[發(fā)明專利]一種電磁活塞式電動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310356449.7
• 申請日: 2013-08-10
• 公開（公告）號: CN103546063A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 李玉生
• 申請（專利權）人: 李玉生
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電動機的技術領域，具體涉及一種電磁活塞式電動機。

背景技術

中國專利文獻CN101860168A公開了一種電力發(fā)動機，其把傳統(tǒng)發(fā)動機供氣、供油、排氣、點火系統(tǒng)去掉，用電磁鐵組件替代，活塞內(nèi)部嵌入永久磁鐵，然后通過控制電磁鐵線圈的電流方向來控制活塞在缸內(nèi)上下位移，活塞經(jīng)連桿曲軸機構(gòu)對外輸出動力。該電力發(fā)動機適用于汽車、摩托車等交通工具。類似上述技術方案的專利文獻，還有CN1996724A、CN1255767A、CN200990555Y等。

上述現(xiàn)有技術中的電磁活塞式電動機的不足之處在于：通過頻繁切換流經(jīng)電磁鐵線圈的電流方向來改變電磁鐵的磁極性，從而控制電磁鐵與活塞的作用力的方向，進而控制活塞的往復位移；但在實際實施過程中，由于電磁鐵線圈的電流方向不能瞬時改變，導致無法確保電動機的輸出功率或扭矩的連續(xù)性和穩(wěn)定性。因此，采用切換流經(jīng)電磁鐵線圈的電流方向來改變電磁鐵的磁極性，從而控制活塞的位移方向的技術方案，不具有實用性。

為解決上述技術問題，中國專利文獻CN102075059A公開了一種電動機：采用了一種電磁鐵設于由CPU單元控制的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)上，通過電磁鐵快速旋轉(zhuǎn)180°的方式快速切換電磁鐵上下端的磁極性，實現(xiàn)電動機的輸出功率或扭矩具有較好的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

但是該方案由于電磁鐵本身慣性和機械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的約束，電動機的輸出功率和扭矩的穩(wěn)定性不太理想。

另外由于電磁鐵本身磁場衰減特性，傳統(tǒng)活塞行程大，當兩塊磁鐵距離加大時，磁力急劇減小，也是導致電動機的輸出功率和扭矩波動的根本原因之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種輸出功率或扭矩的連續(xù)性和穩(wěn)定性較好的電磁

活塞式電動機。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電磁活塞式電動機，包括：整個電機由多個并聯(lián)的缸體組組成，每個缸體組由至少3個沿缸體組中心圓周等距陣列的缸體組成，設于各缸體內(nèi)的裝有磁性體的活塞，設于缸體組中心的曲軸，曲軸外面是滑動軸承再外面是軸盤，活塞通過連桿連接在軸盤上；所述每個缸體的外端安裝缸體蓋，缸體蓋內(nèi)固定于缸體同軸心線的電磁鐵，電磁鐵與控制單元相連；鄰近缸體的外、內(nèi)止點處分別設有與控制單元相連的外、內(nèi)行程開關；所述缸體的底部中央設有一與所述控制單元相連的傳感器，該所述傳感器與所述活塞的底面中央相對。

所述裝有磁性體的活塞，磁性體可以采用永磁鐵或者電磁鐵。

所述活塞上的磁性體面積大于活塞面積。

所述活塞上設有油槽。

所述滑動軸承與軸盤連接采用花鍵連接。

電動機啟動時，采用啟動系統(tǒng)驅(qū)動所述曲軸轉(zhuǎn)動，所述控制單元通過各缸體底部的傳感器檢測各活塞的位移方向；若測得某一缸體內(nèi)的活塞正向遠離電磁鐵方向位移，則所述控制單元通過所述線圈驅(qū)動電路向該缸體的電磁鐵的線圈提供相應方向的電流，以使該電磁鐵底部的磁極性與活塞頂部的磁極性相同，活塞因來自電磁鐵的下斥力而在該缸體內(nèi)加速下移；若測得某一缸體內(nèi)的活塞正向靠近電磁鐵方向位移，則所述控制單元停止給線圈供電；待各電磁鐵的線圈得電后，斷開所述啟動系統(tǒng)并保持各線圈中的電流方向不變；當所述控制單元通過所述內(nèi)行程開關測得某一缸體內(nèi)的活塞即將到達該缸體的內(nèi)止點時，控制單元將電磁鐵斷電，且此時的活塞已到達內(nèi)止點，此時與該缸體沿軸心對稱的另一個缸體推動曲軸朝相反方向移動，帶動該活塞向外移動；當所述控制單元通過所述上行程開關測得該活塞即將到達該缸體的外止點時，控制單元向電磁鐵通電，且此時的活塞已到達外止點，由于此時的電磁鐵底部的磁極性與活塞頂部的磁極性相同，且活塞因來自電磁鐵的斥力而開始向內(nèi)位移；每個活塞如此反復運作。

同一缸體組的各個活塞運轉(zhuǎn)相位間隔均勻，依次輪流推動相應的連桿驅(qū)動軸盤，軸盤帶動曲軸運轉(zhuǎn)，并使所述曲軸對外輸出正扭矩。

本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明的電磁活塞式電動機在工作過程中，電磁鐵的線圈電流方向始終保持不變；在活塞即將到達內(nèi)、外止點時，控制單元通斷電流，從而使電磁鐵反復對活塞產(chǎn)生作用力，進而驅(qū)動曲軸。本發(fā)明采用的上述方案，避免了現(xiàn)有技術的因線圈電流無法實現(xiàn)瞬時換向和電磁鐵翻轉(zhuǎn)機械帶來的延遲，進而使本發(fā)明的電動機的輸出功率或扭矩具有較好的連續(xù)性和穩(wěn)定性。(2)本發(fā)明的活塞行程非常小，從而減少了電磁鐵的磁力因間隙而產(chǎn)生的衰減帶來的扭矩衰減。(3)本發(fā)明中曲柄同時受缸體組中多個缸體的作用力，受力更均勻扭矩更平穩(wěn)。

附圖說明