[發明專利]磁阻機

無效

• 申請號: 93102194.4
• 申請日: 1993-03-04
• 公開（公告）號: CN1076807A
• 公開（公告）日: 1993-09-29
• 發明（設計）人: 威爾弗雷德·莫里斯
• 申請（專利權）人: 威爾弗雷德·莫里斯
• 主分類號: H01F7/06
• 分類號: H01F7/06;H02K33/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 程偉

本發明涉及一種磁阻機，它可用于多種應用，但特別適用于將電能轉換成可用于驅動各式各樣機器的機械往復動作的場合，諸如泵、壓縮機或控制閥。

當前存在著各式各樣的電動機器，從電磁線圈到各種電機或發電機，所有這些都能將電能轉換成機械能或者將機械能轉換成電能。所有種類的這些電動機器都應用電磁學原理，這一原理是當電流通過磁場中的導線時產生機械力，或者電磁鐵對鐵磁性材料作用力。電機一般產生旋轉運動，不過這可以用簡單的機械裝置變換成往復運動。

不同種類的電機可以分為兩大類，即“電磁”機器與“磁”機器。電磁類包括感應、同步、直流、交流多m相整流式、單相交流整流式以及推斥電機，而磁機器則包括磁阻與磁滯電機以及電磁線圈與繼電器。分類成“磁”與“電磁”機器是一種較新的概念并且看來不甚精確，因為兩類機器都使用電磁鐵。但是，以評價兩類電機的不同用途上，它們之間的差別是具有根本性的重大意義的。一般說來，電磁機器的性能隨其大小自然地增長，而與之相反，磁機器的性能則一般隨其尺寸減小而增加。

本發明基本上涉及磁機器并且具體地涉及磁阻機。已知類型的磁阻機用于諸如交流電源驅動的電鐘，其中的磁阻電機只是一臺用非磁化的鋼塊代替磁化的轉子的同步電機而已，該鋼塊是這樣成形的使之具有若干可取的位置，對于任何原始磁場配置，它將在這些位置上定住。一個“可取的位置”就是磁路的阻力（磁阻）最小的位置，因而這便是這類電機的名稱。另一種使用電磁場包圍一個非磁化的鐵磁芯的器件便是簡單的電磁線圈，當電磁線圈受到激磁時，磁力將鐵芯拉入線圈中。電磁線圈廣泛地用于各種場合，但是近年來電磁線圈的基本設計與磁阻電機均沒有任何進展，自從它們原始研制以來，它們很少變化。

本發明的目的便是尋求提供一種改進的電磁線圈，并且為了生產具有改進的性能的磁阻電機的目的而開發利用這種電磁線圈，具體地，使它們能夠產生直接的往復動作。

根據本發明，提供了一種改進的電磁線圈，其中利用一個支承一個可用電勵磁的線圈的鐵磁部件來形成一條磁路，在所述鐵磁部件上開有貫通的中心孔，孔中襯有非鐵襯套，在襯套中設有鐵磁芯，所述芯具有削尖的端部。

設置非鐵襯套使“空氣”間隙能夠加以精確地控制，從而使磁通量得以最小的泄漏被集中，通過精細地加工芯與非鐵襯套的尺寸可以精確地控制空氣間隙。非鐵襯套可以是任何適用的材料的，諸如銅管材或塑料等。鐵磁芯部件的尖形端最好是園錐形的，錐角可根據芯被勵磁時所要求的行程長度而變。把圓錐加工成錐角形的除了可以加長其行程長度之外，還可以芯部件上作用一個制動效應以防止它整個從支承孔中冒出。雖然行程長度最佳是孔徑的六倍，對于一個2英寸（5厘米）的孔，行程長度大約為10英寸（25.4厘米）。這樣的一種電磁線圈設計避免了先有技術裝置中的許多缺點，其優點是，在芯的行程的終點避免了金屬與金屬的接觸并從而將工作噪音減至最小，它有效地加長了電磁線圈的行程，并在全程上提供均勻的力及使得電磁線圈的功率重量比為最大。

根據本發明，還提供了一種磁阻機，它包括一個電磁材料的支承框架，該支承框架提供一條磁路并支承一對背靠背安裝的可用電勵磁的磁場生成部件，所述部件與支承框架都有一個中心對準的通孔，通過它們延伸一根非鐵材料的支承管，在管中設有可移動的鐵磁芯，所述鐵磁芯具有一個圓柱形中間部分與對應的錐形端部。

現在參照附圖對本發明進行說明，圖中：

圖1示出根據本發明的一個改進的電磁線圈;

圖2示出根據本發明的一臺改進的磁阻機的部件，它是構造成用作一臺往復泵的;

圖3示出圖2中所示的泵的組裝后的形式，并加上了線圈的散熱片;

圖4a至4e示出不同電源作用下相對于平頭的與尖頭的芯的位置所產生的力的各種曲線;以及

圖5a、b、c與d示出本發明的磁阻機的各種應用。

首先參見圖1，從中可以理解本發明的基本概念。設置了一個由鐵磁性材料制成的、上面安裝有線圈11的框架10，該框架在其通孔中設置了由諸如銅或塑料等非鐵材料制成的環形支承套12。在該套12中放置了一個可移動的鐵磁芯部件13。該芯部件13具有一個錐形的端部14，它最好刻有凹溝或槽，并且還可裝有用非鐵材料制成的一個延伸部件15，作為一根推桿之類。