本發(fā)明涉及電磁機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域，利用電流的磁效應(yīng)所形成的磁場(chǎng)同極性相斥，異極性相吸的原理做功的一種電機(jī)。將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。

背景技術(shù)：

電磁鐵與電動(dòng)機(jī)盡管都是應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)換的形式，但是原理卻是有差異的，也體現(xiàn)了各自的特點(diǎn)?，F(xiàn)在的技術(shù)，應(yīng)用電流的磁效應(yīng)能把電磁鐵的體積做得很小，功耗低，反應(yīng)速度快，磁場(chǎng)強(qiáng)度大，但是利用電磁鐵的磁場(chǎng)同極性相斥，異極性相吸的特性，只能轉(zhuǎn)換成機(jī)械往復(fù)運(yùn)動(dòng)，想轉(zhuǎn)變成機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)只能是先實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過搖桿轉(zhuǎn)變成機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，效率極低，沒有現(xiàn)實(shí)意義。而電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用電流在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是洛倫茲力的原理。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能效高，不過反應(yīng)速度慢，輸出功率也有限。尤其是在啟動(dòng)時(shí)，在負(fù)載大的情況下，加速度很慢。且電動(dòng)機(jī)的體積隨著大功率的需求，也龐大笨重的多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明利用電磁鐵的磁效應(yīng)，用一種特殊的形狀結(jié)構(gòu)，將磁場(chǎng)同性相斥，異性相吸的的特性直接應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)中，盡管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但因?yàn)橹苯討?yīng)用的是電磁鐵的磁效應(yīng)，將電磁能直接轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。因此相對(duì)于電磁感應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，功耗更低，反應(yīng)速度快，加速度快，體積與重量也可以有效降低。與電磁感應(yīng)電動(dòng)機(jī)不同，不需要軸向上的長(zhǎng)度來增加電動(dòng)機(jī)的功率，因此可以設(shè)計(jì)的很薄，減小體積。

附圖說明

圖1為凹槽與楔塊形狀特征示意圖

圖2為楔塊切入凹槽運(yùn)動(dòng)路線示意圖

圖3為頂視楔塊與凹槽在磁場(chǎng)作用中受力示意圖

圖4為側(cè)視楔塊與凹槽在磁場(chǎng)作用及限制作用受力示意圖

圖5為電動(dòng)機(jī)整體運(yùn)行示意圖。

具體實(shí)施方式

楔式電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用電磁鐵磁效應(yīng)原理的一種特殊構(gòu)造，由內(nèi)外兩部分組成，內(nèi)部由若干個(gè)梯形錐形狀的凹槽組成，每個(gè)凹槽首尾按一定角度相連，拼接成一個(gè)內(nèi)環(huán)。外部由若干個(gè)梯形錐形狀的楔塊組成，每個(gè)楔塊可以嵌入到內(nèi)環(huán)的凹槽中，比凹槽略小且長(zhǎng)度小于凹槽。根據(jù)需要配置楔塊的數(shù)量，拼接成一個(gè)外環(huán)。因?yàn)殚L(zhǎng)度小于凹槽，因此楔塊的數(shù)量允許多于凹槽的數(shù)量。若凹槽由電磁鐵構(gòu)成，楔塊由永磁體構(gòu)成，則內(nèi)環(huán)是固定的，外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。反之若凹槽由永磁體構(gòu)成，楔塊由電磁鐵構(gòu)成，則外環(huán)是固定的，內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)楔塊與凹槽嵌合時(shí)，控制電磁鐵啟動(dòng)，電磁鐵生成一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，與所對(duì)應(yīng)的永磁體磁場(chǎng)同極性時(shí)，互相排斥，因?yàn)榘疾鄣膬蓚€(gè)面存在夾角，將兩個(gè)面的磁場(chǎng)排斥力合為一個(gè)將楔塊推離凹槽敞口的一個(gè)推力，推動(dòng)楔塊離開凹槽。同時(shí)限制楔塊運(yùn)動(dòng)的軌跡，在所有合力的作用下，楔塊進(jìn)入下一個(gè)凹槽，如此循環(huán)，通過電磁鐵將電能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能。如果電磁鐵生成的強(qiáng)磁場(chǎng)與對(duì)應(yīng)的永磁體磁場(chǎng)異極性，楔塊沒有與凹槽完全嵌合。則互相吸引，磁場(chǎng)的引力合力將把楔塊吸入凹槽中，當(dāng)楔塊與凹槽是錯(cuò)落排列時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致另一楔塊突出凹槽一部分，如此循環(huán)，則可以實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。若是選擇只在楔塊與凹槽完全嵌合時(shí)電磁鐵啟動(dòng)且是異極性磁場(chǎng)，互相吸引，則表現(xiàn)得是剎車效果，阻止內(nèi)環(huán)或者外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
楔式電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用電磁鐵的磁效應(yīng)原理發(fā)明的一種電動(dòng)機(jī)械。通過一種梯形錐這種特殊的形狀構(gòu)造，利用電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然結(jié)構(gòu)相比電磁感應(yīng)電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，但是因?yàn)橹苯討?yīng)用了電磁鐵的磁效應(yīng)做功，所以也具備了電磁鐵的特性，功耗低，功率大，啟動(dòng)速度快。凹槽與楔塊的獨(dú)特形狀構(gòu)造是將電磁鐵的磁效應(yīng)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能的關(guān)鍵，楔塊從特定角度切入凹槽中，楔塊與凹槽作用面的間隙在一段過程中保持不變，因凹槽作用面存在一定夾角，電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過作用面施加給楔塊的合力推動(dòng)楔塊向凹槽擴(kuò)口方向移動(dòng)，形成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能的轉(zhuǎn)變。

技術(shù)研發(fā)人員：繩季清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：繩季清
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.30
技術(shù)公布日：2017.09.22