專利名稱：新式永磁機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機，特別是一種新式永磁才幾。 背景4支術(shù)
永磁電機有比傳統(tǒng)的電機效率高、損耗小、體積小等優(yōu)點，但節(jié)能效果 并不顯著。永磁電機中的永磁體主要用來勵磁，永磁體能的利用率很低。如 何充分提高永磁能的利用率，并使其轉(zhuǎn)化為可實際使用的其它形式的能量， 是現(xiàn)代科技的重大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計一種新式永磁機，目的是充分有效地使永磁能直接轉(zhuǎn)化為可 實際使用的機械能，從而提供一種能耗極小且環(huán)保的動力源。 本發(fā)明按下述技術(shù)方案實現(xiàn)。
設(shè)置一個電磁鐵和與之相對應(yīng)的一個永磁組合體，電/f茲鐵的線圈芯用非 磁性絕緣材料制作，電磁鐵固定在機座上作為定子，永磁組合體作為動子并 與與曲柄連桿機構(gòu)相聯(lián)系，永磁體組合猶如"活塞"，曲軸的一端可安裝動力 輸出輪，另一端連接一個發(fā)電機，發(fā)電機通過充電器與蓄電池相連接，電磁 鐵線圈通過控制器與蓄電池連接。設(shè)置"活塞"位置傳感器，此傳感器是光 電型的或其它形式的，此傳感器與控制器連接。
通過控制器給電磁鐵通電流，則永磁組合體("活塞)的一端由于極性和 與之相對的電磁鐵的極性相同而受到斥力，其另 一端由于極性和與之相對的 電磁鐵的極性相異而受到引力，使其向一端加速運動，當(dāng)"活塞"運動到端 點，.控制器根據(jù)設(shè)置的"活塞"位置傳感器傳來的信號改變電磁鐵線圏電流 的方向，"活塞"又向另一端運動，此過程循環(huán)往復(fù)，"活塞"通過曲柄連桿 機構(gòu)驅(qū)動曲軸運轉(zhuǎn)，曲軸一端向外輸出功率，另一端通過發(fā)電機發(fā)電存入蓄
電池，電石茲4失由蓄電池供電。
假設(shè)將所述新式永磁機中的永磁組合體用電磁體代替，那么，按上述新 式永磁機的工作原理可知，不計損耗，發(fā)動機輸出能量等于輸入的電能。而 本發(fā)明使組合永磁體與電磁鐵相互作用，因此，新式永磁機輸出能量大于需輸入的電能；而且電磁鐵與組合永磁體之間作用力大小與在它們之間間隙中 的磁感應(yīng)強度的平方成正比，而此磁感應(yīng)強度值是電磁鐵和組合永磁體》茲感 應(yīng)強度的疊加值，若保持此值不變，提高組合永磁體在所述間隙中的磁感應(yīng) 強度值，等量地減小電磁鐵在所述間隙中的磁感應(yīng)強度值的，則所述新式永 磁機輸出能量值不變，但大幅度地降低了所需輸入的電能，這就是說新式永 磁機輸出輸入差值變大。實際設(shè)計時，有意將所述電磁鐵的設(shè)計成盡可能小 的功率，只要輸入使所述電磁鐵表現(xiàn)出能與所述組合永磁體產(chǎn)生相互作用的 磁力所需的電能，所述新式永磁發(fā)動機就能輸出比輸入電能多許多倍的能量。 所以所述新式永磁機巧妙使用永磁體能使能量增值，而且增值隨永磁場的增 強大幅度增長，這個增值的能量的大部分向外輸出，小部分用于給新式永磁 機自身提供能量。
本發(fā)明有益的效果是
1、 本發(fā)明充分地將永磁能轉(zhuǎn)換為可直接實際使用的機械能，使新式永磁 機輸出的能量比輸入的能量顯著增值，它啟動后猶如永動機；
2、 本發(fā)明耗電少，效率極高，節(jié)能，因而運行費用很低；
3、 本發(fā)明，不產(chǎn)生有害氣體，幾乎無噪音，所以環(huán)保。


圖1為本發(fā)明具體實施方式
一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明具體實施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明具體實施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明具體實施方式
四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
'下面結(jié)合具體實施方式
和附圖進一步詳細(xì)說明。
具體實施方式
一如圖1示。機座由非磁性前立板4、后立板25、非磁 性頂;f反5、曲軸支架17及底板16聯(lián)接組成；導(dǎo)磁圏6、導(dǎo)石茲才反30、沿軸向 充磁的永磁板26、沿軸向充磁的永磁圏27、非磁性固定套8、非磁性固定套 28、非磁性固定套29及導(dǎo)磁體7固結(jié)組成組合永磁體，本說明簡稱為"活塞"， 其永磁板26與永磁圈27通過導(dǎo)磁體7異性磁極相連接；非磁性導(dǎo)桿11固定于活塞的中心，導(dǎo)桿11用轉(zhuǎn)軸銷12與連桿19聯(lián)系，在導(dǎo)桿11上垂直于軸 線平行地打兩個相距L的小孔14、 15, L為活塞的行程，導(dǎo)桿ll與后立板 25上的孔(或鑲在立板25上的襯套)配成滑動配合；連桿19與曲軸18聯(lián) 系，曲軸18—端連接發(fā)電機13。
在導(dǎo)磁板1右端面的中央固定非磁性絕緣柱2，且使柱2的右端面與導(dǎo) 磁板30對正，在柱2的外周面繞制并固結(jié)線圏3，在導(dǎo)磁板l右端面靠近邊 沿附近，環(huán)周均勻固定若干非磁性絕緣柱33，且使柱33的右端面與導(dǎo)磁圈6 對正，在柱33的外周面繞制并固結(jié)線圈34，各個線圈34并聯(lián)連接后再與線 圈3串聯(lián)連接，前述所有件組成一個大電磁鐵；此電磁鐵固定在立板4上， 且與活塞同軸；發(fā)電機13、充電器20、蓄電池21、控制器23、電磁鐵線圏 3和34用導(dǎo)線31依次連接起來；光電開關(guān)組件10和22分別用支板9和24 固定于后立板25，當(dāng)活塞在行程端點時，光電開關(guān)組件10和22的光口應(yīng)正 對導(dǎo)桿11上的孔14或孔15，光電開關(guān)組件10和22用導(dǎo)線32與控制器23 連接。電磁鐵截面形狀及所對應(yīng)的活塞的端面形狀同時為帶環(huán)槽的矩形或圓 形或其它形狀。
在圖l所示狀態(tài)，通過控制器23給電磁鐵的線圏3和線圈34通電，使 電磁鐵右端的磁極極性與活塞左端的極性相異，則永磁活塞受到電磁鐵的引 力作用向左加速運動到左端點，這時，光電開關(guān)組件IO和22的光口應(yīng)正對 導(dǎo)桿11上的孔14，控制器23收到光電開關(guān)發(fā)出的信號立即改變線圈2中的 電流方向，活塞又受到電磁鐵的斥力作用向右加速運動到右端點，這時，光 電開關(guān)組件10和22的光口正對導(dǎo)桿11上的孔15， 控制器23收到光電開 關(guān)發(fā)出的信號又立即改變線圏3和線圈34中的電流方向，以上過程循環(huán)重復(fù) 之，'曲軸18將被連續(xù)驅(qū)轉(zhuǎn)?？刂破?3還可控制線圈3和線圈34中的電流的 大小以改變曲軸18的輸出功率。前述的原理已說明，曲軸18的輸出功率除 帶動發(fā)電機13給新式永磁機自身供電維持運行，還剩余大部分用來對外做 功。所以本發(fā)明一新式永磁機啟動后，若不人為停止將永動。
特別指出線圈3和線圏34纏繞在非磁性絕緣材料制成的柱芯上，即用 非磁性絕緣材料取代磁性材料做的線圏鐵芯，雖然會降低電磁極的磁力，但是會極大地減小感應(yīng)損耗和磁滯損耗，而且當(dāng)所述永》茲活塞的永》茲》茲極與所 述電磁鐵處于最近位置且要改變電磁鐵極性時(如圖1示)，沒有永磁活塞的 永磁磁極的磁阻力。若線圏用磁性材料做的線圈鐵芯，就有所述的磁阻力， 克服此磁阻力要耗費大量的電能。所以，用非磁性絕緣材料取代磁性芯是本 發(fā)明的關(guān)重點，是一個創(chuàng)新。
對以上所述的新式永磁機，可將永磁圈27及固定套28去掉，并將導(dǎo)磁 圏6和導(dǎo)磁體7做成一體，其余不變。
對以上所述的新式永磁機，還可將永磁圈26及固定套8去掉，并將導(dǎo)磁 板30和導(dǎo)磁體7做成一體，其余不變。
具體實施方式
二如圖2示，在所述的新式永磁機的導(dǎo)桿11上對稱連接 沖頭桿35、沖頭桿36、沖頭37及沖頭38，這樣所述的新式永磁機就變成極 省電的雙向二工位磁力沖床，若去掉沖頭桿35和沖頭桿36左邊或右邊的沖 頭沖頭37和沖頭38，就變成極省電的單向二工位磁力沖床；還可將所述的 新式永磁機的連桿19、曲軸18、發(fā)電機13、充電器20、蓄電池21去掉，外 接電源給控制器23，使所述沖床結(jié)構(gòu)簡化。
具體實施方式
三如圖3示，在永磁板26、導(dǎo)磁^反30、非磁性柱2、導(dǎo) 磁板1及前立板4上加工中孔，使它們依次變?yōu)橛来湃?9、導(dǎo)磁圈40、非磁 性筒41、導(dǎo)磁圏45、立板42，將非磁性沖桿44穿過以上各件的中孔且固結(jié) 于導(dǎo)磁體7左端面的中心，非磁性沖桿44與立板42的孔配成滑合，與其余 件的孔隔一間隙，在非磁性沖桿44的左端安裝沖頭43,這樣所述的新式永 磁機就變成極省電的單工位單向磁力沖床。
具體實施方式
四如圖4示，對具體實施方式
三所述磁力沖床，還可將 所述的新式永磁機的轉(zhuǎn)軸銷12、連桿19、曲軸18、曲軸支架17、發(fā)電機13、 充電器20、蓄電池21去掉，外接電源給控制器23，這樣成為結(jié)構(gòu)簡單且省 電的單向單工位沖床，若再在導(dǎo)桿11右端安裝沖頭46，這樣成為結(jié)構(gòu)簡單 且省電的雙向單工位沖床。
權(quán)利要求
1. 一種新式永磁機，其特征是設(shè)置一個電磁鐵和與之相對應(yīng)的一個永磁組合體，電磁鐵的線圈芯用非磁性絕緣材料制作，電磁鐵固定在機座上作為定子，永磁組合體作為動子并與與曲柄連桿機構(gòu)相聯(lián)系，組合永磁體猶如“活塞”，曲軸的一端可安裝動力輸出輪，另一端連接一個發(fā)電機，發(fā)電機通過充電器與蓄電池相連接，電磁鐵線圈通過控制器與蓄電池連接；設(shè)置“活塞”位置傳感器，此傳感器是光電型的或其它形式的，此傳感器與控制器連接；控制器根據(jù)設(shè)置的“活塞”位置傳感器傳來的信號給電磁鐵線圈交替通正向電流和反向電流，永磁組合體受到電磁鐵的推力或拉力，則“活塞”作往復(fù)直線運動，曲柄連桿機構(gòu)將此運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動以驅(qū)動發(fā)電機和向外輸出功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新式永磁機，其特征是機座由非磁性前立板 (4 )、后立板(25 )、非磁性頂板(5 )、曲軸支架(17 )及底板(16 )聯(lián)接組成；導(dǎo)磁圏(6)、導(dǎo)磁板(30)、沿軸向充磁的永磁板(26)、沿軸向充磁的 永磁圈(27)、非磁性固定套(8)、非磁性固定套(28)、非磁性固定套(29) 及導(dǎo)磁體(7)固結(jié)組成組合永磁體，本說明簡稱為"活塞"，其永磁板(26) 與永磁圏(27)通過導(dǎo)磁體(7)異性磁極相連接；非磁性導(dǎo)桿(11)固定于 活塞的中心，導(dǎo)桿(11)用轉(zhuǎn)軸銷(l2)與連桿(19)聯(lián)系，在導(dǎo)桿(ll) 上垂直于軸線平行地打兩個相距L的小孔(14)、 (15)， L為活塞的行程，導(dǎo) 桿(11 )與后立板(25 )上的孔或鑲在立板(25 )上的村套配成滑動配杏； 連桿(19)與曲軸(18)聯(lián)系，曲軸(18) —端連接發(fā)電機.(13);在導(dǎo)磁板(1 )右端面的中央固定非磁性絕緣柱(2 )，且使柱(2 )的右 端面與導(dǎo)磁板(30)對正，在柱(2)的外周面繞制并固結(jié)線圈(3)，在導(dǎo)磁 板(1)右端面靠近邊沿附近，環(huán)周均勻固定若干非磁性絕緣柱(33)，且使 柱(33)的右端面與導(dǎo)磁圈(6)對正，在柱(33)的外周面繞制并固結(jié)線圈 (34)，各個線圈(34)并聯(lián)連接后再與線圈(3)串聯(lián)連接，前述所有件組 成一個大電磁鐵；此電磁鐵固定在立板(4)上，且與活塞同軸；發(fā)電機(13)、 充電器(20)、蓄電池(21)、控制器(23)、電磁鐵線圈(3)和(34)用導(dǎo) 線(31)依次連接起來；光電開關(guān)組件(10 )和(22 )分別用支板(9 )和(24 )閨定于后立板(25),當(dāng)活塞在行程端點時，光電開矢組件(10)和(22)的 光口應(yīng)正對導(dǎo)桿(11)上的孔(14)或孔(15),光電開關(guān)組件(10)和(22) 用導(dǎo)線(32)與控制器(23)連接；電磁鐵截面形狀及所對應(yīng)的活塞的端面 形狀同時為帶環(huán)槽的矩形或圓形或其它形狀；對以上所述的新式永磁機，可將永磁圏(27)及固定套(28)去掉，并 將導(dǎo)磁圈(6)和導(dǎo)磁體(7)做成一體，其余不變；對以上所述的新式永磁機，還可將永磁圈(26)及固定套(8)去掉，并 將導(dǎo)磁板(30 )和導(dǎo)磁體(7 )做成一體，其余不變。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新式永磁機，其特征是在所述的新式永 磁機的導(dǎo)桿(11 )上對稱連接沖頭桿(35 )、沖頭桿(36 )、沖頭(37 )及沖 頭(38),這樣所述的新式永磁機就變成極省電的雙向二工位磁力沖床，若去 掉沖頭桿(35)和沖頭桿(36)左邊或右邊的沖頭沖頭(37)和沖頭(38)， 就變成極省電的單向二工位磁力沖床；還可將所述的新式永磁機的連桿(19 )、 曲軸U8)、發(fā)電機U3)、充電器(20)、蓄電池(21)去掉，外接電源給控 制器(23)，使所述沖床結(jié)構(gòu)簡化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新式永磁機，其特征是在永磁板(26 )、 導(dǎo)磁板(30 )、非磁性柱(2 )、導(dǎo)磁板(1 )及前立板(4 )上加工中孔，使它 們依次變?yōu)橛来湃?39)、導(dǎo)磁圈(40)、非磁性筒(41)、導(dǎo)磁圏(45)、立 板(42)，將非磁性沖桿(44)穿過以上各件的中孔且固結(jié)于導(dǎo)磁體(7)左 端面的中心，非》茲性沖桿(44)與立板(42)的孔配成滑合，與其余件的孔 隔一間隙，在非磁性沖桿(44)的左端安裝沖頭(43)，這樣所述的新式永磁 機就變成極省電的單工位單向磁力沖床。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新式永磁機，其特征是將所述的新式永磁機 的轉(zhuǎn)軸銷(12)、連桿(19)、曲軸(18)、曲軸支架(17)、發(fā)電機U3)、充 電器(20)、蓄電池(21)去掉，外接電源給控制器(23)，這樣成為結(jié)構(gòu)簡 單且省電的單向單工位沖床，若再在導(dǎo)桿(11)右端安裝沖頭(46)，這樣成 為結(jié)構(gòu)簡單且省電的雙向單工位沖床。
全文摘要
一種新式永磁機，設(shè)置用非磁性絕緣材料作為線圈芯的電磁鐵和與之相對應(yīng)的永磁組合體，電磁鐵固定在機座上作為定子，永磁組合體作為動子，動子與曲柄連桿機構(gòu)相聯(lián)系，動子猶如“活塞”，曲軸的一端可安裝動力輸出輪，另一端連接一個發(fā)電機，發(fā)電機通過充電器與蓄電池相連接，蓄電池通過控制器與電磁鐵線圈連接。通過控制器給電磁鐵線圈交替通正向電流和反向電流，永磁組合體受到電磁鐵的推力和拉力，則“活塞”作往復(fù)直線運動，曲柄連桿機構(gòu)將此運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動以驅(qū)動發(fā)電機和向外輸出功率。所述新式永磁機啟動后，不需外供能量，若不人為停止將永動。本發(fā)明耗電少、效率極高、節(jié)能環(huán)保。
文檔編號H02K33/18GK101436811SQ20071018811
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者劉新廣 申請人:劉新廣