[發(fā)明專(zhuān)利]磁活塞電動(dòng)機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910044624.2
• 申請(qǐng)日: 2009-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101697445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛潤(rùn)泉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 盛潤(rùn)泉
• 主分類(lèi)號(hào): H02K33/18
• 分類(lèi)號(hào): H02K33/18;H02K7/10
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;陳書(shū)誠(chéng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型磁活塞電動(dòng)機(jī)，主要用于作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)設(shè)備的動(dòng)力。

背景技術(shù)

上世紀(jì)以來(lái)，一般旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力設(shè)備普遍采用三種方式：

A、采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的交流電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)電流大，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、功率因數(shù)低、效率低，不方便調(diào)速。

B、汽油機(jī)和柴油機(jī)由于使用價(jià)格較低的石油能源作燃料，在工作中產(chǎn)生的廢氣已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)的身心健康。汽油機(jī)和柴油機(jī)在工作中發(fā)出的噪聲以及效率低等缺陷，很難找到較好的辦法解決。

C、采用直流電動(dòng)機(jī)和蓄電池組集合作為動(dòng)力，在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行時(shí)，始終存在著低電壓工作時(shí)效率低、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、輸出功率明顯下降等缺陷，如果不顧成本地增大直流電動(dòng)機(jī)功率和蓄電池組容量，顯然不是一種較好的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種起動(dòng)電流小、調(diào)速方便、效率高的一種磁活塞電動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明提供的這種磁活塞電動(dòng)機(jī)，包括永磁活塞及活塞桿、上勵(lì)磁線圈、下勵(lì)磁線圈、曲軸機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)、電源控制器，其中曲柄機(jī)構(gòu)包括曲軸、曲軸連接桿，曲軸連接桿一端與曲軸連接，另一端與活塞桿連接，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力；所述上勵(lì)磁線圈和下勵(lì)磁線圈在永磁活塞的外周，它們的電源由電源控制器交替供給，電源控制器含有用于采集旋轉(zhuǎn)信號(hào)的光電傳感器，旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)一半為吸光色，一半為反光色，光電傳感器位于旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)的旁邊，為電源控制器提供開(kāi)關(guān)信號(hào)，所述旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)安裝在曲軸的一端隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

為了方便調(diào)速，所述上勵(lì)磁線圈和下勵(lì)磁線圈均采用分層分段繞制，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的抽頭，用于改變線圈安匝數(shù)。

本發(fā)明的工作原理是：對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)反光色區(qū)的光電傳感器將兩勵(lì)磁線圈中一個(gè)勵(lì)磁線圈的電源接通，使永磁活塞向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸做一個(gè)半周轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)隨同轉(zhuǎn)半圈，其反射區(qū)與吸光區(qū)發(fā)生位置交換，光電傳感器接通另一個(gè)勵(lì)磁線圈的電源，使永磁活塞反向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸接著做另一個(gè)半周轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)曲軸完成一圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，如此循環(huán)，使曲軸不斷旋轉(zhuǎn)，并作為動(dòng)力輸出。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、永磁活塞在上勵(lì)磁線圈和下勵(lì)磁線圈交替勵(lì)磁作用下的上、下運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生廢氣排放；

2、由于兩勵(lì)磁線圈采用外置式，其繞組可以分層分段繞制，改變線圈安匝數(shù)，使本發(fā)明磁活塞電動(dòng)機(jī)能在調(diào)至較低電壓時(shí)，高效率、高轉(zhuǎn)矩起動(dòng)動(dòng)力設(shè)備工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電源控制電路圖。

具體實(shí)施方式

從圖1可以看出本發(fā)明磁活塞電動(dòng)機(jī)主要由永磁活塞1、活塞桿2、上勵(lì)磁線圈3、下勵(lì)磁線圈4、曲軸機(jī)構(gòu)5、旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6、電源控制器7組成。其中上勵(lì)磁線圈3和下勵(lì)磁線圈4繞在線圈骨架9上，永磁活塞1位于線圈骨架9中并通過(guò)螺栓固定在活塞桿的頂端；所述曲軸機(jī)構(gòu)主要由曲軸51、曲軸連桿52組成并安裝在曲軸箱8中，曲軸連桿52一端與曲軸連接，另一端與活塞桿2連接，當(dāng)永磁活塞1在上下勵(lì)磁線圈的磁場(chǎng)作用下作直線往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，將通過(guò)活塞桿2帶動(dòng)曲軸連桿52運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸的一端作為動(dòng)力輸出端，另一端用于安裝旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6，電源控制器7安裝在旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6旁邊。

從圖2可以看出本發(fā)明的電源控制電路的構(gòu)成，該電路主要由整流橋D1-D3，三端穩(wěn)壓器U1、光電傳感器U2、固態(tài)繼電器U3-U4、變壓器T、三極管Q、電阻R1-R3、二接口端子J1、四接口端子J2組成，其中光電傳感器U2在旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6旁邊，外電源接入二接口端子J1使外電源加入變壓器T，經(jīng)整流橋D1、濾波電容C1、三端穩(wěn)壓器U1、濾波電容C2、電阻R1-R3時(shí)，光電傳感器U2的燈亮。當(dāng)光電傳感器U2之光源照射到旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6的反射區(qū)(白色區(qū))時(shí)，反射光使光電傳感器U2導(dǎo)通，三極管Q截止，固態(tài)繼電器U3不工作，此時(shí)電源通過(guò)電阻R1、固態(tài)繼電器U4、加入到穩(wěn)壓管W上的電壓擊穿穩(wěn)壓管W，從而使固態(tài)繼電器U4工作。使上勵(lì)磁線圈3得電，而下勵(lì)磁線圈4處于失電的狀態(tài)，進(jìn)而使永磁活塞朝一個(gè)方向移動(dòng)，由此帶動(dòng)曲軸51轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使光電傳感器U2的光源照到旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6的吸光區(qū)(黑色區(qū))光被吸收，由于無(wú)反射光，、三極管Q導(dǎo)通，固態(tài)繼電器U3工作，此時(shí)電源通過(guò)電阻R1，固態(tài)繼電器U4加入到穩(wěn)壓管W上的電壓過(guò)低，無(wú)法使穩(wěn)壓管W擊穿，固態(tài)繼電器U4輸入端不導(dǎo)通而不工作，此時(shí)下勵(lì)磁線圈4得電，永磁活塞移動(dòng)繼續(xù)帶動(dòng)曲軸運(yùn)動(dòng)，如此循環(huán)，使曲軸不斷旋轉(zhuǎn)輸出動(dòng)力。

結(jié)合圖1和圖2可以看出，四接口端子J2分別接線到上勵(lì)磁線圈3和下勵(lì)磁線圈4的一組對(duì)應(yīng)線圈繞組上，當(dāng)交流220V電源接入二接口端子J1，固態(tài)繼電器U3、固態(tài)繼電器U4始終受到旋轉(zhuǎn)信號(hào)反射盤(pán)6反光區(qū)和吸光區(qū)(黑、白顏色)的控制，受控電源通過(guò)整流橋D2和整流橋D3交替輸出到四接口端子J2，與勵(lì)磁線圈相連接。永磁活塞1上、下運(yùn)動(dòng)一次，曲軸旋轉(zhuǎn)一次，旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)到3000轉(zhuǎn)/分以上，零排放運(yùn)轉(zhuǎn)。改變上勵(lì)磁線圈3和下勵(lì)磁線圈4繞組安匝數(shù)，本發(fā)明電動(dòng)機(jī)能在調(diào)至較低電壓時(shí)，高效率、高轉(zhuǎn)矩起動(dòng)動(dòng)力設(shè)備工作。