CN104192290A - 一种电磁推进器及采用该电磁推进器的交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁推进器，涉及动力推进领该电磁推进器包括至少一个履带装置，履带装置包括发电传动履带和由传动履带带动的履带从动轮，履带从动轮中心设有轮轴，发电机通过轮轴与履带从动轮连接，传动履带由履板组成，履板设有电磁铁；电磁推进器还包括线圈，线圈和电磁铁均连通电源，传动履带与线圈间存在间本发明提供的电磁推进器利用电磁原理进行设计。本发明还提供了采用该电磁推进器的交通工具。

Description

一种电磁推进器及采用该电磁推进器的交通工具

技术领域

本发明涉及动力推进领域，具体而言，涉及一种电磁推进器及采用该电磁推进器的交通工具。 

背景技术

汽车通过摩擦，其作用力作用于大地；轮船通过船浆，其作用力作用于大海；飞机向外喷射高速气流，反作用力推动飞机飞行。目前交通工具基本都是作用力作用于交通工具之外的物体，靠反作用力推动交通工具运动。由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力将分别作用在不同物体上。由此，作用力与反作用力这一对大小相等、方向相反的力只能有一个作用在交通工具骨架上，另一个则作用于交通工具之外的物体。用电磁力直接作交通工具的推进力，则受限于磁场与线圈不可或缺。如果一个电磁力(如安培力)作交通工具的推进力，则应在交通工具内部消化另一个作反作用的电磁力。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需借助交通工具之外的反作用力，仅以自身电磁力直接作推进力的电磁推进器。 

本发明提供的一种电磁推进器，包括至少一个履带装置，所述履带装置包括发电机、传动履带和由所述传动履带带动的履带从动轮，所述履带从动轮中心设有轮轴，所述发电机通过所述轮轴与所述履带从动轮连接，所述传动履带由履板组成，所述履板设有电磁铁；所述电磁推进器还包括线圈，所述线圈和电磁铁均连通电源， 所述传动履带与所述线圈间存在间隙。线圈和电磁铁接通电源后，电磁铁产生磁场，线圈在磁场中受到安培力。同时电磁铁所在的履板上也受到一个与安培力方向相反的反作用力，履板在反作用力的作用下就使传动履带相对于线圈运动，传动履带带动履带从动轮转动，履带从动轮带动轮轴使得发电机旋转发电，从而将履板上的反作用力转换成电能。 

作为优选的技术方案，所述电磁推进器还包括骨架，所述线圈绕制于所述骨架。绕制在骨架的线圈受到安培力，这个安培力就是电磁推进器的作用力。 

作为进一步优选的技术方案，所述电磁推进器还包括顶板和底板，所述顶板和底板连接于所述骨架，所述顶板和底板之间固定有导轨，所述导轨接通电源，所述履板两端设有电刷，所述电刷连通所述导轨与电磁铁。骨架的顶板和底板的设置，以便确定履带装置与线圈的位置，同时也便于交通工具的外壳直接与电磁推进器连接。导轨的设置，使得履板上的电磁铁只有在面对线圈的那面才能产生磁场，并且保证传动履带与线圈的间隙，避免传动履带的运动与线圈发生干涉。 

作为更进一步优选的技术方案，所述轮轴由轴承座固定于所述顶板与所述底板之间，所述发电机固定于所述顶板。 

作为优选的技术方案，所述线圈为多边形线圈。多边形线圈的设置，使磁场中的线圈长度增加，从而增大了线圈上的安培力，也就使整个电磁推进器起到了更强的推进作用。 

本发明的另一目的在于提供一种交通工具，包括壳体和置于壳体内的电磁推进器，所述壳体连接所述顶板和底板。 

相对于现有技术，本发明的有益效果是：线圈在磁场中受到的安培力作为电磁推进器的动力源，同时，根据牛顿第三定律——作用力与反作用力的原理，把电磁铁所在履板上的反作用力通过轮轴传递给发电机，使反作用力转换成电能。由此本发明提供的电磁推进器提供了用电磁力作交通工具动力的一种方式，可作为航天航空的动力装置，用于潜艇的动力能起到静音较果。该电磁推进器制造简便、噪音小，采用该电磁推进器的交通工具成本也较低。 

附图说明

图1是本发明实施例一提供的电磁推进器示意图； 

图2是本发明提供的履带装置示意图； 

图3是本发明实施例二提供的电磁推进器示意图； 

图4是本发明实施例三提供的电磁推进器示意图； 

图5是本发明实施例三提供的电磁推进器布置示意图； 

图6是本发明实施例四提供的电磁推进器布置示意图。 

具体实施方式

电磁力作功与静摩擦力做功类似，其作用力与反作用力可同时做功。如将一个外形为纯圆柱形的普通电动机放置地上，不作任何固定，通电后，转子顺时针旋转，电动机(定子)带动转子作逆时针转动。本发明提供的电磁推进器，作用力作为交通工具的推进力做功，反作用力做功转换成电能。 

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。 

本发明实施例提供了电磁推进器，该电磁推进器包括至少一个履带装置，履带装置中的履板设有电磁铁，该电磁推进器还包括线 圈。 

图1和图2示出了本发明实施例一提供的电磁推进器，为了便于说明，以下以一个履带装置、一个线圈101为例。 

该电磁推进器包括一个履带装置，履带装置包括发电机104、传动履带和由传动履带带动的履带从动轮102，履带从动轮102中心设有轮轴105，发电机104通过轮轴105与履带从动轮102连接，传动履带由履板103组成，履板103设有电磁铁，电磁推进器还包括线圈101，线圈101和电磁铁均连通电源，传动履带与线圈101间存在间隙。 

本实施例提供的电磁推进器主要是利用了“电磁力作功与静摩擦力做功类似，其作用力与反作用力可同时做功”这一特性。首先，电源给电磁铁通电，电磁铁产生了磁场。然后，电源还给线圈101通电，线圈101在磁场中受到安培力。安培力作为电磁推进器的推进力。 

而在线圈101受到安培力的同时，在提供磁场的电磁铁所在的履板103上，也受到了一个与安培力大小相等、方向相反的反作用力。安培力作为电磁推进器的推进力，电磁铁履板103受到的反作用力则带动传动履带运动，使履带从动轮102转动，从而通过轮轴105将反作用力力矩传递给发电机104，发电机104旋转将反作用力转化为电能，再输送到其他设备上，或者为电磁推进器自身提供部分电能。从而只有安培力作用在电磁推进器上。 

电磁铁所在的履板103受安培力的反作用力，相对于线圈101运动，这个相对运动产生两个作用： 

a.履板103相对于线圈101运动，使线圈101切割磁力线，产生感应电动势(E1＝LVB)，因此线圈101上的电势必须克服该感应电动势（E1）。 

b.履板103相对于线圈101运动，带动连接在轮轴105上的发电机104转动，由发电机104把传动履带上的反作用力转化为电能。控制发电机104的转速，就控制了传动履带相对于线圈101的运动速度，从而控制因线圈101切割磁感线而产生的感应电动势E1。 

由此电磁推进器的受力分析如下：线圈101受到的安培力为作用力；履板103的电磁铁受到的电磁力为安培力的反作用力。因作用力与反作用力可同时做功，这两个电磁力在电磁推进器所起到的作用如下： 

作用力——线圈101受到的安培力为交通工具的推进力做功； 

反作用力——电磁铁履板103受到的反作用力做功转换成电能，不对电磁推进器产生负作用。反而使履板103上的反作用力也转换成了一种“正能量”。 

线圈101和传动履带之间存在间隙，二者保持相对运动，不会互相干涉。 

本发明实施例一就如：一个人在水面浮着的长木板上向前走动，而长木板向后运动一样，其作用力与反作用力都同时做功。 

图2和图3示出了本发明实施例二提供的电磁推进器，为了便于说明，以下以一个履带装置、两个线圈101为例。 

该电磁推进器包括一个履带装置，履带装置包括发电机104、中心设有轮轴105的履带从动轮102和传动履带，传动履带的履板103设有电磁铁，电磁推进器还包括两个线圈101，线圈101和电磁铁均连通电源。 

该实施例包括两个线圈101，两个线圈101均处于磁场中，线圈上产生的力的总和变大，推进的动力即变大。 

图4和图5示出了本发明实施例三提供的电磁推进器，为了便于说明，以下以四个履带装置、一个矩形线圈110为例。 

该电磁推进器包括矩形线圈110和四个履带装置，履带装置包括发电机104、中心设有轮轴105的履带从动轮102和传动履带，传动履带的履板103设有电磁铁，矩形线圈110和电磁铁均连通电源，传动履带与矩形线圈110间存在间隙。矩形线圈110的设置，使在磁场中的通电导线长度更长，矩形线圈110受到的安培力也更大，所起到的推进力更强。 

为了便于理解，此处给出本实施例中各个设置的大致作用： 

发电机104：由履带从动轮102通过轮轴105带动旋转，将电磁铁履板103上的反作用力转换为电能。 

电刷107：设置在履板103两侧的电刷107与导轨106弹压接触，使履板103上的电磁铁通电，产生磁场； 

履板103：安装在履板103上的电磁铁受到安培力的反作用力，使履带运动；并将力传递给发电机104转换为电能； 

轮轴105：轮轴105与发电机104连接，传递力矩； 

导轨106：保确履板103与矩形线圈110之间的间隙，避免履板103运动与矩形线圈110相互干涉。同时，导轨106还给履板103上的电磁铁供电； 

矩形线圈110：矩形线圈110在磁场中通电产生安培力，安培力作为电磁推进器的推进力； 

骨架108：绕制矩形线圈110。矩形线圈110产生的安培力全部传递给骨架108； 

电磁推进器还包括顶板109和底板111，顶板109和底板111的设置，能够固定电磁推进器的基本构造，定位履带装置及矩形线 圈110等。 

矩形线圈110直接绕制在骨架108上，由骨架108的顶板109和底板111固定履带装置和导轨此种布置安装在履板103上电磁铁的磁场方向应一致，根据左手定律，矩形线圈110产生的安培力为同一方向。 

履带装置通过轮轴105由轴承座113固定于顶板109和底板111之间，发电机104固定于顶板109。 

图6示出了本发明实施例四提供的电磁推进器，为了便于说明，以下以十八个履带装置、一个十八边形线圈112为例。 

本实施例提供的电磁推进器为：十八边形线圈112与履带装置的布置图，十八边形线圈112上的安培力传递给骨架108，推动电磁推进器；而履带装置上的电磁铁履板103受安培力的反作用力，通过轮轴105将反作用力传递给发电机104，继而发电机104产生电能。 

而导轨106保证了十八边形线圈112与履带装置的传动履带之间的间隙，二者不会相互干涉，并给履板上的电磁铁供电。 

作为本发明的实施例，该电磁推进器可以应用于交通工具，如船舶、航空航天器，甚至还可以应用于动力玩具、军事领域。 

该交通工具包括壳体和置于壳体内的电磁推进器，壳体连接顶板和底板。线圈通过骨架将力进行传递，而骨架连接顶板和底板，顶板和底板又连接壳体，最终将力传递给交通工具，从而使交通工具运动。 

在本发明的实施例三中采用矩形线圈，实施例四中采用十八边形的线圈，当然，也可以采用其他形状的线圈，如三角形的线圈。 

在本发明的实施例中，为制图和说明方便，将产生安培力的线圈绕制在电磁推进器的骨架上，提供磁场的电磁铁安装在履板上。也可以采用其他结构与形式，如提供磁场的电磁铁安装在电磁推进器的骨架上，而产生安培力的线圈绕制在履板上。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种电磁推进器，其特征在于：包括至少一个履带装置，所述履带装置包括发电传动履带和由所述传动履带带动的履带从动轮，所述履带从动轮中心设有轮轴，所述发电机通过所述轮轴与所述履带从动轮连接，所述传动履带由履板组成，所述履板设有电磁铁；所述电磁推进器还包括线圈，所述线圈和电磁铁均连通电源，所述传动履带与所述线圈间存在间隙。 

2.根据权利要求1所述的电磁推进器，其特征在于：所述电磁推进器还包括骨架，所述线圈绕制于所述骨架。 

3.根据权利要求2所述的电磁推进器，其特征在于：所述电磁推进器还包括顶板和底板，所述顶板和底板连接于所述骨架，所述顶板和底板之间固定有导轨，所述导轨接通电源，所述履板两端设有电刷，所述电刷连通所述导轨与电磁铁。

4.根据权利要求3所述的电磁推进器，其特征在于：所述轮轴由轴承座固定于所述顶板与所述底板之间，所述发电机固定于所述顶板。

5.根据权利要求1所述的电磁推进器，其特征在于：所述线圈为多边形线圈。

6.一种交通工具，其特征在于：包括壳体和置于壳体内的电磁推进器，所述电磁推进器采用权利要求1～5任一项所述的电磁推进器，所述壳体连接所述顶板和底板。