CN101697445A - 磁活塞电动机 - Google Patents

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盛润泉
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Abstract

本发明公开了一种磁活塞电动机，包括永磁活塞及活塞杆、上励磁线圈、下励磁线圈、曲轴机构、旋转信号反射盘、电源控制器，其中曲柄机构包括曲轴、曲轴连接杆，曲轴连接杆一端与曲轴连接，另一端与活塞杆连接，带动曲轴转动输出动力；所述上励磁线圈和下励磁线圈在永磁活塞的外周，它们的电源由电源控制器交替供给，电源控制器含有用于采集旋转信号的光电传感器，旋转信号反射盘一半为吸光色，一半为反光色，光电传感器位于旋转信号反射盘的旁边，为电源控制器提供开关信号，所述旋转信号反射盘安装在曲轴的一端随曲轴转动。本发明磁活塞电动机能在调至较低电压时，高效率、高转矩起动动力设备工作。

Description

磁活塞电动机
技术领域
本发明涉及一种新型磁活塞电动机，主要用于作旋转运动设备的动力。
背景技术
上世纪以来，一般旋转运动动力设备普遍采用三种方式：
A、采用结构简单、使用方便的交流电动机，起动时电流大，起动时间长、功率因数低、效率低，不方便调速。
B、汽油机和柴油机由于使用价格较低的石油能源作燃料，在工作中产生的废气已经越来越严重影响生态环境和人类的身心健康。汽油机和柴油机在工作中发出的噪声以及效率低等缺陷，很难找到较好的办法解决。
C、采用直流电动机和蓄电池组集合作为动力，在直流电动机调速运行时，始终存在着低电压工作时效率低、起动转矩小、输出功率明显下降等缺陷，如果不顾成本地增大直流电动机功率和蓄电池组容量，显然不是一种较好的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种起动电流小、调速方便、效率高的一种磁活塞电动机。
本发明提供的这种磁活塞电动机，包括永磁活塞及活塞杆、上励磁线圈、下励磁线圈、曲轴机构、旋转信号反射盘、电源控制器，其中曲柄机构包括曲轴、曲轴连接杆，曲轴连接杆一端与曲轴连接，另一端与活塞杆连接，带动曲轴转动输出动力；所述上励磁线圈和下励磁线圈在永磁活塞的外周，它们的电源由电源控制器交替供给，电源控制器含有用于采集旋转信号的光电传感器，旋转信号反射盘一半为吸光色，一半为反光色，光电传感器位于旋转信号反射盘的旁边，为电源控制器提供开关信号，所述旋转信号反射盘安装在曲轴的一端随曲轴转动。
为了方便调速，所述上励磁线圈和下励磁线圈均采用分层分段绕制，有两个或两个以上的抽头，用于改变线圈安匝数。
本发明的工作原理是：对应于旋转信号反射盘反光色区的光电传感器将两励磁线圈中一个励磁线圈的电源接通，使永磁活塞向一个方向运动，带动曲轴做一个半周转动，此时旋转信号反射盘随同转半圈，其反射区与吸光区发生位置交换，光电传感器接通另一个励磁线圈的电源，使永磁活塞反向运动，带动曲轴接着做另一个半周转动，此时曲轴完成一圈的转动，如此循环，使曲轴不断旋转，并作为动力输出。
本发明的优点在于：
1、永磁活塞在上励磁线圈和下励磁线圈交替励磁作用下的上、下运动，不产生废气排放；
2、由于两励磁线圈采用外置式，其绕组可以分层分段绕制，改变线圈安匝数，使本发明磁活塞电动机能在调至较低电压时，高效率、高转矩起动动力设备工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2是本发明一个实施方式的电源控制电路图。
具体实施方式
从图1可以看出本发明磁活塞电动机主要由永磁活塞1、活塞杆2、上励磁线圈3、下励磁线圈4、曲轴机构5、旋转信号反射盘6、电源控制器7组成。其中上励磁线圈3和下励磁线圈4绕在线圈骨架9上，永磁活塞1位于线圈骨架9中并通过螺栓固定在活塞杆的顶端；所述曲轴机构主要由曲轴51、曲轴连杆52组成并安装在曲轴箱8中，曲轴连杆52一端与曲轴连接，另一端与活塞杆2连接，当永磁活塞1在上下励磁线圈的磁场作用下作直线往返运动时，将通过活塞杆2带动曲轴连杆52运动，进而带动曲轴做旋转运动。曲轴的一端作为动力输出端，另一端用于安装旋转信号反射盘6，电源控制器7安装在旋转信号反射盘6旁边。
从图2可以看出本发明的电源控制电路的构成，该电路主要由整流桥D1-D3，三端稳压器U1、光电传感器U2、固态继电器U3-U4、变压器T、三极管Q、电阻R1-R3、二接口端子J1、四接口端子J2组成，其中光电传感器U2在旋转信号反射盘6旁边，外电源接入二接口端子J1使外电源加入变压器T，经整流桥D1、滤波电容C1、三端稳压器U1、滤波电容C2、电阻R1-R3时，光电传感器U2的灯亮。当光电传感器U2之光源照射到旋转信号反射盘6的反射区(白色区)时，反射光使光电传感器U2导通，三极管Q截止，固态继电器U3不工作，此时电源通过电阻R1、固态继电器U4、加入到稳压管W上的电压击穿稳压管W，从而使固态继电器U4工作。使上励磁线圈3得电，而下励磁线圈4处于失电的状态，进而使永磁活塞朝一个方向移动，由此带动曲轴51转动，旋转信号反射盘6也随之转动，使光电传感器U2的光源照到旋转信号反射盘6的吸光区(黑色区)光被吸收，由于无反射光，、三极管Q导通，固态继电器U3工作，此时电源通过电阻R1，固态继电器U4加入到稳压管W上的电压过低，无法使稳压管W击穿，固态继电器U4输入端不导通而不工作，此时下励磁线圈4得电，永磁活塞移动继续带动曲轴运动，如此循环，使曲轴不断旋转输出动力。
结合图1和图2可以看出，四接口端子J2分别接线到上励磁线圈3和下励磁线圈4的一组对应线圈绕组上，当交流220V电源接入二接口端子J1，固态继电器U3、固态继电器U4始终受到旋转信号反射盘6反光区和吸光区(黑、白颜色)的控制，受控电源通过整流桥D2和整流桥D3交替输出到四接口端子J2，与励磁线圈相连接。永磁活塞1上、下运动一次，曲轴旋转一次，旋转速度可达到3000转/分以上，零排放运转。改变上励磁线圈3和下励磁线圈4绕组安匝数，本发明电动机能在调至较低电压时，高效率、高转矩起动动力设备工作。

Claims (2)

1.一种磁活塞电动机，其特征在于包括永磁活塞(1)及活塞杆(2)、上励磁线圈(3)、下励磁线圈(4)、曲轴机构(5)、旋转信号反射盘(6)、电源控制器(7)，其中曲柄机构(5)包括曲轴(51)、曲轴连接杆(52)，曲轴连接杆一端与曲轴连接，另一端与活塞杆连接，带动曲轴转动输出动力；所述上励磁线圈(3)和下励磁线圈(4)在永磁活塞(1)的外周，它们的电源由电源控制器(7)交替供给，电源控制器(7)含有用于采集旋转信号的光电传感器，旋转信号反射盘(6)一半为吸光色，一半为反光色，光电传感器位于旋转信号反射盘的旁边，为电源控制器提供开关信号，所述旋转信号反射盘(6)安装在曲轴的一端随曲轴转动。
2.根据权利要求1所述的磁活塞电动机，其特征在于所述上励磁线圈(3)和下励磁线圈(4)均采用分层分段绕制，有两个或两个以上的抽头，用于改变线圈安匝数。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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