CN205081707U - 磁驱动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种磁驱动机。该磁驱动机，设置一个电磁铁和与之相对应的一个组合永磁体，电磁铁的线圈芯用非磁性绝缘材料制作，电磁铁固定在机座上；组合永磁体连同联接在其上的导杆简称为永磁活塞；导杆与曲轴连杆机构相联，曲轴连杆机构的曲轴的一端安装动力输出轮；电磁铁的线圈与控制器连接，控制器与稳压器连接，稳压器外接电源；设置永磁活塞位置传感器，此传感器是光电型的，此传感器与控制器连接。本实用新型耗电少、效率极高、节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机，特别是一种磁驱动机。
背景技术
永磁电机有比传统的电机效率高、损耗小、体积小等优点，但永磁电机中有铁芯，铁芯有磁滞效应，还会产生涡流，这势必要耗费能量，所以永磁电机节能效果并不显著。永磁电机中的永磁材料主要用来励磁，永磁材料的利用率很低。如何充分提高永磁力的利用率，是现代科技的重大课题。
发明内容
本实用新型设计一种磁驱动机，目的是充分高效地利用永磁力，从而提供一种能耗极小且环保的动力源。
本实用新型按下述技术方案实现。
设置一个电磁铁和与之相对应的一个组合永磁体，电磁铁的线圈芯用非磁性绝缘材料制作，电磁铁固定在机座上；组合永磁体连同联接在其上的导杆简称为永磁活塞；导杆与曲轴连杆机构相联，曲轴连杆机构的曲轴的一端安装动力输出轮；电磁铁的线圈与控制器连接，控制器与稳压器连接，稳压器外接电源；设置永磁活塞位置传感器，此传感器是光电型的，此传感器与控制器连接。
通过控制器给电磁铁通电流，使电磁铁吸引处于远离电磁铁的永磁活塞作靠近冲动，当永磁活塞冲到行程端点，控制器根据设置的永磁活塞位置传感器传来的信号有规律地改变电磁铁线圈电流的方向，使电磁铁排斥处于靠近电磁铁的永磁活塞作远离冲动，永磁活塞又冲到行程另一端点，此过程循环往复。永磁活塞带动动曲轴上的动力输出轮向外输出功率。
假设将所述磁驱动机中的组合永磁体用电磁体代替，那么，按上述磁驱动机的工作原理可知，不计损耗，发动机输出能量等于输入的电能。而本实用新型使组合永磁体与电磁铁相互作用，因此，磁驱动机输出能量大于需输入的电能；而且所述磁驱动机中，电磁铁与组合永磁体之间作用力大小与在它们之间间隙中的磁感应强度的平方成正比，而此磁感应强度值是电磁铁和组合永磁体磁感应强度的叠加值，若保持此值不变，提高组合永磁体在所述间隙中的磁感应强度值，等量地减小电磁铁在所述间隙中的磁感应强度值的，则所述磁驱动机输出能量值不变。所以磁驱动机将电能转换为机械能的效率高。就象永磁电机比过去不用永磁体的电机效率高一样。但磁驱动机的结构特征比永磁电机能更多地利用永磁体的磁力，所以磁驱动机比现有的永磁电机效率更高，也就相当于说磁驱动机比现有的永磁电机节电。比如说，甲装置能将十份电能转换成八份机械能输出，乙装置能将十份电能转换成四份机械能输出，显然，甲装置能量转换效率比乙装置的高。那么，要转换出四份机械能，甲装置需要五份电能，而乙装置需要十份电能，这就是说，甲装置相对乙装置节电。所以，说磁力驱动机能节电，绝不等于说相当于输出能量大于输入能量。
本实用新型有益的效果是：
1、本实用新型充分利用永磁体的磁力，所以耗电少，损耗小，效率高，节能，因而运行费用低。
2、本实用新型，不产生有害气体，噪音小，发热较少。
附图说明
图1为本实用新型实施例的一种结构示意图；
图2为本实用新型实施例的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图进一步详细说明。
如图1示。
机座构成：左立板4、右立板25间隔垂直联接在底板16，顶板5联接在左立板4、右立板25的上端面，左立板4、右立板25、顶板5皆用非磁性材料制作。
组合永磁体构成：导磁体7的左端有一个环槽。在导磁体7左端外缘联接沿轴向充磁的永磁圈27，在永磁圈27的左面联接导磁圈6；在导磁体7左端中部联接沿轴向充磁的永磁板26，在导磁圈6的左面联接一号导磁板30；永磁板26的右端极性与永磁圈27的右端极性相反；一号非磁性固定套28套结在导磁圈6、永磁圈27及导磁体7的外周面；二号非磁性固定套29插结于导磁圈6、永磁圈27及导磁体7的内周面；三号非磁性固定套8套结在一号导磁板30、沿轴向充磁的永磁板26及导磁体7左端中部的外周面。或者，将永磁圈27、一号非磁性固定套28、二号非磁性固定套29去掉，并将导磁圈6和导磁体7做成一体。或者，将永磁板26及三号非磁性固定套8去掉，并将一号导磁板30和导磁体7做成一体。
在导磁体7右端联接导杆11，所述组合永磁体连同导杆11简称为永磁活塞。
在导杆11上垂直于轴线平行地打两个相距L的一号小孔14、二号小孔15，L值比永磁活塞的行程短，导杆11与后立板25上的孔配成滑动配合。
如图1示，导杆11用转轴销12与连杆19相联，连杆19与曲轴18相联，曲轴18安装在支架17上，支架17上垂直联结在底板16上端面，曲轴18一端安装动力输出轮13。
在二号导磁板1右端面的中央固定非磁性绝缘柱2，且使非磁性绝缘柱2的右端面与一号导磁板30对正，在非磁性绝缘柱2的外周面绕制并固结一号线圈3，在二号导磁板1右端面靠近边沿附近，环周均匀固定二号非磁性绝缘环33，且使非磁性绝缘环33的右端面与导磁圈6对正，在非磁性绝缘环33的外周面绕制并固结二号线圈34，前述所有件组成一个大电磁铁；此电磁铁固定在左立板4上，且与所述永磁活塞同轴心；二号线圈34与一号线圈3相连接。
所述电磁铁右端面形状及所对应的永磁活塞的左端面形状同时为带环槽的矩形或圆形。
永磁活塞位置传感器由光电开关一号组件10和二号组件22构成。光电开关一号组件10和二号组件22分别用一号支板9和二号支板24固定于右立板25，且当所述永磁活塞在L所示一段行程端点时，光电开关一号组件10和二号组件22的光口应正对导杆11上的一号小孔14或二号小孔15。光电开关一号组件10和二号组件22构成的永磁活塞位置传感器可由其它形式的传感器代替。
一号线圈3、二号线圈34用一号导线31-1与控制器23连接；光电开关的一号组件10和二号组件22用二号导线32与控制器23连接；稳压器20用三号导线21与控制器23连接。
在图1所示状态，通过控制器23给电磁铁的线圈3和线圈34通正方向电流，使电磁铁右端的磁极极性与永磁活塞左端的磁极极性相异，则永磁活塞受到电磁铁的引力作用向左加速运动到左端点动到L左端点，这时，光电开关组件10和22的光口应正对导杆11上的孔小14，控制器23收到光电开关发出的信号立即切断线圈3和34中的电流。随即，控制器延迟比一个线圈(线圈3或34)的时间常数大一些的值(在此值之内，由于自感效应，线圈中维持原方向的电流而维持磁极磁性)后(这时永磁活塞正好运动到永磁活塞行程左端点)，立即给线圈3和34通反方向电流，则永磁活塞受到电磁铁的斥力作用向右加速运动到L右端点，这时，光电开关组件10和22的光口应正对导杆20上的孔小15，控制器23收到光电开关发出的信号立即切断线圈3和34中的电流。控制器23延迟比一个线圈(线圈3或34)的时间常数大一些的值后(这时永磁活塞正好运动到永磁活塞行程右端点)，立即给线圈3和34通正方向电流。以上过程循环重复之，永磁活塞作往复直线运动。控制器23还可控制线圈3和线圈34中的电流的大小以改变永磁活塞的输出功率。
动力输出轮13直接输出动力。
特别指出：线圈3和线圈34缠绕在非磁性绝缘材料制成的柱芯上，即用非磁性绝缘材料取代磁性材料做的线圈铁芯，虽然会降低电磁极的磁力，但是会极大地减小感应损耗和磁滞损耗，而且当所述永磁活塞的永磁磁极与所述电磁铁处于最近位置且要改变电磁铁极性时(如图1示)，没有永磁活塞的永磁磁极的磁阻力。若用磁性材料做的线圈铁芯，就有所述的磁阻力，克服此磁阻力要耗费大量的电能。
Claims (2)
1.磁驱动机，其特征是：
设置一个电磁铁和与之相对应的一个组合永磁体，电磁铁的线圈芯用非磁性绝缘材料制作，电磁铁固定在机座上；组合永磁体连同联接在其上的导杆简称为永磁活塞；导杆与曲轴连杆机构相联，曲轴连杆机构的曲轴的一端安装动力输出轮；电磁铁的线圈与控制器连接，控制器与稳压器连接，稳压器外接电源；设置永磁活塞位置传感器，此传感器是光电型的，此传感器与控制器连接。
2.根据权利要求1所述磁驱动机，其特征是：
机座构成：左立板(4)、右立板(25)间隔垂直联接在底板(16)，顶板(5)联接在左立板(4)、右立板(25)的上端面，左立板(4)、右立板(25)、顶板(5)皆用非磁性材料制作；
组合永磁体构成：导磁体(7)的左端有一个环槽；在导磁体(7)左端外缘联接沿轴向充磁的永磁圈(27)，在永磁圈(27)的左面联接导磁圈(6)；在导磁体(7)左端中部联接沿轴向充磁的永磁板(26)，在导磁圈(6)的左面联接一号导磁板(30)；永磁板(26)的右端极性与永磁圈(27)的右端极性相反；一号非磁性固定套(28)套结在导磁圈(6)、永磁圈(27)及导磁体(7)的外周面；二号非磁性固定套(29)插结于导磁圈(6)、永磁圈(27)及导磁体(7)的内周面；三号非磁性固定套(8)套结在一号导磁板(30)、沿轴向充磁的永磁板(26)及导磁体(7)左端中部的外周面；或者，将永磁圈(27)、一号非磁性固定套(28)、二号非磁性固定套(29)去掉，并将导磁圈(6)和导磁体(7)做成一体；或者，将永磁板(26)及三号非磁性固定套(8)去掉，并将一号导磁板(30)和导磁体(7)做成一体；
在导磁体(7)右端联接导杆(11)，所述组合永磁体连同导杆(11)简称为永磁活塞；
在导杆(11)上垂直于轴线平行地打两个相距L的一号小孔(14)、二号小孔(15)，L值比永磁活塞的行程短，导杆(11)与右立板(25)上的孔配成滑动配合；
导杆(11)用转轴销(12)与连杆(19)相联，连杆(19)与曲轴(18)相联，曲轴(18)安装在支架(17)上，支架(17)上垂直联结在底板(16)上端面，曲轴(18)一端安装动力输出轮(13)；
在二号导磁板(1)右端面的中央固定非磁性绝缘柱(2)，且使非磁性绝缘柱(2)的右端面与一号导磁板(30)对正，在非磁性绝缘柱(2)的外周面绕制并固结一号线圈(3)，在二号导磁板(1)右端面靠近边沿附近，环周均匀固定二号非磁性绝缘环(33)，且使非磁性绝缘环(33)的右端面与导磁圈(6)对正，在非磁性绝缘环(33)的外周面绕制并固结二号线圈(34)，前述所有件组成一个大电磁铁；此电磁铁固定在左立板(4)上，且与所述永磁活塞同轴心；二号线圈(34)与一号线圈(3)相连接；
所述电磁铁右端面形状及所对应的永磁活塞的左端面形状同时为带环槽的矩形或圆形；
永磁活塞位置传感器由光电开关一号组件(10)和二号组件(22)构成；光电开关一号组件(10)和二号组件(22)分别用一号支板(9)和二号支板(24)固定于右立板(25)，且当所述永磁活塞在L所示一段行程端点时，光电开关一号组件(10)和二号组件(22)的光口应正对导杆(11)上的一号小孔(14)或二号小孔(15)；
一号线圈(3)、二号线圈(34)用一号导线(31-1)与控制器(23)连接；光电开关的一号组件(10)和二号组件(22)用二号导线(32)与控制器(23)连接；稳压器(20)用三号导线(21)与控制器(23)连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN113803580A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-12-17 | 上海青舟燃气设备有限公司 | 一种气体报警装置的安装施工方法及其施工结构 |
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