CN102130533B

CN102130533B - 缸曲式永磁电动装置

Info

Publication number: CN102130533B
Application number: CN 201110050474
Authority: CN
Inventors: 张凤祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-03-02
Also published as: CN102130533A

Abstract

本发明涉及一种缸曲式永磁电动装置，其特征在于：包括底座、底座的上端设有曲轴室，曲轴室内安装有曲轴，曲轴室的上端通过压盖至少安装有一组缸式电磁动力发生装置，曲轴室一侧安装有改变电流方向的电刷组件，电刷组件的输出端连接电磁动力发生装置。缸式电磁动力发生装置在通上电流后产生一个内磁场，内磁场与其内的永磁铁相互作用下做上下运动，经连杆带动曲轴做圆周运动，从而由上下运动变为旋转运动；并通过电刷组件的换向，使得做连续不断的圆周运动，从而作为动力输出。本发明在加工制造时不必要考虑定子与转子之间气隙量，只要保证永磁铁能在缸体内滑动自如即可，这样降低了加工难度，同时还具有结构简单、能耗小、效率高、输出功率大等优点。

Description

缸曲式永磁电动装置

技术领域

本发明属于电磁驱动技术领域，特别涉及一种缸曲式永磁电动装置。

背景技术

大部分传统电动机是通过定子绕组产生的电磁力矩，使转子在旋转磁场中旋转，将电能转换为动能（机械能），而直流电动机是通过换向器使转子绕组形成有规律的磁场变化，与定子的永磁铁配合（永磁场与电磁场相匹配），形成旋转力矩，使转子转动，上述两种电动机为了实现最佳功率，在制作时对气隙要求较为严格，气隙的大小将直接影响电动机的效率和输出功率，因此对技术要求较高，另外现有的电动机能源消耗较大。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、能耗小、效率高、输出功率大、制作成本低廉的缸曲式永磁电动装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种缸曲式永磁电动装置，其特征在于：包括底座、底座的上端设有曲轴室，曲轴室内安装有曲轴，曲轴的输出轴伸出曲轴室，所述曲轴室的上端至少安装有一组缸式电磁动力发生装置，缸式电磁动力发生装置通过压盖固定安装在曲轴室的上端，缸式电磁动力发生装置的外侧套装有阻磁套，所述曲轴室的一侧安装有随曲轴一起转动的改变电流方向的电刷组件，电刷组件的输出端连接电磁动力发生装置，电刷组件的输入端连接外接电源。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述缸式电磁动力发生装置主要包括上压板、下压板以及上限位板和下限位板，安装在曲轴室上端的缸体，缸体依次穿过上压板、下压板、上限位板以及下限位板，上压板与下压板之间安装拉紧螺杆组件，所述缸体的外壁缠绕有绕组，缸体的内部安装拉杆，所述拉杆从上到下依次套装有永磁铁、不被永磁铁所能磁化的垫块以及垫块下端的永磁铁，上下两永磁铁的磁极方向为N/S极、S/N极或者S/N极、N/S极，所述拉杆的下端连接头通过销轴连接连杆，所述的连杆下端连接曲轴。

所述曲轴的旋转直径等于缸体外表面绕组长度的一半。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明与现有技术相比，在通电后，缠绕有绕组的缸体内磁场与永磁铁相互作用下永磁铁在缸体内上下运动，经连杆带动曲轴做圆周运动，从而由上下运动变为旋转运动；并通过电刷组件的换向，使得做连续不断的圆周运动，从而作为动力输出。该动力的大小在电流、电压、绕组匝数以及绕组线径不变的情况下，其永磁铁的磁能越高，其输出力矩就越大，这样解决了在电压、电流有限的情况下输出大转矩的问题。另外本发明在加工制造时不必要考虑定子与转子之间气隙量，只要保证永磁铁能在缸体内滑动自如即可，这样降低了加工难度，减少了加工成本，同时还具有结构简单、能耗小、效率高、输出功率大等优点。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是本发明实施例2结构示意图。

图中： 1、底座；2、曲轴室；3、曲轴；4、缸式电磁动力发生装置；4-1、上压板；4-2、下压板；4-3、上限位板；4-4、下限位板；4-5、缸体；4-6、拉紧螺杆组件；4-7、绕组；4-8、拉杆；4-9、永磁铁；4-10、垫块；4-11、永磁铁；4-12、连杆；5、电刷组件；6、压盖；7、阻磁套。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1：

请参阅图1，一种缸曲式永磁电动装置，包括底座1、底座1的上端设有曲轴室2，曲轴室2内安装有曲轴3，曲轴3的输出轴3-1伸出曲轴室2，所述曲轴室2的上端至少安装有一组缸式电磁动力发生装置4，本实施例采用一组，缸式电磁动力发生装置4通过压盖6固定安装在曲轴室的上端，缸式电磁动力发生装置的外侧套装有阻磁套7，所述曲轴室2的一侧安装有随曲轴3一起转动的改变电流方向的电刷组件5，电刷组件属于公知技术，在此不做过多描述。电刷组件5的输出端连接电磁动力发生装置4，电刷组件5的输入端连接外接电源，所述外界电源采用直流电，或者交流电与变频器组合，在交流电时，省去了电刷组件，其换向通过变频器来实现。

上述结构中，所述缸式电磁动力发生装置4主要包括上压板4-1、下压板4-2以及上限位板4-3和下限位板4-4，安装在曲轴室2上端的缸体4-5，缸体4-5依次穿过上压板4-1、下压板4-2、上限位板4-3以及下限位板4-4，上压板4-1与下压板4-2之间安装拉紧螺杆组件4-6，所述缸体4-5的外壁缠绕有绕组4-7，缸体4-5的内部安装拉杆4-8，所述拉杆4-8从上到下依次套装有永磁铁4-9、不被永磁铁所能磁化的垫块4-10以及垫块下端的永磁铁4-11，上下两永磁铁的磁极方向为N/S极、S/N极或者S/N极、N/S极，所述拉杆4-8的下端连接头通过销轴连接连杆4-12，所述的连杆4-12下端连接曲轴2，所述曲轴2的旋转直径等于缸体4-5外表面绕组长度的一半。

实施例2：

请参阅图2，在本实施例中所述缸式电磁动力发生装置采用两组，所述曲轴为双缸式结构，上下两永磁铁的磁极方向一组为N/S极、S/N极，另一组为S/N极、N/S极。

上述实施例1和实施例2，将碳刷组件与外界电源连接，缠绕有绕组的缸体在通上电后产生一个内磁场，内磁场与永磁铁相互作用下永磁铁在缸体内上下运动，经连杆带动曲轴做圆周运动，从而由上下运动变为旋转运动；并通过电刷组件的换向，使得做连续不断的圆周运动，从而作为动力输出，当磁铁运动到上止点时，永磁铁4-11的上表面与缸体的中心位置一致，当其运动到下止点时，永磁铁4-9的下表面与缸体的中心位置一致。

该动力的大小在电流、电压、绕组匝数以及绕组线径不变的情况下，其永磁铁的磁能越高，其输出力矩就越大，这样解决了在电压、电流有限的情况下输出大转矩的问题；同理，当永磁铁的磁能不变，改变电流的大小或者改变绕组的匝数、线径等参数，也可以改变输出转矩大小。

另外本发明在加工制造时不必要考虑定子与转子之间气隙量，只要保证永磁铁能在缸体内滑动自如即可，这样降低了加工难度，减少了加工成本，同时还具有结构简单、能耗小、效率高、输出功率大等优点。

以上所述仅为本发明的较佳施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所做的等效变化与修饰，均落入本发明的技术范围。

Claims

1.一种缸曲式永磁电动装置，包括底座、底座的上端设有曲轴室，曲轴室内安装有曲轴，曲轴的输出轴伸出曲轴室，所述曲轴室的上端至少安装有一组缸式电磁动力发生装置，缸式电磁动力发生装置通过压盖固定安装在曲轴室的上端，缸式电磁动力发生装置的外侧套装有阻磁套，所述曲轴室的一侧安装有随曲轴一起转动的改变电流方向的电刷组件，电刷组件的输出端连接电磁动力发生装置，电刷组件的输入端连接外接电源，其特征在于：所述缸式电磁动力发生装置主要包括上压板、下压板以及上限位板和下限位板，安装在曲轴室上端的缸体，缸体依次穿过上压板、下压板、上限位板以及下限位板，上压板与下压板之间安装拉紧螺杆组件，所述缸体的外壁缠绕有绕组，缸体的内部安装拉杆，所述拉杆从上到下依次套装有永磁铁、不被永磁铁所能磁化的垫块以及垫块下端的永磁铁，上下两永磁铁的磁极方向为N/S极、S/N极或者S/N极、N/S极，所述拉杆的下端连接头通过销轴连接连杆，所述的连杆下端连接曲轴。

2.根据权利要求1所述的缸曲式永磁电动装置，其特征在于：所述曲轴的旋转直径等于缸体外表面绕组长度的一半。