CN101510717A - 一种电机装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种电机装置，包括：螺线管线圈、磁体、传感器、控制电路等，利用螺线管线圈和磁体的电磁作用力来做功，不仅能够充分利用磁场的吸引力来做功，还能够充分利用磁场的排斥力来做功，使电机的扭力和效率都得到极大地提高，又能把电机做得结构简单和成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机装置，尤其涉及电机装置的定子和动(转)子的电磁路结构和机械机构。
背景技术
我们知道两块互相吸在一起的磁铁，要分开它们最省力的方法就是在吸合面方向(也即垂直于N和S极的方向)施加相反的作用力，在平行于N和s极的方向要施加大于磁铁吸力的力才能分开它们；在现有的电机结构中磁场作用力都是前面那种作用力，因此磁场作用力没有被充分利用，电机的扭力在低速时都很低，特别是电机的效率都很难提高。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种电机的装置，不仅能够充分利用磁场的吸引力来做功，还能够充分利用磁场的排斥力来做功，使电机的扭力和效率都得到极大地提高，又能把电机做得结构简单和成本低。
本发明的基本思路是：设计一种电机装置，包括螺线管线圈、磁体及外壳；所述磁体固定装在所述外壳内，所述螺线管线圈套在所述磁体内，所述磁体磁场(磁力线)方向垂直于所述螺线管线圈的表面并指向所述螺线管线圈的轴线方向，所述螺线管线圈在通电产生磁激励的作用下可在所述磁体内运动，或所述螺线管线圈在外力做运动时产生感生电流而发电。
所述装置其特征在于：所述螺线管线圈为N节短螺线管线圈逐节头尾相串联组合而成，所述N节短线圈中奇数节短线圈的绕向与偶数节短线圈的绕向相反，所述装置还包括运动状态传感器、控制电路，所述传感器与所述控制电路电连接，所述传感器检测所述螺线管线圈的运动状态和方向，并将运动状态和方向信号传输给所述控制电路，让所述控制电路控制所述螺线管线圈的运动状态和方向。
所述装置其特征在于：所述磁体由M对外磁体(处于螺线管线圈外部的磁体)和内磁体(处于螺线管线圈内部的磁体)，外磁体为磁环，内磁体为圆柱磁体，和M+1对内外华司(用于导磁)组成，所述M对内外磁体高度相同，且所述内外磁体的轴线重合，在所述磁环的内经和所述圆柱磁体外径之间留有大于所述螺线管线圈运动的空间，所述磁体的充磁方向同为所述磁体的轴线方向，但所述磁环和所述圆柱磁体充磁方向相反，即一对所述磁环和圆柱磁体形成的磁力线成为闭合回路，在M对所述内外磁体之间还包括M+1对外华司(用于所述磁环导磁)和内华司(用于所述圆柱磁体导磁)，所述外华司内径和所述内华司的外径之间形成圆环形磁隙即所述螺线管线圈产生动力的空间，在所述华司两边(或上下)的磁体磁极相同(即同为N或S级)，处于同一平面的所述外华司和内华司的磁极不同(即如果外华司为N则内华司为S级)，两对所述华司之间的距离(等于磁体+华司)与两个所述短螺线管线圈之间的距离相同，由于所述内外磁体(磁环和圆柱磁体)两端的两对所述华司磁隙内的磁场方向相反，而对应的两个所述短螺线管线圈的绕线方向也相反，在所述螺线管线圈两端接通电流时，使处在所述两个磁隙中的短螺线管线圈产生的磁力方向一致，所述短螺线管线圈运动到下一个磁隙时，改变所述螺线管线圈中的所述电流方向，使所述螺线管线圈的运动方向不变，在所述传感器和所述控制器的作用下，使所述螺线管线圈在所述磁体中做相对的往复运动，其特征还在于：在所述圆柱磁体和所述内华司的轴心钻安装孔用不导磁螺栓通过所述中孔把所述圆柱磁体和所述内华司安装于外壳上。
所述装置其特征在于：所述M个磁环和M+1个所述外华司沿轴线方向开V字型的槽，通过所述V字型槽所述螺线管线圈与外部的连接件连一体，使所述螺线管线圈的动能通过所述连接件输出，或把动能通过所述连接件输入所述螺线管线圈，所述螺线管线圈产生感生电流输出。
所述装置其特征在于：两套所述装置的轴线相互平行，两个所述V字型槽在两个所述轴线构成的平面上且相对应，通过一条连接件接通两套所述螺线管线圈，两套所述螺线管线圈电流大小和方向相同，使两套所述螺线管线圈的动能通过所述连接件输出，或把动能通过所述连接件输入两套所述螺线管线圈，两套所述螺线管线圈产生感生电流输出。
所述装置其特征在于：所述M对内外磁体、M对内外华司和所述螺线管线圈〔N(＝M)个短螺线管线圈〕沿重合的轴线弯曲形成一个圆，使所述螺线管线圈头尾相连形成闭合圆环，即所述M对磁体和M对内外华司沿所述螺线管线圈按圆周线排列，所述M对华司和M对磁体做成扇形厚度使所述华司和所述磁体连接面与通过圆心的射线(面)重合，所述螺线管线圈绕在不导电的硬质骨架内所述圆柱环形磁体上均匀固定若干个含油滚珠，使所述螺线管线圈骨架内的所述磁体滚动自如，所述螺线管线圈骨架内径上安装一个圆盘，所述圆盘与所述轴线弯曲形成的圆面重合，所述外磁体和外华司的V字型开口朝所述圆盘方向，在所述圆盘的圆心上安装转轴，所述转轴上安装轴承与外磁体和外华司连接，所述外华司通过磁力与所述内华司锁定，这样当所述螺线管线圈内接通交变电流时，所述螺线管线圈转动通过所述圆盘和所述转轴把动能输出，同理当外力通过所述转轴传递到所述螺线管线圈时，所述螺线管线圈产生感生电流输出。
所述装置还包括：华司，空心圆柱骨架，线圈触点和弹性触点夹子，所述华司用于对所述磁体导磁，其特征在于：在所述螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的所述空心圆柱骨架上，螺旋绕制而成的多个(大于两个)圈数相同的多层短螺线管线圈，并把所述短螺线管线圈的头尾引出线分别连接到所述线圈触点上，所述线圈触点的宽度与所述短螺线管线圈高度相，所有所述线圈触点排成两条直线并平行于所述螺线管线圈轴线方向，线圈头触点排成一条直线，线圈尾触点排成另一条直线，而且这两条直线分别排列在所述螺线管线圈圆面的直径上并与直径引长线重合，在线圈触点之间用光滑的绝缘体填充后组成线圈头和线圈尾触点排，再组成带线圈触点排的长型多触点螺线管线圈，所述华司在内孔的直径引长线位置开两条槽孔用于安装所述弹性触点夹子，分别夹住所述线圈头触点排和所述线圈尾触点排，并在所述多触点螺线管线圈运动的整个行程内与所述线圈触点形成导电性接触，所述华司位置对应的是所述磁体的强磁场，在两个所述弹性触点夹子上接通电源，即处在所述华司位置的部分短螺线管线圈通电产生磁力，使所述多触点螺线管线圈在所述磁体内往复运动，所述两条所述线圈触点排除了给所述短螺线管线圈通电的作用外，还起支撑所述螺线管线圈的作用，或在各所述磁体间安装轴承套套住所述线圈触点排。
所述装置还包括：空心圆柱骨架，弹性电源线，导轴和导轴承，其特征在于：所述螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的所述空心圆柱骨架上，螺旋绕制而成的多个(大于两个)圈数相同的多层短螺线管线圈，所述传感器安装在所述短螺线管线圈的中间和两头，所述控制电路安装于所述空心圆柱骨架上，所有所述短螺线管线圈引出线接入所述控制电路，组成长型带控制电路的所述螺线管线圈，电源通过所述弹性电源线接入所述控制电路，根据所述传感器感应的所述螺线管线圈所处位置，并把处在所述磁体磁场(磁力线)中的部分短螺线管线圈通电，再根据所述传感器感应的所述磁体磁场(磁力线)方向来决定所述短螺线管线圈中通过的电流方向，即始终是把处在磁场部分的短螺线管线圈接入电源，使所述螺线管线圈在所述磁体内往复运动，所述导轴的直径不大于所述螺线管线圈加上所述空心圆柱骨架的厚度，使所述导轴在磁体内活动自如，多个所述导轴的一端分别安装在所述空心圆柱骨架的两端，并与所述空心圆柱骨架的轴向平行，所述导轴承套住所述导轴并安装于外壳上，使所述空心圆柱骨架和所述螺线管线圈在磁场中往复运动时不与所述磁体或磁体的导磁板摩擦。
所述装置其特征在于：所述磁体由高度相同的圆柱形磁环和圆柱磁体共同组成，所述圆柱形磁环的内经大于所述圆柱磁体外径，在所述圆柱形磁环的内经和所述圆柱磁体外径之间留有大于所述螺线管线圈运动的空间，充磁方向为圆柱形磁环和圆柱磁体的高度方向，并在圆柱形磁环上/下圆面形成N/S极和在圆柱磁体上/下圆面形成S/N极，其特征在于还包括：外上华司和外下华司，内上华司和内下华司，所述外华司的内经小于圆柱形磁环的内经，所述内华司的外径略大于所述圆柱磁体外径，所述外上华司和外下华司分别固定于所述圆柱形磁环的上和下端面上，所述内上华司和内下华司分别固定于所述圆柱磁体的上和下端面上，所述圆柱形磁环和所述圆柱磁体通过不导磁材料安装在外壳上，所述外上华司和所述内上华司之间，所述外下华司和内下华司之间，构成双磁隙磁路磁体，所述螺线管线圈通过所述两个磁隙活动自如，并在上下华司对应位置的短螺线管线圈中通方向不同的电流，使处在所述两个磁隙中的短螺线管线圈产生的磁力方向一致，使所述螺线管线圈在所述磁体中做相对的往复运动，其特征还在于：在所述圆柱磁体、所述上下内华司和不导磁安装材料的轴心钻安装孔用不导磁螺栓通过所述中孔把所述圆柱磁体、所述上下内华司和不导磁安装材料安装于所述外壳上。
所述装置其特征在于：所述(M对内外)磁体、(M对)内外华司和所述螺线管线圈〔N个短螺线管线圈〕的横截面是一个圆或是一个椭圆或是矩形或是多边形等。
为达到上述目的，本发明提供的一种电机装置，包括：螺线管线圈、磁体、传感器、控制电路等，利用螺线管线圈和磁体的电磁作用力来做功，不仅能够充分利用磁场的吸引力来做功，还能够充分利用磁场的排斥力来做功，使电机的扭力和效率都得到极大地提高，又能把电机做得结构简单和成本低。
附图说明
以下附图有助于详细的理解本发明，但仅仅是为了举例解释说明，不应被理解为对本发明的限制。
图1为本发明所述装置的第一个实施例剖面结构示意图；
图2为本发明所述装置的第二个实施例剖面结构示意图；
图3为本发明所述装置的第三个实施例剖面结构示意图；
图4为本发明所述装置的第四个实施例剖面结构示意图；
图5为本发明所述装置的第五个实施例剖面结构示意图；
图6为本发明所述装置的第六个实施例剖面结构示意图；
图7为本发明所述装置的第七个实施例剖面结构示意图；
图8为本发明所述装置的第八个实施例剖面结构示意图；
图9为本发明所述装置的第九个实施例剖面结构示意图；
图10为本发明所述装置的第十个实施例剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明。下面的说明将有助于本领域的技术人员更好的理解本发明的其他优点、目的和特征。
首先介绍本发明所述装置的第一实施例，参考图1。图1所示的一种电机的装置1，用于输出动力或发电，装置1是一种单相电机，装置1能够把输入到螺线管线圈的正负脉冲电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置1主要包括：螺线管线圈18、磁体13、T铁11、华司12、传感器17、控制电路19、空心圆柱骨架1A、导轴14和导轴承15、弹性电源线16、以及外壳1；
所述螺线管线圈18，螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的所述空心圆柱骨架上，螺旋绕制而成的多个(大于两个)圈数相同的多层短螺线管线圈，所述传感器17安装在所述短螺线管线圈18的中间和两头，所述控制电路19安装于所述空心圆柱骨架1A上，所有所述短螺线管线圈引出线接入所述控制电路19，组成长型带控制电路的所述螺线管线圈18，电源通过所述弹性电源线16接入所述控制电路19，根据所述传感器17感应的所述螺线管线圈18所处位置，并把处在所述磁体磁场(磁力线)中的部分短螺线管线圈通电，再根据所述传感器17感应的所述磁体磁场(磁力线)方向来决定所述短螺线管线圈中通过的电流方向，即始终是把处在磁场部分的短螺线管线圈接入电源，使所述螺线管线圈18在所述磁体内往复运动，所述导轴14的直径不大于所述螺线管线圈18加上所述空心圆柱骨架1A的厚度，使所述导轴14在磁体内活动自如，多个所述导轴14的一端分别安装在所述空心圆柱骨架1A的上下两端，并与所述空心圆柱骨架1A的轴向平行，所述导轴承15套住所述导轴14并安装于外壳1上，使所述空心圆柱骨架1A和所述螺线管线圈18在磁场中往复运动时不与所述磁体或磁体的导磁板摩擦。
设所述螺线管长L，直径D，总匝数N，若L≥4D，则螺线管内部可视为均匀磁场；所述(单层)螺线管内的磁感应强度为：B0＝μ0nI；所述(多层)螺线管内的磁感应强度为：B0＝μ0KI，其中K为线圈常数，n为单位长度上的匝数n＝N/L，I为所述螺线管中的电流，
所述磁体13是圆柱形磁环，充磁方向为圆柱形高度方向，并在圆柱形磁环上下圆面形成N/S极，所述磁体13、所述T铁11和所述华司12组成的磁路与扬声器磁路结构相同，所述螺线管线圈18套在所述T铁11的中柱上，所述T铁11和华司12构成一个长冲程的空间给所述长螺线管线圈18在T铁11中柱上做往复运动，
所述传感器，多组所述传感器17安装于所述短螺线管线圈的两头和中间位置，用于对感应所述短螺线管线圈是否处在磁场内同时感应所述磁场的方向，把感应数据传给所述控制电路19。
所述导轴14和导轴承15，用钢材制成，或用磁悬浮技术制成，配合外壳用于支撑所有转动的部件；
所述外壳1，用于安装所述磁体、T铁11、华司12和所述导轴承15等，固定和保护所述电机装置；
当所述装置接通电源时，所述螺线管线圈18的往复运动通过所述导轴14传给负载1D。
本发明所述装置的第二实施例，参考图2。图2所示的一种电机的装置2，用于输出动力或发电，装置2是一种单相电机，装置2能够把输入到螺线管线圈的正负脉冲电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置2主要包括：螺线管线圈18、磁体21、华司12、杯形导磁铁22、传感器17、控制电路19、空心圆柱骨架1A、导轴14和导轴承15、弹性电源线16、以及外壳2；
所述磁体21是圆柱体，充磁方向为圆柱体高度方向，并在圆柱体上下圆面形成N/S极，所述杯形导磁铁22固定于磁体21的下或上端面上，所述华司12的外径略大于圆柱形所述磁体21的直径，所述螺线管线圈18套在所述华司12和所述磁体21外，和在所述杯形导磁铁22内，构成的磁路与内磁式扬声器磁路相同。
图2所述装置原理与图1相同，参考图1所述。
本发明所述装置的第三实施例，参考图3。图3所示的一种电机的装置3，用于输出动力或发电，装置3是一种双磁体结构的电机，装置3能够把输入到螺线管线圈的正负脉冲电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置3主要包括：螺线管线圈18、磁环13、圆柱磁体21、上/下外华司12a/b、上/下内华司12C/D、不导磁安装材料31、传感器17、控制电路19、空心圆柱骨架1A、导轴14和导轴承15、弹性电源线16、以及外壳3。
所述双磁体由高度相同的圆柱形磁环13和圆柱磁体21共同组成，所述圆柱形磁环13的内经大于所述圆柱磁体21外径，在所述圆柱形磁环13的内经和所述圆柱磁体21外径之间留有大于所述螺线管线圈18运动的空间，充磁方向为圆柱形磁环13和圆柱磁体21的高度方向，并在圆柱形磁环13上/下圆面形成N/S极和在圆柱磁体21上/下圆面形成S/N极，所述上/下外华司12a/b的内经小于圆柱形磁环13的内经，所述上/下内华司12C/D的外径略大于所述圆柱磁体21外径，所述外上华司12a和外下华司12b分别固定于所述圆柱形磁环13的上和下端面上，所述内上华司12C和内下华司12D分别固定于所述圆柱磁体21的上和下端面上，所述圆柱形磁环13和所述圆柱磁体21通过不导磁材料31安装在外壳上，所述外上华司12a和所述内上华司12C之间，所述外下华司12b和内下华司12D之间，构成双磁隙磁路磁体，所述螺线管线圈18通过所述两个磁隙活动自如，所述控制电路19根据所述传感器1
7感应的磁场方向对进入上下华司12a/b C/D对应位置的短螺线管线圈中磁场的每个所述短螺线管线圈接通相应方向的电流，使所有处在磁场中的所述短螺线管线圈产生的磁力方向相同，使所述螺线管线圈18在所述磁体中做相对的往复运动，通过所述导轴14把动能传递给所述负载1D。
在所述圆柱磁体21、所述上下内华司12C/D和不导磁安装材料31的轴心钻安装孔用不导磁螺栓通过所述中孔把所述圆柱磁体21、所述上下内华司12C/D和不导磁安装材料31安装于所述外壳上。
本发明所述装置的第四实施例，参考图4。图4所示的一种电机的装置4，用于输出动力或发电，装置4是一种多磁体结构电机，装置4能够把输入到螺线管线圈的正负脉冲电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置4主要包括：螺线管线圈18、磁环13、圆柱磁体21、上/下外华司12a/b、上/下内华司12C/D、不导磁安装材料31、传感器17、控制电路19、空心圆柱骨架1A、导轴14和导轴承15、弹性电源线16、以及外壳4。
图4是在图3的基础上增加多个结构完全相同的所述双磁体，图4的工作原理与图3相同，请参考图3所述；
本发明所述装置的第五实施例，参考图5。图5所示的一种电机的装置5，用于输出动力或发电，图5的装置5是在图4多磁体结构的基础上增加：线圈触点(排)52和弹性触点夹子51；其特征在于：在所述螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的所述空心圆柱骨架上，螺旋绕制而成的多个(大于两个)圈数相同的多层短螺线管线圈，并把所述短螺线管线圈的头尾引出线分别连接到所述线圈触点52上，所述单个线圈触点的宽度与所述短螺线管线圈高度相，所有所述线圈触点排成两条直线并平行于所述螺线管线圈轴线方向，线圈头触点排成一条直线，线圈尾触点排成另一条直线，而且这两条直线分别排列在所述螺线管线圈圆面的直径上并与直径引长线重合，在线圈触点之间用光滑的绝缘体填充后组成线圈头和线圈尾触点排52，再组成带线圈触点排52的长型多触点螺线管线圈，所述外华司12a/b在内孔的直径引长线位置开两条槽孔用于安装所述弹性触点夹子51，分别夹住所述线圈头触点排52和所述线圈尾触点排52，并在所述多触点螺线管线圈运动的整个行程内与所述线圈触点52形成导电性接触，所述华司12a/b位置对应的是所述磁体的强磁场，所有对角的所述弹性触点夹子51用导线连接，再分别接入电源线16，使通过所有磁隙上的所有所述短螺线管线圈处于并联状态，在电源线16上接通电源，即处在所述华司12a/b位置的部分短螺线管线圈因通电产生磁力，使所述多触点螺线管线圈18在所述磁体内往复运动，通过所述导轴14把动能传递给负载1A，所述两条所述线圈触点排52除了给所述短螺线管线圈通电的作用外，还起支撑所述螺线管线圈18的作用，或在各所述磁体间安装轴承套15套住所述线圈触点排52。
本发明所述装置的第六实施例，参考图6。图6所示的一种电机的装置6，用于输出动力或发电，图6的装置6与图5装置结构相同，不同点在电路连接上，即所有所述磁体上的两个相邻磁隙上处于同一边的两个相邻的所述弹性触点夹子51用导线连接起来，使所有所述短螺线管线圈处于串联状态，当头尾两个所述弹性触点夹子上接通交流电源后，所述螺线管线圈18及其骨架1A在所述多磁隙磁体中往复运动，通过所述螺线管线圈18的空心圆柱骨架1A上安装的所述导轴14把直线运动的动能传递给负载1D，或把动能通过所述导轴14输入所述螺线管线圈18，所述螺线管线圈18产生感生电流输出。
本发明所述装置的第七实施例，参考图7。图7所示的一种电机的装置7，用于输出动力或发电，装置7是一种交流电机，装置7能够把输入到螺线管线圈的交流电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置7主要包括：螺线管线圈18、外磁体13、内磁体21、外华司12、内华司23、传感器17、控制电路19、导轴14和导轴承15、弹性电源线16等；
所述螺线管线圈18，螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的空心圆柱骨架上螺旋绕制而成的N节圈数相同的短螺线管线圈逐节头尾相串联组合而成，且N节短线圈中奇数节短线圈的绕向与偶数节短线圈的绕向相反，所述传感器17与所述控制电路19电连接，所述传感器17检测所述螺线管线圈18的运动状态和方向，并将运动状态和方向信号传输给所述控制电路19，让所述控制电路19控制所述螺线管线圈18的运动状态和方向。
所述磁体由M对外磁体13(处于螺线管线圈外部的磁体)和内磁体21(处于螺线管线圈内部的磁体)，所述外磁体13为磁环，所述内磁体21为圆柱磁体，和M+1对内外华司(用于导磁)组成，所述M对内外磁体高度相同，且所述内外磁体的轴线重合，在所述磁环13的内经和所述圆柱磁体21外径之间留有大于所述螺线管线圈18运动的空间，所述磁体的充磁方向同为所述磁体的轴线方向，但所述磁环13和所述圆柱磁体21充磁方向相反，即一对所述磁环13和圆柱磁体21形成的磁力线成为闭合回路，在M对所述内外磁体之间还包括M+1对外华司12(用于所述磁环导磁)和内华司23(用于所述圆柱磁体导磁)，所述外华司12内径和所述内华司23的外径之间形成圆环形磁隙即所述螺线管线圈18产生动力的空间，在所述华司两边(或上下)的磁体磁极相同(即同为N或S级)，处于同一平面的所述外华司12和内华司23的磁极不同(即如果外华司12为N则内华司23为s级)，两对所述华司之间的距离(等于磁体+华司)与两个所述短螺线管线圈之间的距离相同，由于所述内外磁体(磁环和圆柱磁体)两端的两对所述华司磁隙内的磁场方向相反，而对应的两个所述短螺线管线圈的绕线方向也相反，在所述螺线管线圈18两端接通电流时，使处在所述两个磁隙中的短螺线管线圈产生的磁力方向一致，所述短螺线管线圈运动到下一个磁隙时，改变所述螺线管线圈18中的所述电流方向，使所述螺线管线圈18的运动方向不变，在所述传感器17和所述控制器19的作用下，使所述螺线管线圈18在所述磁体中做相对的往复运动，其特征还在于：在所述圆柱磁体21和所述内华司23的轴心钻安装孔用不导磁螺栓通过所述中孔把所述圆柱磁体21和所述内华司23安装于外壳上。
本发明所述装置的第八实施例，参考图8。图8所示的一种电机的装置8，用于输出动力或发电，装置8是一种交流电机，装置8能够把输入到螺线管线圈的交流电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置8的磁体结构与图7所示的装置7基本相同，只是所述M个磁环13和M+1个所述外华司12沿轴线方向开V字型的槽，通过所述V字型槽所述螺线管线圈18与外部的连接件81连一体，使所述螺线管线圈18的动能通过所述连接件81输出，或把动能通过所述连接件81输入所述螺线管线圈18，所述螺线管线圈18产生感生电流输出。
本发明所述装置的第九实施例，参考图9。图9所示的一种电机的装置9，用于输出动力或发电，装置9是一种交流电机，装置9能够把输入到螺线管线圈的交流电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置9是两套图8所示装置8组合而成，两套所述装置8的轴线相互平行，两个所述V字型槽在两个所述轴线构成的平面上且相对应，通过一条连接件81接通两套所述螺线管线圈18，两套所述螺线管线圈18电流大小和方向相同，使两套所述螺线管线圈18的动能通过所述连接件81输出，或把动能通过所述连接件81输入两套所述螺线管线圈18，两套所述螺线管线圈18产生感生电流输出。
本发明所述装置的第十实施例，参考图10。图10所示的一种电机的装置10，用于输出动力或发电，装置10是一种交流电机，装置10能够把输入到螺线管线圈的交流电流转换为吸引力和排斥力做功来输出动力或由输入动力转换为输出电力；该装置10的构思是把所述M对内外磁体21/13、M对内外华司23/12和所述螺线管线圈18〔N(＝M)个短螺线管线圈〕沿重合的轴线弯曲形成一个圆，使所述螺线管线圈18头尾相连形成闭合圆环，即所述M对磁体21/13和M对内外华司23/12沿所述螺线管线圈18按圆周线排列，所述M对华司23/12和M对磁体21/13做成扇形厚度使所述华司23/12和所述磁体21/13连接面与通过圆心的射线(面)重合，所述螺线管线圈18绕在不导电的硬质骨架内，所述圆柱环形磁体23上均匀固定若干个含油滚珠，使所述螺线管线圈18骨架内的所述磁体23滚动自如，所述螺线管线圈18骨架内径上安装一个圆盘102，所述圆盘102与所述轴线弯曲形成的圆面重合，所述外磁体13和外华司12的V字型开口朝所述圆盘102方向，在所述圆盘102的圆心上安装转轴101，所述转轴101上安装轴承15与外磁体13和外华司12连接，所述外华司12通过磁力与所述内华司23锁定，这样当所述螺线管线圈18内接通交变电流时，所述螺线管线圈18转动通过所述圆盘102和所述转轴101把动能输出，同理当外力通过所述转轴101传递到所述螺线管线圈18时，所述螺线管线圈18产生感生电流输出。
所述装置还包括：轴承，连接杆及曲轴，所述导轴承所套住述导轴并安装在外壳上，所述导轴的内端固定在所述螺线管线圈的骨架上，在所述导轴的外端通过所述轴承连接所述连接杆，所述连接杆通过所述轴承连接曲轴，所述曲轴通过轴承安装到外壳上，所述连接杆和所述曲轴把所述螺线管线圈的直线运动转为圆周转动。
所述装置还包括三套完全相同的所述装置，在一个圆形内按120度排列，三套所述电机的连接杆同时连接到同一个所述曲轴上组成三相电机；或所述曲轴按120度排列成三个曲轴，分别通过各自的连接杆与三套完全相同的直线排列所述电机连接构成三相电机，其结构类似于三缸内燃机，所述磁体和所述螺线管线圈相当于所述内燃机的汽缸；由于所述螺线管线圈在所述磁体中有吸和斥的作用力，三相所述电机就相当于六缸的所述内燃机。
Claims (10)
1、一种电机装置，其特征在于：包括螺线管线圈、磁体及外壳；所述磁体固定装在所述外壳内，所述螺线管线圈套在所述磁体内，所述磁体磁场(磁力线)方向垂直于所述螺线管线圈的表面并指向所述螺线管线圈的轴线方向，所述螺线管线圈在通电产生磁激励的作用下可在所述磁体内运动，或所述螺线管线圈在外力做运动时产生感生电流而发电。
2、根据权利要求1所述的电机装置，其特征在于：所述螺线管线圈为N节短螺线管线圈逐节头尾相串联组合而成，所述N节短线圈中奇数节短线圈的绕向与偶数节短线圈的绕向相反，所述装置还包括运动状态传感器、控制电路，所述传感器与所述控制电路电连接，所述传感器检测所述螺线管线圈的运动状态和方向，并将运动状态和方向信号传输给所述控制电路，让所述控制电路控制所述螺线管线圈的运动状态和方向。
3、根据权利要求1和2所述电机装置，其特征在于：所述磁体由M对外磁体(处于螺线管线圈外部的磁体)和内磁体(处于螺线管线圈内部的磁体)，外磁体为磁环，内磁体为圆柱磁体，和M+1对内外华司(用于导磁)组成，所述M对内外磁体高度相同，且所述内外磁体的轴线重合，在所述磁环的内经和所述圆柱磁体外径之间留有大于所述螺线管线圈运动的空间，所述磁体的充磁方向同为所述磁体的轴线方向，但所述磁环和所述圆柱磁体充磁方向相反，即一对所述磁环和圆柱磁体形成的磁力线成为闭合回路，在M对所述内外磁体之间还包括M+1对外华司(用于所述磁环导磁)和内华司(用于所述圆柱磁体导磁)，所述外华司内径和所述内华司的外径之间形成圆环形磁隙即所述螺线管线圈产生动力的空间，在所述华司两边(或上下)的磁体磁极相同(即同为N或S级)，处于同一平面的所述外华司和内华司的磁极不同(即如果外华司为N则内华司为S级)，两对所述华司之间的距离(等于磁体+华司)与两个所述短螺线管线圈之间的距离相同，由于所述内外磁体(磁环和圆柱磁体)两端的两对所述华司磁隙内的磁场方向相反，而对应的两个所述短螺线管线圈的绕线方向也相反，在所述螺线管线圈两端接通电流时，使处在所述两个磁隙中的短螺线管线圈产生的磁力方向一致，所述短螺线管线圈运动到下一个磁隙时，改变所述螺线管线圈中的所述电流方向，使所述螺线管线圈的运动方向不变，在所述传感器和所述控制器的作用下，使所述螺线管线圈在所述磁体中做相对的往复运动，其特征还在于：在所述圆柱磁体和所述内华司的轴心钻安装孔用不导磁螺栓通过所述中孔把所述圆柱磁体和所述内华司安装于外壳上。
4、根据权利要求3所述电机装置，其特征在于：所述M个磁环和M+1个所述外华司沿轴线方向开V字型的槽，通过所述V字型槽所述螺线管线圈与外部的连接件连一体，使所述螺线管线圈的动能通过所述连接件输出，或把动能通过所述连接件输入所述螺线管线圈，所述螺线管线圈产生感生电流输出。
5、根据权利要求4所述电机装置，其特征在于：两套所述装置的轴线相互平行，两个所述V字型槽在两个所述轴线构成的平面上且相对应，通过一条连接件接通两套所述螺线管线圈，两套所述螺线管线圈电流大小和方向相同，使两套所述螺线管线圈的动能通过所述连接件输出，或把动能通过所述连接件输入两套所述螺线管线圈，两套所述螺线管线圈产生感生电流输出。
6、根据权利要求4所述的电机装置，其特征在于：所述M对内外磁体、M对内外华司和所述螺线管线圈〔N(＝M)个短螺线管线圈〕沿重合的轴线弯曲形成一个圆，使所述螺线管线圈头尾相连形成闭合圆环，即所述M对磁体和M对内外华司沿所述螺线管线圈按圆周线排列，所述M对华司和M对磁体做成扇形厚度使所述华司和所述磁体连接面与通过圆心的射线(面)重合，所述螺线管线圈绕在不导电的硬质骨架内，所述圆柱环形磁体上均匀固定若干个含油滚珠，使所述螺线管线圈骨架内的所述磁体滚动自如，所述螺线管线圈骨架内径上安装一个圆盘，所述圆盘与所述轴线弯曲形成的圆面重合，所述外磁体和外华司的V字型开口朝所述圆盘方向，在所述圆盘的圆心上安装转轴，所述转轴上安装轴承与外磁体和外华司连接，所述外华司通过磁力与所述内华司锁定，这样当所述螺线管线圈内接通交变电流时，所述螺线管线圈转动通过所述圆盘和所述转轴把动能输出，同理当外力通过所述转轴传递到所述螺线管线圈时，所述螺线管线圈产生感生电流输出。
7、根据权利要求1所述的电机装置，还包括：华司，空心圆柱骨架，线圈触点和弹性触点夹子，所述华司用于对所述磁体导磁，其特征在于：在所述螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的所述空心圆柱骨架上，螺旋绕制而成的多个(大于两个)圈数相同的多层短螺线管线圈，并把所述短螺线管线圈的头尾引出线分别连接到所述线圈触点上，所述线圈触点的宽度与所述短螺线管线圈高度相，所有所述线圈触点排成两条直线并平行于所述螺线管线圈轴线方向，线圈头触点排成一条直线，线圈尾触点排成另一条直线，而且这两条直线分别排列在所述螺线管线圈圆面的直径上并与直径引长线重合，在线圈触点之间用光滑的绝缘体填充后组成线圈头和线圈尾触点排，再组成带线圈触点排的长型多触点螺线管线圈，所述华司在内孔的直径引长线位置开两条槽孔用于安装所述弹性触点夹子，分别夹住所述线圈头触点排和所述线圈尾触点排，并在所述多触点螺线管线圈运动的整个行程内与所述线圈触点形成导电性接触，所述华司位置对应的是所述磁体的强磁场，在两个所述弹性触点夹子上接通电源，即处在所述华司位置的部分短螺线管线圈通电产生磁力，使所述多触点螺线管线圈在所述磁体内往复运动，所述两条所述线圈触点排除了给所述短螺线管线圈通电的作用外，还起支撑所述螺线管线圈的作用，或在各所述磁体间安装轴承套套住所述线圈触点排。
8、根据权利要求1所述的电机装置，还包括：空心圆柱骨架，弹性电源线，导轴和导轴承，其特征在于：所述螺线管线圈是用漆包线在不导磁(圆周非闭合导电)的所述空心圆柱骨架上，螺旋绕制而成的多个(大于两个)圈数相同的多层短螺线管线圈，所述传感器安装在所述短螺线管线圈的中间和两头，所述控制电路安装于所述空心圆柱骨架上，所有所述短螺线管线圈引出线接入所述控制电路，组成长型带控制电路的所述螺线管线圈，电源通过所述弹性电源线接入所述控制电路，根据所述传感器感应的所述螺线管线圈所处位置，并把处在所述磁体磁场(磁力线)中的部分短螺线管线圈通电，再根据所述传感器感应的所述磁体磁场(磁力线)方向来决定所述短螺线管线圈中通过的电流方向，即始终是把处在磁场部分的短螺线管线圈接入电源，使所述螺线管线圈在所述磁体内往复运动，所述导轴的直径不大于所述螺线管线圈加上所述空心圆柱骨架的厚度，使所述导轴在磁体内活动自如，多个所述导轴的一端分别安装在所述空心圆柱骨架的两端，并与所述空心圆柱骨架的轴向平行，所述导轴承套住所述导轴并安装于外壳上，使所述空心圆柱骨架和所述螺线管线圈在磁场中往复运动时不与所述磁体或磁体的导磁板摩擦。
9、根据权利要求7或8所述的电机装置，所述磁体由高度相同的圆柱形磁环和圆柱磁体共同组成，所述圆柱形磁环的内经大于所述圆柱磁体外径，在所述圆柱形磁环的内经和所述圆柱磁体外径之间留有大于所述螺线管线圈运动的空间，充磁方向为圆柱形磁环和圆柱磁体的高度方向，并在圆柱形磁环上/下圆面形成N/S极和在圆柱磁体上/下圆面形成S/N极，其特征在于还包括：外上华司和外下华司，内上华司和内下华司，所述外华司的内经小于圆柱形磁环的内经，所述内华司的外径略大于所述圆柱磁体外径，所述外上华司和外下华司分别固定于所述圆柱形磁环的上和下端面上，所述内上华司和内下华司分别固定于所述圆柱磁体的上和下端面上，所述圆柱形磁环和所述圆柱磁体通过不导磁材料安装在外壳上，所述外上华司和所述内上华司之间，所述外下华司和内下华司之间，构成双磁隙磁路磁体，所述螺线管线圈通过所述两个磁隙活动自如，并在上下华司对应位置的短螺线管线圈中通方向不同的电流，使处在所述两个磁隙中的短螺线管线圈产生的磁力方向一致，使所述螺线管线圈在所述磁体中做相对的往复运动，其特征还在于：在所述圆柱磁体、所述上下内华司和不导磁安装材料的轴心钻安装孔用不导磁螺栓通过所述中孔把所述圆柱磁体、所述上下内华司和不导磁安装材料安装于所述外壳上。
10、根据权利要求1或2或3或4或5或6所述电机装置，所述(M对内外)磁体、(M对)内外华司和所述螺线管线圈〔N个短螺线管线圈〕的横截面是一个圆或是一个椭圆或是矩形或是多边形等。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102005892A (zh) * | 2010-11-24 | 2011-04-06 | 南京理工大学 | 一种应用轴向充磁永磁体的电磁直线执行器 |
| CN102130566A (zh) * | 2010-01-15 | 2011-07-20 | 麦克森发电机股份公司 | 直线驱动器 |
| CN102158038A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-08-17 | 蹇兴亮 | 大驱动力永磁体电磁驱动装置及其控制方法 |
| JP2012205497A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tai-Her Yang | 振動発電可能な蓄電装置 |
| CN102780377A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-11-14 | 杨泰和 | 具内柱外环磁动块往复振动发电装置 |
| CN105656288A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 孟杰 | 磁电机 |
| WO2016197352A1 (zh) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 宇生自然能源科技股份有限公司 | 电磁装置 |
| CN107040115A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 宇生自然能源科技股份有限公司 | 磁能转换装置 |
| US10811949B2 (en) | 2016-06-20 | 2020-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vibration power generator with elastic members fixed to a housing and coils poistioned between magnets |
-
2008
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102130566B (zh) * | 2010-01-15 | 2014-09-24 | 麦克森发电机股份公司 | 直线驱动器 |
| CN102130566A (zh) * | 2010-01-15 | 2011-07-20 | 麦克森发电机股份公司 | 直线驱动器 |
| CN102005892B (zh) * | 2010-11-24 | 2012-07-04 | 南京理工大学 | 一种应用轴向充磁永磁体的电磁直线执行器 |
| CN102005892A (zh) * | 2010-11-24 | 2011-04-06 | 南京理工大学 | 一种应用轴向充磁永磁体的电磁直线执行器 |
| CN102158038A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-08-17 | 蹇兴亮 | 大驱动力永磁体电磁驱动装置及其控制方法 |
| JP2012205497A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tai-Her Yang | 振動発電可能な蓄電装置 |
| EP2503677A3 (en) * | 2011-03-25 | 2013-09-11 | Tai-Her Yang | Reciprocal vibration type power generator equipped with inner columnar and outer annular magnetic motion block |
| EP2503678A3 (en) * | 2011-03-25 | 2013-10-16 | Tai-Her Yang | Power storage device of vibration type power generation equipped with inner columnar and outer annular magnetic motion block |
| CN102780377A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-11-14 | 杨泰和 | 具内柱外环磁动块往复振动发电装置 |
| CN102780377B (zh) * | 2011-03-25 | 2017-04-12 | 杨泰和 | 具有内柱外环磁动块往复振动发电装置 |
| KR20200010548A (ko) * | 2011-03-25 | 2020-01-30 | 양태허 | 내부 원주상 및 외부 환상 자석 모션 블럭을 가진 진동형 발전기의 전력저장장치 |
| KR102192018B1 (ko) | 2011-03-25 | 2020-12-17 | 양태허 | 내부 원주상 및 외부 환상 자석 모션 블럭을 가진 진동형 발전기의 전력저장장치 |
| WO2016197352A1 (zh) * | 2015-06-11 | 2016-12-15 | 宇生自然能源科技股份有限公司 | 电磁装置 |
| CN107040115A (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-11 | 宇生自然能源科技股份有限公司 | 磁能转换装置 |
| CN107040115B (zh) * | 2016-02-03 | 2020-10-16 | 宇生自然能源科技股份有限公司 | 磁能转换装置 |
| CN105656288A (zh) * | 2016-04-06 | 2016-06-08 | 孟杰 | 磁电机 |
| CN105656288B (zh) * | 2016-04-06 | 2018-08-07 | 孟杰 | 磁电机 |
| US10811949B2 (en) | 2016-06-20 | 2020-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vibration power generator with elastic members fixed to a housing and coils poistioned between magnets |
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