈(255)内圆周上设置的4段齿弧(251、252、253和254)分别与齿轮(256、257、258和259)啮合传动，每段齿弧(251、252、253和254)的齿数(本例为4齿)等于齿轮(256、257、258或259)齿数(本例为16齿)的四分之一，使得每次每段齿弧(251、252、253和254)驱动齿轮(256、257、258或259)旋转90°，也就是说伺服驱动装置(241)每带动盘形齿圈(255)转动四分之一圈90°，盘形齿圈(255)也带动齿轮(256、257、258和259)分别转动四分之一圈90°，如同实施例1一样构建和实现了永磁旋转磁场(210)也旋转90°，带动转子使转子轴(209、205)输出旋转动力，转子(208、209、205)的转速与永磁体旋转转速成正比，实现筒式磁动机的功能。 
实施例3 
如图13至18所示，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构的筒式磁动机，主要由径向磁场筒型永磁定子、筒型转子、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的磁靴、一套筒型定子磁轭及其适配的定子端盖构成，筒型定子磁轭(302)安装在定子端盖(301、303)之间，在筒型定子磁轭(302)内侧均布的磁凹(311)处设置径向可调磁极极性的永磁体组件(321／A03、322／B03、323／C03、324／D03)及其适配的磁靴(381、382、383、384)，径向可调磁极极性的永磁体组件设置在筒型定子磁轭(302)之磁凹(311)与磁靴(381)围成的空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(321、361)由永磁体(321)和永磁体上设置的永磁轴(361)构成，永磁轴(361)的两端分别由定子端盖(301、303)上对应设置的轴套(365、366)支撑，磁靴(381)与筒型定子磁轭(302)设定适当的隔磁间距(370)，磁靴(381)两端分别安装在定子端盖(301、303)上，筒型转子(308)外圆周装配有转子永磁体组或转子电枢组件，筒型转子(308)类似于筒式电机转子，筒型转子(308)置于磁靴(381)所围成的筒型空间中，磁靴(381)与筒型转子(308)之间设置旋转磁场耦合气隙(371)，筒型转子(308)的转子轴(309)装配在定子端盖(301、303)之中轴轴承(306、307)上。 
本实施例的工作原理和结构与实施例1不同之处在于二个方面，一方面，永磁体组件之N、S磁极初始布设角度不同，四副永磁体组件(321／A03、322／B03、323／C03、324／D03)，其相邻两副永磁体组件的N、S磁极以交错布设，构建成四对可旋转调节永磁偶极子对(A03-B03、B03-C03、C03-D03、D03-A03)，四副永磁体(321／A03、322／B03、323／C03、324／D03)的N-S磁极方向的初始角度均与所处直径A03C03、B03D03平行并且它们的N、S磁极呈交错设置，通过磁靴(381、382、383、384)形成耦合磁场(310)；其二方面，所有永磁轴(361、362、363和364)均由同一个伺服驱动装置(341)驱动，永磁轴上分别设置齿轮(356、357、358和359)，在伺服驱动装置(341)轴上设置盘形齿圈(355)，盘形齿圈(355)内圆周上的齿弧(351、352、353和354)与齿轮(356、357、358和359)啮合传动，每段齿弧(351、352、353和354)的齿数(本例为8齿)等于齿轮(356、357、358或359)齿数(本例为16齿)的二分之一，使得每次每段齿弧(351、352、353和354)驱动齿轮(356、357、358或359)旋转180°；如图13、14和15为初始状态，图15中虚线及其箭头所示磁场磁力线方向(310)，磁路1为永磁体(321)N极→磁靴(381)→气隙(371)→转子(308)→气隙(371)→磁靴(382)→永磁体(322)S极→永磁体(322)N极→定子磁轭(302)→永磁体(321)S极，磁路2为永磁体(321)N极→磁靴(381)→气隙(371)→转子(308)→气隙(371)→磁靴(384)→永磁体(324)S极→永磁体(324)N极→定子磁轭(302)→永磁体(321)S极，磁路3为永磁体(323)N极→磁靴(383)→气隙(371)→转子(308)→气隙(371)→磁靴(384)→永磁体(324)S极→永磁体(324)N极→定子磁轭(302)→永磁体(323)S极，磁路4为永磁体(323)N极→磁靴(383)→气隙(371)→转子(308)→气隙(371)→磁靴(382)→永磁体(322)S极→永磁体(322)N极→定子磁轭(302)→永磁体(323)S极；如图16所示，当伺服电机(341)带动盘形齿圈(355)顺时针旋转四分之一圈90°时，盘形齿圈(355)的4个齿弧(351、352、353和354)分别驱动4副永磁体组件(321／A03、322／B03、323／C03、324／D03)均顺时针同步旋转180°、磁场(310)也顺时针旋转四分之一圈90°；同样的，如图17或18所示，4副永磁体组件(321／A03、322／B03、323／C03、324／D03)在永磁体旋转驱动组件(341、355、356、357、358、359)带动下，均顺时针同步旋转360°或540°时，磁场(310)顺时针旋转180°或270°，以此类推；反过来也是如此，即4副永磁体组件每逆时针同步旋转180°，4组磁场(310)也随着逆时针旋转90°。 
也就是说，无论是永磁体组件(321／A03、322／B03、323／C03、324／D03)逆时针或顺时针同步旋转，即可形成逆时针或顺时针的旋转磁场，根据电机学原理，不管转子是电枢转子结构的、或是永磁式转子结构的，均可在旋转磁场作用下产生转矩，从而使转子轴顺时针或逆时针输出旋转动力，转子的转速与永磁体旋转转速成正比，实现筒式磁动机的功能(此结论适用于所有具体实施例，下面只介绍顺时针工作时的状态简述，其它不再赘述)。 
实施例4 
如图19至24所示，与实施例3不同之处在于，每个永磁轴(461)均配置微型伺服驱动装置(441)，永磁轴(461)与微型伺服驱动装置(441)轴之间由齿轮副或者锥形齿轮副变向／变矩器(451、456)联接，此种结构，有利于伺服电机(441)选型和把伺服电机(441)安装在端盖(403)上。本实施例的组成结构和工作机理与实施例3相类似，只是标注序号由3##对应变成4##，不再赘述。 
实施例5 
如图25至36所示，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子单转子结构的筒式磁动机，主要由定子端盖(501、503)、筒型定子磁轭(502)及其内侧均布设置的并与永磁体组件相适配的十二个磁凹、十二副径向可调磁极极性的永磁 体组件(521或分别用A05、B05、C05、D05、E05、F05、G05、H05、I05、J05、K05、L05代表)及其适配的磁靴(581／587)、永磁轴(561／563)、永磁轴上分别设置的齿轮(556／557／558／559或A05／B05／C05／D05／E05／F05／G05／H05／I05／J05／K05／L05)、在伺服驱动装置(541)轴上设置的齿盘(555)和伺服驱动装置(541)构成，齿盘(555)外圆周上设置4段齿弧(551、552、553和554)分别与齿轮(A05、B05、C05、D05、E05、F05、G05、H05、I05、J05、K05、L05)中的4个啮合传动，每段齿弧(551／552／553／554)的齿数(本例为4齿)等于齿轮(A05、B05、C05、D05、E05、F05、G05、H05、I05、J05、K05或L05)齿数(本例为16齿)的四分之一，使得每次每段齿弧(551、552、553或554)驱动齿轮(A05、B05、C05、D05、E05、F05、G05、H05、I05、J05、K05或L05)旋转90°； 
工作原理：如图25和26所示作为初始状态，此时4段齿弧(551、552、553和554)分别与4个齿轮(B05、F05、H05、L05)啮合传动结束，2个永磁体(A05、B05)作为一组且磁极方向一致并与所在直径(A05G05、B05H05)平行，与其对称的2个永磁体(G05、H05)作为另一组且磁极方向一致并与所在直径(G05A05、H05G05)平行，构成组合式可旋转调节成永磁偶极子对(A05B05-G05H05)，通过各自磁靴、转子耦合气隙、转子和定子磁轭构成磁路，产生永磁耦合磁场(510)，其它的永磁体组件(C05、D05、E05、F05、I05、J05、K05和L05)的磁极方向与所在直径(C05I05、D05J05、E05K05、F05L05)垂直，分别由各自磁靴和定子磁凹所包裹形成磁短路而处于磁屏蔽状态；如图27所示，当伺服电机(541)带动盘形齿圈(555)顺时针旋转十二分之一圈30°时，盘形齿圈(555)的4个齿弧(551、552、553和554)分别驱动4副永磁体组件(C05、G05、I05、A05)均顺时针同步旋转90°、磁场(510)也顺时针旋转30°；如图28所示，当伺服电机(541)带动盘形齿圈(555)继续再顺时针旋转十二分之一圈30°时，盘形齿圈(555)的4个齿弧(551、552、553和554)分别驱动4副永磁体组件(D05、H05、J05、B05)均顺时针同步旋转90°、磁场(510)也再继续顺时针旋转30°；如图29所示，当伺服电机(541)带动盘形齿圈(555)继续再顺时针旋转十二分之一圈30°时，盘形齿圈(555)的4个齿弧(551、552、553和554)分别驱动4副永磁体组件(E03、I03、K03、C03)均顺时针同步旋转90°、磁场(510)也再继续顺时针旋转30°；以此类推，如图30、31、32、33、34、35、36所示，分别给出了伺服电机(541)带动盘形齿圈(555)继续再顺时针旋转十二分之一圈30°时，盘形齿圈(555)的4个齿弧(551、552、553和554)分别驱动依照上述排序所对应的4副永磁体组件顺时针同步旋转90°、磁场(510)顺时针旋转30°的状态，即以初始状态为基准，盘形齿圈(555)分别转动120°、180°、210°、240°、270°、300°和330°后的永磁体组件的磁极方向和永磁旋转磁场示意图。 
实施例6 
如图37至42所示，与实施例5不同之处在于，由3个永磁体(A06、B06、C06)作为一组且磁极方向一致并均与所在直径(A06G06、B06H06、C06I06)平行，与其对称的3个永磁体(G06、H06、I06)作为另一组且磁极方向一致并均与所在直径(G06A06、H06G05、I06C06)平行，构成组合式可旋转调节成永磁偶极子对(A06B06C06-G06H06I06)，通过各自磁靴、转子耦合气隙、转子和定子磁轭构成磁路，产生永磁耦合磁场(610)，其它的永磁体组件(D06、E06、F06、J06、K06和L06)的磁极方向与所在直径(D06J06、E06K06、F06L06)垂直，分别由各自磁靴和定子磁凹所包裹形成磁短路而处于磁屏蔽状态；其工作机理与实施例5基本相同，不再赘述。 
实施例7 
如图43至52所示，与实施例5不同之处在于有两方面，其一是每个永磁体由两块永磁体块(721、723)拼接或组合而成；其二方面，由4个永磁体(A07、B07、C07、D07)作为一组且磁极方向一致并均与所在直径(A07G07、B07H07、C07I07、D07J07)平行，与其对称的4个永磁体(G07、H07、I07、J07)作为另一组且磁极方向一致并均与所在直径(G07A07、H07G07、I07C07、J07D07)平行，构成组合式可旋转调节成永磁偶极子对(A07B07C07D07-G07H07I07J07)，通过各自磁靴、转子耦合气隙、转子和定子磁轭构成磁路，产生永磁耦合磁场(710)，其它的永磁体组件(E07、F07、K07和L07)的磁极方向与所在直径(E07K07、F07L07)垂直，分别由各自磁靴和定子磁凹所包裹形成磁短路而处于磁屏蔽状态；其工作机理与实施例5基本相同，不再赘述。 
实施例8 
如图53、54所示，与实施例5不同之处在于有两方面，其一是采用带内齿弧(851、852、853、854)的盘形齿圈(855)来驱动永磁组件之齿轮(A08、B08、C08、D08、E08、F08、G08、H08、I08、J08、K08、L08)；其二方面，由4个永磁体(A08、B08、C08、D08)作为一组且磁极方向一致并均与所在直径(A08G08、B08H08、C08I08、D08J08)平行，与其对称的4个永磁体(G08、H08、I08、J08)作为另一组且磁极方向一致并均与所在直径(G08A08、H08G08、I08C06、J08D08)平行，构成组合式可旋转调节成永磁偶极子对(A08B08C08D08-G08H08I08J08)，通过各自磁靴、转子耦合气隙、转子和定子磁轭构成磁路，产生永磁耦合磁场(810)，其它的永磁体组件(E08、F08、K08和L08)的磁极方向与所在直径(E08K08、 F08L08)垂直，分别由各自磁靴和定子磁凹所包裹形成磁短路而处于磁屏蔽状态；其工作机理与实施例5基本相同，不再赘述。 
实施例9 
如图55至60所示，与实施例5不同之处在于，采用带内齿弧(951、952、953、954)和外圆齿轮(950)的齿圈(955)来驱动永磁组件之齿轮(A09、B09、C09、D09、E09、F09、G09、H09、I09、J09、K09、L09)，伺服电机(941)设置在齿圈(955)的外侧，通过其轴上适配的主动齿轮(940)与齿圈(955)上的齿轮(950)啮合传动；当然也可通过互设皮带轮进行驱动。其工作机理与实施例5基本相同，不再赘述。 
实施例10 
如图61、62所示，它为径向磁场气隙耦合筒型单定子双转子结构的筒式磁动机，以外筒型转子——双面耦合筒型永磁定子——内筒型转子布局布设，主要由径向磁场外筒型转子、径向磁场内筒型转子、双面耦合筒型永磁定子、筒型双转子转矩叠加器、定子永磁体旋转驱动组件及其相适配的驱动控制器组成，双面耦合径向磁场筒型永磁定子由至少一副径向可调磁极极性的永磁体组件及其相适配的内磁靴和外磁靴、筒型定子本体及其适配的定子端盖构成，筒型定子本体(1002)安装在定子端盖(1003)上，在筒型定子本体(1002)上均布的磁窗内设置径向可调磁极极性的永磁体组件(1021)及其适配的外磁靴(1081)和内磁靴(1082)，径向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)设置在外磁靴(1081)和内磁靴(1082)围成的圆筒空间中，径向可调磁极极性的永磁体组件(1021、1061)由永磁体(1021)和永磁体上设置的永磁轴(1061)构成，永磁轴(1061)的两端分别由定子端盖(1003)和定子本体(1002)端部适配处对应设置的轴套或轴承(1065、1066)支撑，外磁靴(1081)和内磁靴(1082)之间设置适当的隔磁间距(1070)，外筒型转子磁轭(1008)内圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1078)，外筒型转子(1008、1078)套装于外磁靴(1081)外侧，外磁靴(1081)与筒型转子(1008)之间设置旋转磁场耦合气隙(1071)，外侧筒型转子(1008、1078)的法兰盘(1038)固定在的转子轴(1009)装配在定子端盖(1001、1003)之中轴轴承(1006、1007)上，内筒型转子(1018、1077)装配于内磁靴(1082)围成的圆筒空间中，内筒型转子磁轭(1018)内壁中装配中空转子轴(1019)，内筒型转子磁轭(1018)外圆上装配转子永磁体组或转子电枢组件(1077)，中空转子轴(1019)通过隔离轴承(1026、1027)装配在转子轴(1009)上，转子轴(1009)和中空转子轴(1019)通过筒型双转子转矩叠加器(1031、1032、1033、1034、1035)传动联接，筒型双转子转矩叠加器把两个相反方向旋转的转子轴进行转矩同步叠加联接，筒型双转子转矩叠加器由至少一副惰性齿轮副或齿轮齿套副为核心构建，即由转子轴(1009)上的齿轮(1031)、中空转子轴(1019)上的齿套(1032)、与齿轮(1031)和齿套(1032)相啮合的惰性齿轮(1033)、惰性齿轮(1033)的轴套／轴承(1034)和安装在定子端盖(1003)适配位置处的惰性齿轮轴(1035)构成，定子永磁体旋转驱动组件(1041、1055、1051)与永磁轴(1061)相联，驱动控制器的电气输出／输入与永磁体旋转驱动组件的电气输入／输出对应联接。 
工作机理：从实施例3的工作机理可以看出，在双面耦合筒型永磁定子所产生的径向永磁旋转磁场的作用下，无论永磁体组件以顺时针或者以逆时针方向转动，内外筒型转子会以相反的方向输出转矩，内外筒型两个转子的转子轴通过筒型双转子转矩叠加器进行传动联接，实现两个转动方向相反的转子轴进行转矩同步叠加的目的，从而提高筒式磁动机的功效和功率。 
上述实施例1至10仅仅给出了本发明中的一些代表性结构的具体实施技术方案，以说明利用权利要求书中所述技术特征实施，可排列组合出几百种甚至几千种不同的实施例和产品技术方案；附图是为了减少方案阐述篇幅来说明产品方案，因篇幅所限未能给出所有不同的实施例，因此只要未背离本发明技术方案的实质而作出的改变、修饰、替代、融合、各种技术特征的搭配组合及简化的技术方案，都应受到本发明的权利约束和保护，比如在本案磁动机上加装外壳或者采用适配推力轴承、适配定子壳体或端盖做成立式磁动机等。特别说明的是：①本说明书和本案的权利要求书中多处使用了标点符号“／”，它代表“或者”或“并列”的意思，即“A或／和B”表示既有A或者有B、也有A和B三种情况；②每个实施例中给出的剖切示意或剖视图，其相关联图中示出的剖切符号对应于剖切或剖视的位置；③本文中“至少一个”、“至少一种”、“至少一对”、“至少一副”、“至少一套”、“至少一级”或“至少一组”等表述用语，指的是既可以由一个、一种、一对、一副、一套、一级或一组相关特征构成，也可以由两个及两个以上、两种及两种以上、两对及两对以上、两副及两副以上、两套及两套以上、两级及两级以上、或两组及两组以上相关特征构成。