專利名稱：一種磁動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無需線圈轉子的大中功率電磁動力輸出設備，特別涉及一種磁動機。
背景技術：
目前，使用最廣泛的公知內燃機是由活塞汽缸、曲軸、連桿、油泵等組成，燃油進入燃燒室爆炸燃燒做功，其特點是能瞬時輸出較大的動力矩，啟動速度快。然而內燃機在運轉中不可避免將排出大量以溫室氣體二氧化碳為代表的廢氣，同時所需的燃油相比電能運輸困難，且地球上儲藏量極其有限，在整個燃油加工、運輸及使用過程中，排出的廢氣、廢液是目前地球面臨的主要污染源之一。
與內燃機相比較，以線圈轉子電機為代表的電機設備具有轉換效率高、使用過程中對環境無污染的特點。電能是一種清潔能源，可以通過風能，水能等非礦石能源轉換獲取，然而在以汽車為代表的新能源運用領域，傳統的轉子電機存在高有色金屬消耗、低啟動力矩等缺點。由于電能傳輸容易，可以無視地域差別，在能源產地和能源消耗地間低成本傳輸，在效率和環境保護上存在優勢，因此各國都很重視移動電機設備的發展。發明內容
為了克服現有內燃機運轉做功時排出有害廢氣和受燃油控制的不利因素，本發明提供一種磁短路式磁動機，該磁動機利用電能、靜磁勢能與機械能的轉換，能源效率高，利用永久磁鐵的短路與開路自動諧振運轉，無有害氣體排放，運轉平穩，具有初始力矩強大， 工作穩定的特點。
本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是，一種磁動機，包括有曲軸箱，曲軸箱與一缸體連通，該缸體頂端固定有靜磁鐵，曲軸箱內設有曲軸，曲軸的動力輸出端和自由端連接在曲軸箱上，該曲軸與連桿一端相連，連桿從曲軸箱伸入缸體中，連桿另一端與動磁鐵連接，動磁鐵位于缸體中并可在該缸體中滑動，動磁鐵帶動連桿運動，使曲軸旋轉；所述曲軸的自由端具有凸輪，凸輪隨曲軸一同旋轉，曲軸箱上靠近曲軸的自由端處設有分電器，凸輪旋轉時與分電器擠壓和分離，控制分電器的合閘與分閘；曲軸的動力輸出端與發電機的轉子連接；所述靜磁鐵和動磁鐵均為永久磁鐵，靜磁鐵及動磁鐵上均設有短路銜鐵和電磁鐵，電磁鐵通過分電器與蓄電池連接，分電器控制電磁鐵與蓄電池之間的通斷，電磁鐵對短路銜鐵做出吸合與分離的動作，使短路銜鐵對靜磁鐵及動磁鐵進行短路操作。
所述短路銜鐵上具有操作桿，電磁鐵吸合該操作桿使短路銜鐵做90度旋轉運動。
所述蓄電池通過二極管整流橋與發電機連接，發電機為蓄電池補充電能。
由于永磁鐵的磁力在不大的尺寸內就可以做到I噸以上，因此只要控制好起始凸輪相位，就可以使該磁動機獲得極大的初始力矩。磁動機穩定工作時，曲軸上的凸輪控制分電器，電磁鐵受分電器控制，電磁鐵拉動操作桿控制靜磁鐵及動磁鐵的短路與開路，凸輪角度和曲軸角度一樣，靜磁鐵和動磁鐵之間的吸引和釋放，就使動磁鐵上下運動，動磁鐵的上下運動拉動連桿上下運動，連桿上下運動帶動曲軸做圓周運轉，曲軸的運轉帶動發電機運轉發電，電磁鐵的電能由蓄電池提供，同時發電機向蓄電池補充電能，形成相位補償。因此， 無需直交轉換驅動，該磁動機就能連續不斷的穩定運轉做功，輸出強大的能量。
本發明的優點在于，該磁動機在啟動后，無需外界交變能源即可自己運轉，源源不斷向外部輸送轉動力矩，其啟動力矩大，所采用的只有永磁鐵，可直接直流供電工作，不需要與轉子觸點高速摩擦的電刷等結構，特別適合電動汽車等靠蓄電池工作同時需要高功率輸出的設備。
圖I是本發明提出的磁短路式磁動機的結構示意圖；圖2是靜磁鐵的結構示意圖；圖3是本發明的電路控制原理圖。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本發明。
如圖I所示，本發明提出的磁動機包括有曲軸箱100，曲軸箱100與缸體200連通， 缸體200頂端固定有靜磁鐵210，曲軸箱100內設有曲軸300，曲軸300的動力輸出端310 和自由端320連接在曲軸箱100上，曲軸300與連桿330 —端相連，連桿330從曲軸箱100 伸入缸體200中，連桿330另一端與動磁鐵340連接，動磁鐵340位于缸體200中并且可在缸體200中滑動，動磁鐵340與靜磁鐵210之間磁極相吸，動磁鐵340帶動連桿330運動， 使曲軸300旋轉；曲軸300的自由端320具有凸輪，凸輪隨曲軸330 —同旋轉，曲軸箱100上靠近曲軸的自由端處設有分電器321,凸輪旋轉時與分電器321擠壓和分離,控制分電器321的合閘與分閘；曲軸300的動力輸出端310與發電機400的轉子連接；所采用的靜磁鐵和動磁鐵均為永久磁鐵，靜磁鐵及動磁鐵上均設有短路銜鐵和電磁鐵，電磁鐵通過分電器與蓄電池連接，分電器控制電磁鐵與蓄電池之間的通斷，電磁鐵對短路銜鐵做出吸合與分離的動作，使短路銜鐵對靜磁鐵及動磁鐵進行短路操作；短路銜鐵上具有操作桿，電磁鐵吸合該操作桿使短路銜鐵做90度旋轉運動；另外，所述蓄電池通過二極管整流橋與發電機連接，發電機為蓄電池補充電能。
為進一步描述該磁動機中永久磁鐵的工作細節，圖2展示了靜磁鐵210的結構,該靜磁鐵具有極撐211a和211b，短路銜鐵220位于兩個極撐之間，短路銜鐵220上具有操作桿221，該靜磁鐵的磁路受短路銜鐵220控制，控制桿221帶動短路銜鐵220運動，當控制桿動作時，短路銜鐵做90度來回運動，短路銜鐵運動到與兩個極撐平行時，磁力線被短路，不向外輸出磁力線，靜磁鐵和動磁鐵之間不產生引力，短路銜鐵運動到和兩個極撐成90度垂直時，磁力線向外散發，靜磁鐵和動磁鐵之間產生引力。
為改善該磁動機的工作電流穩定性，發明人還設計了如圖3中展示的能量反饋控4制裝置，該控制裝置由電磁鐵230與分電器321、蓄電池500及公共接地端連接，發電機400 與二極管整流橋410、蓄電池500及公共接地端順序連接，組成相位補償的充電系統，發電機400向蓄電池500及電磁鐵230輸出電能，以補償短路銜鐵往復動作時產生的電流波動。
需要注意的是，盡管本發明主要是為解決電動汽車等直流供電設備的旋轉功率輸出的低起始力矩等問題，但本發明也可以應用在交流供電的情況下，在該情況下，裝置中用于電磁鐵倒相等電路及機械裝置可以大幅簡化。總而言之，對本發明的涉及領域應以權利要求書所涉的范圍為界。
權利要求
1.一種磁動機，包括有曲軸箱，其特征在于，曲軸箱與一缸體連通，該缸體頂端固定有靜磁鐵，曲軸箱內設有曲軸，曲軸的動力輸出端和自由端連接在曲軸箱上，該曲軸與連桿一端相連，連桿從曲軸箱伸入缸體中，連桿另一端與動磁鐵連接，動磁鐵位于缸體中并可在該缸體中滑動，動磁鐵帶動連桿運動，使曲軸旋轉；所述曲軸的自由端具有凸輪，凸輪隨曲軸一同旋轉，曲軸箱上靠近曲軸的自由端處設有分電器，凸輪旋轉時與分電器擠壓和分離，控制分電器的合閘與分閘；曲軸的動力輸出端與發電機的轉子連接；所述靜磁鐵和動磁鐵均為永久磁鐵，靜磁鐵及動磁鐵上均設有短路銜鐵和電磁鐵，電磁鐵通過分電器與蓄電池連接，分電器控制電磁鐵與蓄電池之間的通斷，電磁鐵對短路銜鐵做出吸合與分離的動作，使短路銜鐵對靜磁鐵及動磁鐵進行短路操作。
2.根據權利要求I所述的一種磁動機，其特征在于，所述短路銜鐵上具有操作桿，電磁鐵吸合該操作桿使短路銜鐵做90度旋轉運動。
3.根據權利要求I所述的一種磁動機，其特征在于，所述蓄電池通過二極管整流橋與發電機連接，發電機為蓄電池補充電能。
全文摘要
本發明公開一種磁動機，包括有曲軸箱，曲軸箱與一缸體連通，該缸體頂端固定有靜磁鐵，曲軸箱內設有曲軸，該曲軸與連桿一端相連，連桿從曲軸箱伸入缸體中，連桿另一端與動磁鐵連接，動磁鐵位于缸體中并可在該缸體中滑動；曲軸的自由端具有凸輪，曲軸箱上靠近曲軸的自由端處設有分電器；曲軸的動力輸出端與發電機的轉子連接；所述靜磁鐵和動磁鐵均為永久磁鐵，靜磁鐵及動磁鐵上均設有短路銜鐵和電磁鐵，電磁鐵通過分電器與蓄電池連接，分電器控制電磁鐵與蓄電池之間的通斷，電磁鐵對短路銜鐵做出吸合與分離的動作，使短路銜鐵對靜磁鐵及動磁鐵進行短路操作。該磁動機可直接直流供電工作，特別適合靠蓄電池工作同時需要高功率輸出的設備。
文檔編號H02K53/00GK102545719SQ20121004152
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月23日 優先權日2012年2月23日
發明者武春梅, 肖榮成 申請人:上海三柳電子科技有限公司