CN112994399A - 铁磁吸力动力机及控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁磁吸力动力机及控制电路，本发明所提供的铁磁吸力动力机包括壳体、设于壳体内的永磁体和定子铁芯、以及可旋转地设于壳体上的主轴；定子铁芯为间隔布置的至少两个并缠绕有线圈。该铁磁吸力动力机还包括承载部和控制单元，承载部固设于主轴上、或与主轴传动连接，永磁体固设于承载部上，且可往复移动于各定子铁芯之间；控制单元与线圈电连接，并设有对永磁体移动至任一定子铁芯位置形成检测的检测元件，控制单元接受检测信号以控制相应线圈的通断；因线圈的通断变化，相邻的两定子铁芯可分别形成排斥永磁体的磁化状态和吸引永磁体靠近的自然状态。本发明的铁磁吸力动力机，可降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

Description

铁磁吸力动力机及控制电路

技术领域

本发明涉及动力设备技术领域，特别涉及一种铁磁吸力动力机。本发明还涉及一种控制电路。

背景技术

现在的动力输出机器均需消耗大量的能源(如煤炭、石油、天然气等)，并且要排放大量的热能和污染物，严重破坏地球的生态环境。风能、水能、太阳能虽然不消耗可见能源，但受自然环境约束较大，适用性低。

现有的电动机，例如永磁直流电动机，其通过电流变化在电机内形成旋转变化的磁场，以驱动作为转子的永磁体旋转，将电能转换为动能。这种转换过程中，由于定子铁芯需要时刻接通电流损耗较多的电能，能量的转化效率仍有待提升。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种铁磁吸力动力机，以降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种铁磁吸力动力机，包括壳体、设于所述壳体内的永磁体和定子铁芯、以及可旋转地设于所述壳体上的主轴，所述定子铁芯上缠绕有线圈，且所述定子铁芯为间隔布置的至少两个；所述铁磁吸力动力机还包括：

承载部，固设于所述主轴上，或者与所述主轴传动连接；所述永磁体固设于所述承载部上，且可往复移动于各所述定子铁芯之间；

控制单元，外接电源且与所述线圈电连接，所述控制单元设有检测元件，所述检测元件构成对所述永磁体移动至任一所述定子铁芯位置的检测，所述控制单元接受所述检测元件的检测信号，以控制相应所述线圈的通断；因所述线圈的通断变化，相邻的两所述定子铁芯的其一具有可排斥所述永磁体远离的磁化状态，另一具有可吸引所述永磁体靠近的自然状态。

进一步的，所述承载部固设于所述主轴上，所述定子铁芯为环所述主轴间隔均布的多个；所述永磁体嵌装于所述承载部的表面，并可随所述主轴的旋转而与各所述定子铁芯顺次正对。

进一步的，所述承载部为伸缩轴，所述永磁体固设于所述伸缩轴上，所述伸缩轴的一端与构造于所述主轴上的曲轴连接；所述定子铁芯为沿所述伸缩轴的方向正对所述永磁体设置的两个，且两所述定子铁芯分设于所述永磁体的前后方；因两所述定子铁芯的其一对所述永磁体的吸引和/或另一对所述永磁体的排斥，所述伸缩轴可往复伸缩，而可驱动所述主轴旋转。

进一步的，所述壳体内间隔设置有前支架和后支架，所述伸缩轴经直线轴承穿设于所述前支架和所述后支架上，所述永磁体位于所述前支架和所述后支架之间，两所述定子铁芯分设于所述前支架和所述后支架上。

进一步的，所述伸缩轴为间隔均布的多个。

进一步的，所述检测元件与所述定子铁芯的数量一致。

进一步的，所述主轴的一端固装有遮光体，所述检测元件为设置于控制单元的电路中的光控管，各所述光控管环所述主轴布置；随所述主轴的旋转，所述遮光体可顺次遮挡各所述光控管。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明所述的铁磁吸力动力机，转子或者动子采用永磁体，定子采用设有线圈的定子铁芯，同时控制单元的检测元件可检测永磁体与任一定子铁芯相对应时位置，以精准地控制线圈的通断，利用较少的电能使对应永磁体的定子铁芯形成与永磁体相斥的磁化状态，产生对永磁体的初始驱动力，再由相邻并处于自然状态的定子铁芯吸引永磁体，形成对主轴转动的驱使，最终实现铁磁吸力动力机的运转，可大大降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

(2)采用回转体结构的承载部，将多个定子铁芯环主轴设置在壳体的内壁上，整体布置结构简单，可减少传动结构造成的机械能损耗。

(3)利用永磁体直线方向上对定子铁芯吸引力较大的特点，通过曲轴和伸缩轴的传动配合，实现往复直线运动到旋转运动的转换，有助于永磁体对铁磁吸力的充分发挥，可形成高性能的动力输出。

(4)在壳体内设置前支架和后支架，便于各个定子铁芯的安装布置；加装直线轴承，可降低伸缩轴移动过程中的摩擦阻力，利于提升铁磁吸力动力机的整体运行性能。

(5)设置多个伸缩轴，各个伸缩轴交替配合，驱动主轴旋转，可避免单个伸缩轴时容易出现传动死点的情况，使伸缩轴到主轴的传动过程更为平顺。

(6)采用和定子铁芯数量相同的检测元件实现对永磁体到达各定子铁芯位置的检测，便于检测元件选型和布置，通过开关量检测类型的传感器即可实现检测要求，利于控制单元中控制电路的设计实现。

(7)采用光控管和遮光体配合的形式，将遮光体安装在主轴上，各个光控管对应各个定子铁芯与永磁体相对应时的角度设置，使得检测元件的设置更为合理简单，便于技术方案的实施。

本发明的另一个目的在于提出一种控制电路，该控制电路设置于本发明所述的铁磁吸力动力机的控制单元中，包括与所述定子铁芯的数量一致、并可检测所述永磁体移动至任一所述定子铁芯位置光控管，以及可响应所述光控管而控制对应的所述定子铁芯的所述线圈通断的晶体管。

进一步的，所述光控管采用ITR20403型光控管。

进一步的，所述晶体管采用P75NF75型晶体管。

相对于现有技术，本发明提出的控制电路具有以下优势：

本发明所述的控制电路，可采用PCB印刷电路板等形式设计，通过光控管和晶体管的联动设置，可实现对铁磁吸力动力机中各个线圈通断的精准控制，利于永磁体和定子铁芯之间磁吸力的充分发挥，进而降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

此外，光控管和晶体管可选用不同功率等级的类型，从而实现低功率检测和高功率电路通断控制的集成设计，使控制单元的整体性能切合铁磁吸力动力机的运行需要，并具有集成度高、控制效果稳定等优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图，是用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明是用于解释本发明，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的铁磁吸力动力机的横向剖面结构示意图；

图2为本发明实施例一所述的铁磁吸力动力机的纵向剖面结构示意图；

图3为图2中a所示视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例一所述的控制单元的电路原理图；

图5为本发明实施例一所述的传统永磁直流电动机的运转过程示意图；

图6为本发明实施例一所述的铁磁吸力动力机的运转过程示意图；

图7为本发明实施例二所述的铁磁吸力动力机的剖面结构示意图；

图8为图7中b所示部位的检测支架及检测部件的正视图；

图9为图8所示各部件的立体结构示意图；

附图标记说明：

1、壳体；10、端盖；11、前支架；12、后支架；100、紧固件；2、主轴；20、轴承；

3、承载部；30、伸缩轴；300、曲轴；301、第一伸缩轴；302、第二伸缩轴；303、第三伸缩轴；304、第四伸缩轴；305、第五伸缩轴；34、永磁转子；

4、永磁体；401、第一磁体；402、第二磁体；403、第三磁体；404、第四磁体；405、第五磁体；5、定子铁芯；50、线圈；La、第一定子；Lb、第二定子；Lc、第三定子；

6、控制单元；60、检测支架；600、遮光体；600a、第一遮光板；600b、第二遮光板；LE1、第一光控管；LE2、第二光控管；LE3、第三光控管；LE11、前第一光控管；LE12、后第一光控管；LE21、前第二光控管；LE22、后第二光控管；LE31、前第三光控管；LE32、后第三光控管；LE41、前第四光控管；LE42、后第四光控管；LE51、前第五光控管；LE52、后第五光控管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种铁磁吸力动力机，可以降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

该铁磁吸力动力机包括壳体、设于壳体内的永磁体和定子铁芯、以及可旋转地设于壳体上的主轴；其中，定子铁芯上缠绕有线圈，并且定子铁芯为间隔布置的至少两个。铁磁吸力动力机还包括承载部和控制单元，其中，承载部固设于主轴上或与主轴传动连接，永磁体则固设于承载部上，并可往复移动于各定子铁芯之间。

控制单元外接有电源并且与线圈电连接，其设有对永磁体移动至任一定子铁芯位置形成检测的检测元件，控制单元接受检测元件的检测信号，以控制相应线圈的通断；因线圈的通断变化，相邻的两定子铁芯的其一具有可排斥永磁体远离的磁化状态，另一具有可吸引永磁体靠近的自然状态。

基于上述的设计思想，本实施例的铁磁吸力动力机的一种示例性配置结构如图1和图2所示。

作为一种优选的结构形式，在本实施例中，铁磁吸力动力机采用整体呈圆柱体的形式，承载部3固设在主轴2上，定子铁芯5为环主轴2间隔均布的多个，例如，如图1中所示的三个，依次包括第一定子La、第二定子Lb和第三定子Lc，各个定子铁芯5之间间隔120度。永磁体4则采用半圆弧装的结构形状，其S极位于外侧，N极位于内侧。永磁体4嵌装于承载部3的表面，与承载部3共同形成回转体形状，并可随主轴2的旋转而与各定子铁芯5顺次地择一正对。采用回转体结构的承载部3，将多个定子铁芯5环主轴2设置在壳体1的内壁上，整体布置结构简单，可减少传动结构造成的机械能损耗。

如图2所示，壳体1的前后端均设有端盖10，主轴2穿设于端盖10上，并加设有承载主轴2旋转的轴承20，以降低转动摩擦力。壳体1和端盖10之间可通过螺栓等紧固件100固定安装。

为了形成对永磁体4转动位置的检测，可采用角度传感器等实现。例如，在本实施例中，以图1中永磁体4正对第一定子La时为基点，主轴2每旋转120度则永磁体4就与后续的第二定子Lb和第三定子Lc正对，进而可形成对永磁体4正对定子铁芯5位置时的检测。

但是，为了便于检测元件的选型和布置，在本实施例中，如图3所示，检测元件与定子铁芯5的数量一致，为设置于控制单元6的电路中的光控管，各光控管则环主轴2布置安装在检测支架60上，对应各个定子铁芯5的间隔角度设置，第一光控管LE1、第二光控管LE2和第三光控管LE3分别与第一定子La、第二定子Lb和第三定子Lc对应。如图所示，三个定子铁芯5间隔120度设置，三个光控管同样间隔120度设置。主轴2的一端固装有遮光体600，本实施例中，遮光体600为120度的扇形板，其外沿可遮挡住光控管，检测支架60可以安装在铁磁吸力动力机后端的端盖10上。这样，随着主轴2的旋转，遮光体600的边沿部位可顺次遮挡各光控管，从而使控制单元6可以获取相应的检测信号。

采用和定子铁芯5数量相同的检测元件实现对永磁体4到达各定子铁芯5位置的检测，除了便于检测元件选型和布置外，还便于通过开关量检测类型的传感器即可实现检测要求，利于控制单元6中控制电路的设计实现。采用光控管和遮光体600配合的形式，将遮光体600安装在主轴2上，各个光控管对应各个定子铁芯5与永磁体4相对应时的角度设置，使得检测元件的设置更为合理简单，便于技术方案的实施。

本实施例还涉及到一种控制电路，该控制电路设置在上述的控制单元6中，包括与定子铁芯5的数量一致、并可检测永磁体4移动至任一定子铁芯5位置光控管，以及可响应光控管而控制对应的定子铁芯5的线圈50通断的晶体管。优选地，本控制电路可以集成设计为PCB印刷电路板，光控管和晶体管联动设置于电路板上，以可实现对铁磁吸力动力机中各个线圈50通断的精准控制，利于永磁体4和定子铁芯5之间磁吸力的充分发挥，进而降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

如图4所示，在该控制电路中，设置有DG隔离变压器、TA8316S型IGBT驱动器、LM393型双电压比较器、电阻、电容等。除电源回路外，每个定子铁芯5对应一个控制回路。

在本实施例中，光控管采用ITR20403型光控管，晶体管采用P75NF75型晶体管。光控管和晶体管可选用不同功率等级的类型，从而实现低功率检测和高功率电路通断控制的集成设计，使控制单元6的整体性能切合铁磁吸力动力机的运行需要，并具有集成度高、控制效果稳定等优点。

仍如图4所示，每个控制回路中设有一个ITR20403型光控管和一个P75NF75型晶体管，晶体管形成对对应的定子铁芯5的线圈50的通断控制。晶体管并联有二极管，以形成对电流的逆向保护。

在具体的控制过程中，结合图1和图3所示，当永磁体4处于正对第一定子La的位置时，遮光体600遮挡第一光控管LE1。打开控制单元6的电源，第一控制回路动作，光控管输出高电位，经电压比较、电路整形后送给驱动放大和功率开关管，其晶体管导通，第一定子La的线圈50得电，激励第一定子La形成与永磁体4相斥的磁化状态，排斥主轴2逆时针旋转。此刻，需要给予铁磁吸力动力机一个初始的转动力，可以通过加设初始驱动电路，形成旋转驱动电磁场实现；当铁磁吸力动力机开始运转，初始驱动电路即可关闭。当然，也可以给予主轴2初始运转为顺时针的方向，这样，铁磁吸力动力机会以顺时针的旋转方向运行，其机理与逆时针运转相同。

随着主轴2的逆时针转动，第三定子Lc对永磁体4的吸力逐渐减小，第二定子Lb对永磁体4的吸力逐渐增大，此时主轴2旋转的动力由通电的第一定子La对永磁体4的排斥和第二定子Lb对永磁体4的吸引力两部分组成。在调试时，通过调整控制器DG隔离变压器的电压、微调电位器，可使第一定子La通入的电流只需要维持打破平衡，产生一个很小的逆时针排斥力即可，送如线圈50的电流非常小，所以，主轴2旋转的动力大部分由第二定子Lb和永磁体4之间的吸力提供。在样机的实测中，输出紧固件100W的动力，电能产生12W，第二定子Lb的吸力产生了88W。

当永磁体4和第二定子Lb正对时，遮光体600遮挡第二光控管LE2，主轴2继续逆时针方向旋转，重复上述的过程，从而实现铁磁吸力动力机的连续运转。关闭电源，定子铁芯5对永磁体4的吸力会使设备停止转动。

基于上述的主要配置，下面就传统永磁直流电动机和简化了的本实施例的铁磁吸力动力机的运转过程进行对比。

传统永磁直流电动机的运转工作原理如图5所示，永磁转子34在图中位置时，第一定子La和第二定子Lb同时通电，两个定子铁芯5成为电磁铁，永磁转子34在第一定子La和第二定子Lb的同性排斥下，沿图中c所示方向顺时针旋转，旋转90度后，第一定子La和第二定子Lb对永磁转子34顺时针方向的排斥力逐渐减小，但吸力逐渐增大，当转子旋转180度好后第一定子La和第二定子Lb的线圈50内通入的直流电换向，继续对转子永磁铁产生顺时针方向的排斥和吸力，这样周而复始，转子会不停的向顺时针方向旋转。

由此工作原理我们看出，传统永磁直流电动机输出的动力全部由通电的线圈50的定子铁芯5与永磁体4之间的排斥和吸力产生，它输出的动力全部由电转换而来。

经简化了的本实施例的铁磁吸力动力机的运转工作原理则如图6所示，其过程与上述三个定子铁芯5配置的铁磁吸力动力机类似。永磁体4在第一定子La位置时，第一定子La的线圈50通电，第一定子La产生一个和永磁体4相同的电磁场，而对永磁体4产生一个顺时针方向的排斥力。同时，第二定子Lb对永磁体4产生一个顺时针方向的吸引力，由于第二定子Lb的线圈50未通电，永磁铁吸铁是个自然能，所以这个吸力是不消耗任何能源的。

永磁体4带动主轴2在两个定子铁芯5的作用下，沿图中c所示方向顺时针旋转，旋转180度后，第一定子La的线圈50断电，第二定子Lb的线圈50通电，第二定子Lb产生一个与永磁体4相同极性的电磁场，继续对永磁体4产生顺时针方向的排斥力，未通电的第一定子La对转子产生逆时针方向的吸力，在两个定子铁芯5的共同作用下，永磁体4带动主轴2继续向顺时针方向旋转，这样周而复始，铁磁吸力动力机不停运行。

由上可见，本实施例的铁磁吸力动力机输出的动力是电磁排斥力和铁磁自然吸力两个力的合力产生的，它耗费了更少的电能。铁是无极性的，送入到定子铁芯5的线圈50的电，无需抵消反磁场，直接转变成电磁力，送入的电全部转换为排斥力向外输出。

基于上述的比较，采用相同大小和配置数量的转子和定子铁芯5，(其中，本实施例的铁磁吸力动力机的转子由承载部3和永磁体4组成)，对传统永磁直流电动机和本实施例的铁磁吸力动力机进行试验对比，其实验结果见下表；从下表的结果可以看出，铁磁吸力动力机在相近的输出转速情况下，耗费了更少的电能。

综上所述，本实施例所述的铁磁吸力动力机，转子采用永磁体4，定子采用设有线圈50的定子铁芯5，同时控制单元6的检测元件可检测永磁体4与任一定子铁芯5相对应时位置，以精准地控制线圈50的通断，利用较少的电能使对应永磁体4的定子铁芯5形成与永磁体4相斥的磁化状态，产生对永磁体4的初始驱动力，再由相邻并处于自然状态的定子铁芯5吸引永磁体4，形成对主轴2转动的驱使，最终实现铁磁吸力动力机的运转，可大大降低铁磁吸力动力机动力输出运行中对电能的损耗。

实施例二

本实施例同样涉及一种铁磁吸力动力机，也具有降低铁磁吸力动力机运行中电能损耗的效果。

基于本发明的设计思想，本实施例的铁磁吸力动力机的一种示例性配置结构如图7和图8所示。

在本实施例中，承载部3为伸缩轴30，永磁体4固设在伸缩轴30上，伸缩轴30的一端与构造在主轴2上的曲轴300连接。定子铁芯5为沿伸缩轴30的方向正对永磁体4设置的两个，并且，两个定子铁芯5分设于永磁体4的前后方。利用永磁体4直线方向上对定子铁芯5吸引力较大的特点，通过曲轴300和伸缩轴30的传动配合，实现往复直线运动到旋转运动的转换，有助于永磁体4对铁磁吸力的充分发挥，可形成高性能的动力输出。通过与实施例一中同样的控制单元6的设置，可在永磁体4靠近定子铁芯5时，控制定子铁芯5的线圈50通电，从而使该定子铁芯5磁化，且与永磁体4相斥。因对应同一个永磁体4的两定子铁芯5中，一个得电而排斥永磁体4，另一个断电呈自然状态而吸引永磁体4，从而共同作用以驱动伸缩轴30往复伸缩，进而通过曲轴300带动主轴2旋转。

为了便于各个定子铁芯5的安装布置，壳体1内间隔设置有前支架11和后支架12，伸缩轴30经直线轴承穿设于前支架11和后支架12上，永磁体4位于前支架11和后支架12之间，两定子铁芯5分别设在前支架11和后支架12上。通过加装直线轴承，可降低伸缩轴30移动过程中的摩擦阻力，利于提升铁磁吸力动力机的整体运行性能。

在本实施例中，伸缩轴30为间隔均布的五个，分别为第一伸缩轴301、第二伸缩轴302、第三伸缩轴303、第四伸缩轴304和第五伸缩轴305，相应地，永磁体4包括第一磁体401、第二磁体402、第三磁体403、第四磁体404和第五磁体405，对应各个永磁体4的两个定子铁芯5，则在前支架11一侧设置有前第一光控管LE11、前第二光控管LE21、前第三光控管LE31、前第四光控管LE41和前第五光控管LE51，在后支架12一侧设有后第一光控管LE12、后第二光控管LE22、后第三光控管LE32、后第四光控管LE42和后第五光控管LE52。设置多个伸缩轴30，各个伸缩轴30交替配合，驱动主轴2旋转，可避免单个伸缩轴30时容易出现传动死点的情况，使伸缩轴30到主轴2的传动过程更为平顺。

本实施例的铁磁吸力动力机与实施例一中的铁磁吸力动力机的运行机理类似，控制单元6的控制电路同样可参考实施例一中设置，只需根据检测元件数量的增加，配置更多的控制回路即可。

参考图7以及图8和图9，前第一光控管LE11和后第一光控管LE12设置在同一个角度位置，并上下错落开来。同时，遮光体600设置为两个可拼接成一个整圆的半圆形板，分别为第一遮光板600a和第二遮光板600b，且两遮光板高度错落设置，可分别对应前第一光控管LE11和后第一光控管LE12的不同高度。这样，当第一磁体401靠近前支架11上的定子铁芯5时，前第一光控管LE11被第一遮光板600a遮挡；当第一磁体401靠近后支架12上的定子铁芯5时，主轴2正好旋转了180度，后第一光控管LE12被第二遮光板600b遮挡。其它的各对检测元件均参考上述方式设置，且各对的检测元件环主轴2间隔均布，从而可形成对各个永磁体4和定子铁芯5靠近位置的检测。

在具体的运行过程中，如图8并结合图7所示，主轴2沿顺时针旋转，第一磁体401和后支架12上的定子铁芯5的吸力最大，向上的吸力大于向下的吸力，永磁体4不动。此刻，遮光体600a遮挡着后第一光控管LE12、后第四光控管LE42和后第二光控管LE22，当接通控制单元6的电源，与第一磁体401、第四磁体404和第二磁体402对应的后支架12上的定子铁芯5通电磁化，对第一磁体401、第四磁体404和第二磁体402产生排斥；同时，前支架11上的定子铁芯5吸引第一磁体401、第四磁体404和第二磁体402，致使相应的三个伸缩轴30向下移动，带动主轴2向顺时针方向转动。此时，遮光体600b遮住前第三光控管LE31和前第五光控管LE51，经电压比较器整形后输出到驱动放大电路，功率开关打开，与第三磁体403和第五磁体405对应的前支架11上的定子铁芯5通电，排斥第三磁体403和第五磁体405，同时，后支架12上的定子铁芯5吸引第三磁体403和第五磁体405，致使相应的两个伸缩轴30向上移动，最终形成五个伸缩轴30共同带动曲轴300顺时针转动，以驱动主轴2旋转。

此后主轴2每顺时针旋转36度，遮光体600a和遮光体600b遮挡的光控管的情况发生一次变化，各个伸缩轴30上被永磁体4靠近的定子铁芯5得电给予永磁体4以排斥力，远离永磁体4的定子铁芯5断电呈自然状态而吸引永磁体4，共同驱动伸缩轴30伸缩移动，以带动曲轴300旋转。这样周而复始，形成铁磁吸力动力机的运转，直至关闭控制单元6的电源。

本实施例所示的是一个五级曲轴的铁磁吸力动力机，磁铁与铁芯的最佳吸力距离是1-13mm，最大有效吸力距离是4mm，当冲程采用65mm时，出于磁铁和铁最佳吸附的需要，优选采用十七级的曲轴的铁磁吸力动力机；这样磁铁与铁芯的最大吸力距离是1-4mm，冲程68mm，可保证曲轴转动中每个点都在最大吸力状态。当然，无论采用哪种级数的曲轴往复式铁磁吸力动力机，均可参照上述的配置方法，通过调整不同的数量和角度，配置铁磁吸力动力机的检测元件、控制电路、伸缩轴30、永磁体4和定子铁芯5等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种铁磁吸力动力机，包括壳体(1)、设于所述壳体(1)内的永磁体(4)和定子铁芯(5)、以及可旋转地设于所述壳体(1)上的主轴(2)，所述定子铁芯(5)上缠绕有线圈(50)，且所述定子铁芯(5)为间隔布置的至少两个；其特征在于，所述铁磁吸力动力机还包括：

承载部(3)，固设于所述主轴(2)上，或者与所述主轴(2)传动连接；所述永磁体(4)固设于所述承载部(3)上，且可往复移动于各所述定子铁芯(5)之间；

控制单元(6)，外接电源且与所述线圈(50)电连接，所述控制单元(6)设有检测元件，所述检测元件构成对所述永磁体(4)移动至任一所述定子铁芯(5)位置的检测，所述控制单元(6)接受所述检测元件的检测信号，以控制相应所述线圈(50)的通断；因所述线圈(50)的通断变化，相邻的两所述定子铁芯(5)的其一具有可排斥所述永磁体(4)远离的磁化状态，另一具有可吸引所述永磁体(4)靠近的自然状态。

2.根据权利要求1所述的铁磁吸力动力机，其特征在于：所述承载部(3)固设于所述主轴(2)上，所述定子铁芯(5)为环所述主轴(2)间隔均布的多个；所述永磁体(4)嵌装于所述承载部(3)的表面，并可随所述主轴(2)的旋转而与各所述定子铁芯(5)顺次正对。

3.根据权利要求1所述的铁磁吸力动力机，其特征在于：所述承载部(3)为伸缩轴(30)，所述永磁体(4)固设于所述伸缩轴(30)上，所述伸缩轴(30)的一端与构造于所述主轴(2)上的曲轴(300)连接；所述定子铁芯(5)为沿所述伸缩轴(30)的方向正对所述永磁体(4)设置的两个，且两所述定子铁芯(5)分设于所述永磁体(4)的前后方；因两所述定子铁芯(5)的其一对所述永磁体(4)的吸引和/或另一对所述永磁体(4)的排斥，所述伸缩轴(30)可往复伸缩，而可驱动所述主轴(2)旋转。

4.根据权利要求3所述的铁磁吸力动力机，其特征在于：所述壳体(1)内间隔设置有前支架(11)和后支架(12)，所述伸缩轴(30)经直线轴承穿设于所述前支架(11)和所述后支架(12)上，所述永磁体(4)位于所述前支架(11)和所述后支架(12)之间，两所述定子铁芯(5)分设于所述前支架(11)和所述后支架(12)上。

5.根据权利要求4所述的铁磁吸力动力机，其特征在于：所述伸缩轴(30)为间隔均布的多个。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的铁磁吸力动力机，其特征在于：所述检测元件与所述定子铁芯(5)的数量一致。

7.根据权利要求6所述的铁磁吸力动力机，其特征在于：所述主轴(2)的一端固装有遮光体(600)，所述检测元件为设置于控制单元(6)的电路中的光控管，各所述光控管环所述主轴(2)布置；随所述主轴(2)的旋转，所述遮光体(600)可顺次遮挡各所述光控管。

8.一种控制电路，其特征在于，该控制电路设置于权利要求1-7任一所述的铁磁吸力动力机的控制单元(6)中，包括与所述定子铁芯(5)的数量一致、并可检测所述永磁体(4)移动至任一所述定子铁芯(5)位置光控管，以及可响应所述光控管而控制对应的所述定子铁芯(5)的所述线圈(50)通断的晶体管。

9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于：所述光控管采用ITR20403型光控管。

10.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于：所述晶体管采用P75NF75型晶体管。

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