磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置制造方法
【專利摘要】磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置是在動(dòng)力設(shè)備中的應(yīng)用。電磁線圈由線圈和鐵心組成，鐵心分兩塊，兩塊之間有孔隙。將磁石的N極連接到電磁線圈通電時(shí)的S極，磁石直接與鐵心接觸。斷電時(shí)線圈外端N極磁場(chǎng)強(qiáng)度很小。通電時(shí)，外端的N極處磁場(chǎng)強(qiáng)度較大。在磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上，動(dòng)磁石與靜磁石的磁場(chǎng)方向相差90°，動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)內(nèi)正方向運(yùn)動(dòng)，該技術(shù)使動(dòng)磁石在靜磁石孔隙處由反方向運(yùn)動(dòng)變?yōu)檎较蜻\(yùn)動(dòng)，使動(dòng)磁石正常旋轉(zhuǎn)。在磁石直線運(yùn)動(dòng)裝置上，同樣使動(dòng)磁石在靜磁石孔隙處由反方向運(yùn)動(dòng)變?yōu)檎较蜻\(yùn)動(dòng)。使用了釹鐵硼磁石，減小對(duì)電磁線圈提供的電能，也減小了體積和重量。
【專利說(shuō)明】磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]磁石與電磁線圈在動(dòng)力設(shè)備中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]說(shuō)明磁石磁場(chǎng)與電磁線圈磁場(chǎng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。
[0003]1.相同點(diǎn)磁石磁場(chǎng)與電磁線圈磁場(chǎng)都具有能量，提供給電機(jī)等應(yīng)用。磁石磁場(chǎng)與電磁線圈磁場(chǎng)可以建立相同的磁場(chǎng),都具有N極和S極，可以相互替代。
[0004]2.不同點(diǎn)
[0005]2.1電磁線圈提供磁場(chǎng)需要對(duì)電磁線圈不斷的供電；磁石提供磁場(chǎng)不需要外部提供能量，能長(zhǎng)期提供磁場(chǎng)。
[0006]2.2電磁線圈提供磁場(chǎng)可以用通電或斷電作到瞬間提供磁場(chǎng)或瞬間取消磁場(chǎng)。磁石提供磁場(chǎng)作不到瞬間提供磁場(chǎng)或瞬間取消磁場(chǎng)，只能長(zhǎng)期提供磁場(chǎng)。
[0007]2.3釹鐵硼磁石磁場(chǎng)與電磁線圈磁場(chǎng)提供相同的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，電磁線圈的體積比釹鐵硼磁石的體積大很多倍。重量也大很多倍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]要解決的技術(shù)問(wèn)題:
[0009]通過(guò)磁石磁場(chǎng)與電磁線圈磁場(chǎng)連接技術(shù)應(yīng)用作到:使磁石磁場(chǎng)成為主要磁場(chǎng)；盡量減小使用電磁線圈的磁場(chǎng)，減少外部提供能量；使磁石磁場(chǎng)也可以作到瞬間提供磁場(chǎng)或瞬間取消磁場(chǎng)；使應(yīng)用磁石的動(dòng)力設(shè)備的體積和重量減小。
[0010]技術(shù)方案1.磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置
[0011 ] 電磁線圈由線圈和鐵心組成，通電時(shí)按右手螺旋規(guī)則,在電磁線圈的一端產(chǎn)生N極和另一端產(chǎn)生S極,其特性與磁石一樣，也可以稱電磁石。通電時(shí)提供N極和S極磁場(chǎng)，斷電時(shí)N極和S極磁場(chǎng)被取消。將磁石的N極連接到電磁線圈通電時(shí)的S極，磁石的N極直接與電磁線圈的鐵心接觸，此時(shí)相當(dāng)于兩個(gè)磁石相串聯(lián)，變成了一個(gè)磁石，其中，磁石的外端是S極，電磁線圈的外端是N極。電磁線圈斷電時(shí)，磁石N極的磁力線通過(guò)電磁線圈的鐵心擴(kuò)散，在電磁線圈的外端的N極處，存在的磁石的N極磁場(chǎng)是原磁石磁場(chǎng)強(qiáng)度的幾十分之一，磁場(chǎng)強(qiáng)度很小，作為動(dòng)力磁場(chǎng)可以忽略。也就是電磁線圈斷電時(shí)，雖然有磁石，但磁場(chǎng)強(qiáng)度變得很小，相當(dāng)于瞬間取消磁場(chǎng)。電磁線圈通電時(shí)，磁石N極的磁力線通過(guò)電磁線圈的鐵心擴(kuò)散變得很小，在電磁線圈的外端的N極處，磁場(chǎng)強(qiáng)度是電磁線圈斷電時(shí)的幾倍。相當(dāng)于瞬間提供磁場(chǎng)。也比單獨(dú)電磁線圈通電時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大幾倍。使用了磁石，就可以減小對(duì)電磁線圈提供的電能。
[0012]在電磁線圈斷電時(shí)，在電磁線圈的右端N極處仍然有通過(guò)鐵心存在磁石的部分N極磁場(chǎng)。為了減小電磁線圈斷電時(shí)仍然通過(guò)鐵心存在的磁石的部分N極磁場(chǎng)，將電磁線圈的鐵心分成兩段，兩段之間有一定的孔隙，孔隙大小由電磁線圈的尺寸與磁石磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小來(lái)確定。兩段鐵心加上孔隙仍為電磁線圈的鐵心。鐵心有孔隙的條件下，電磁線圈斷電時(shí)其N極處，通過(guò)鐵心存在的磁石的部分N極磁場(chǎng)基本消失，有磁場(chǎng)也很小，作為動(dòng)力磁場(chǎng)更可以忽略。此時(shí)磁石N極的磁力線大部分在靠近電磁線圈的鐵心孔隙前向磁石的S極方向擴(kuò)散，通過(guò)鐵心孔隙的磁力線極少。鐵心有孔隙的條件下，電磁線圈的體積和重量較大的減少。
[0013]在電磁線圈X斷電時(shí)，如果其外端的N極處仍有稍大磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，可以在磁石和鐵心之間再增加一塊鐵心?？梢暂^大減少磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0014]本申請(qǐng)資料中，凡是提到N極都可以改為S極，提到S極都可以改為N極。
[0015]技術(shù)方案2.磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用
[0016]磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子上有一個(gè)或若干個(gè)動(dòng)磁石為圓弧狀(也可以為正方形或長(zhǎng)方形)。動(dòng)磁石通過(guò)支架與中心軸連接。轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)中心軸旋轉(zhuǎn)。定子上有靜磁石，由若干個(gè)圓弧形靜磁石圍成圓環(huán)，使轉(zhuǎn)子上的動(dòng)磁石置于靜磁石的磁場(chǎng)內(nèi)。每相鄰靜磁石之間有較小的孔隙。動(dòng)磁石的磁極軸線方向(磁石的N-S極方向)垂直于定子上靜磁石的磁場(chǎng)方向。定子上有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)。動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到一個(gè)運(yùn)動(dòng)力，設(shè)定為正方向力。動(dòng)磁石在相鄰靜磁石之間較小的間隙處受到一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力。為了消除這個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，用磁石與電磁線圈連接技術(shù)來(lái)解決。
[0017]設(shè)定磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)為N極(也可其他設(shè)定)；靜磁石的上側(cè)是N極；動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)的上側(cè)；磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)在動(dòng)磁石同一平面的外側(cè)(或內(nèi)側(cè))和相鄰靜磁石之間的孔隙的上側(cè)及外側(cè)，其提供磁場(chǎng)的面積大于相鄰靜磁石之間的間隙。電磁線圈不通電時(shí),磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)N極的磁場(chǎng)強(qiáng)度一定要小，對(duì)動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到運(yùn)動(dòng)力基本沒(méi)有影響。
[0018]動(dòng)磁石的N極在順時(shí)針?lè)较虻那岸?，?dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。此時(shí)磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的電磁線圈不通電，其右側(cè)沒(méi)有可利用的磁場(chǎng)。當(dāng)動(dòng)磁石運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石之間的孔隙的上側(cè)及外側(cè)和磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極，動(dòng)磁石此時(shí)受到的正方向力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不是反方向力。當(dāng)動(dòng)磁石離開(kāi)相鄰靜磁石之間的間隙的上側(cè)及外側(cè)和磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈斷電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極被基本取消。此時(shí)動(dòng)磁石已經(jīng)進(jìn)入下一個(gè)靜磁石的磁場(chǎng)，繼續(xù)受到正方向力，按順時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。依次類推，動(dòng)磁石不斷的通過(guò)靜磁石和其間隙，而旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
[0019]圓環(huán)狀的靜磁石可以設(shè)為兩層，相同磁極相對(duì)，動(dòng)磁石在兩層靜磁石之間，可以很大減少靜磁石與動(dòng)磁石之間的距離。增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
[0020]電磁線圈的通電時(shí)刻和通電時(shí)間長(zhǎng)短由轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器將信號(hào)處理后來(lái)控制。由于使用了磁石與電磁線圈連接技術(shù)，減少電磁線圈的用電量，減小裝置的重量和體積。
[0021]技術(shù)方案3.磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石直線運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用
[0022]就象旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)電機(jī)改為直線運(yùn)動(dòng)電機(jī)一樣。把技術(shù)方案2中的動(dòng)磁石的圓弧狀改為直線，靜磁石的圓弧狀也改為直線。由若干長(zhǎng)方形靜磁石按直線分布，每相鄰靜磁石之間有較小的間隙。根據(jù)長(zhǎng)度需要設(shè)置靜磁石的數(shù)量。動(dòng)磁石的磁極軸線方向(動(dòng)磁石N-S極方向)垂直于靜磁石的磁場(chǎng)方向。相鄰靜磁石的間隙處有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，檢測(cè)和輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)。動(dòng)磁石固定在有車輪的支架上，動(dòng)磁石受力后帶動(dòng)車輪運(yùn)動(dòng)，也可以在軌道上運(yùn)動(dòng)。動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到一個(gè)運(yùn)動(dòng)力，設(shè)定為正方向力。動(dòng)磁石在相鄰靜磁石之間較小的間隙處受到一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力。為了消除這個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，用磁石與電磁線圈連接技術(shù)完全能解決。
[0023]設(shè)定磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)為N極(也可其他設(shè)定)；靜磁石的下側(cè)是N極；動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)的下側(cè)；磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)在動(dòng)磁石同一平面的外側(cè)(或內(nèi)側(cè))和相鄰靜磁石之間的間隙的下側(cè)外側(cè)，其提供磁場(chǎng)的面積大于相鄰靜磁石之間的間隙。
[0024]動(dòng)磁石的N極在運(yùn)動(dòng)方向的前端，動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)內(nèi)按正方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的電磁線圈不通電，其右側(cè)沒(méi)有可利用的磁場(chǎng)。當(dāng)動(dòng)磁石運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石之間的間隙的下側(cè)外側(cè)及磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極，動(dòng)磁石此時(shí)受到的是正方向力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不是反方向力。當(dāng)動(dòng)磁石離開(kāi)相鄰靜磁石之間的間隙的上側(cè)外側(cè)及磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈斷電，N極基本取消。此時(shí)動(dòng)磁石已經(jīng)進(jìn)入下一個(gè)靜磁石的磁場(chǎng)，繼續(xù)受到正方向力，按正方向運(yùn)動(dòng)。依次類推，動(dòng)磁石相繼通過(guò)靜磁石和其間隙，而長(zhǎng)距離直線運(yùn)動(dòng)起來(lái)。
[0025]靜磁石可以設(shè)為兩層，相同磁極相對(duì)，動(dòng)磁石在兩層靜磁石之間，兩層靜磁石與動(dòng)磁石在同一平面內(nèi)。可以很大減少靜磁石與動(dòng)磁石之間的距離。增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
[0026]技術(shù)方案4.磁石與電磁線圈連接技術(shù)在電磁鐵裝置上的應(yīng)用
[0027]電磁鐵是一種利用電磁吸力操縱、牽引機(jī)械的裝置。由兩個(gè)電磁線圈和鐵心組成。利用磁石與電磁線圈連接技術(shù),在兩個(gè)電磁線圈和鐵心中間增加稀土磁石,在每個(gè)電磁線圈的中間位置的靜鐵心上都留有較小的孔隙。電磁線圈不通電時(shí)，在靜鐵心與動(dòng)鐵心之間空隙中，磁石傳到該處的磁場(chǎng)強(qiáng)度很小，不能吸引動(dòng)鐵心。電磁線圈通電時(shí)，在靜鐵心與動(dòng)鐵心之間空隙中，電磁線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度，及其約束磁石傳到該處的磁場(chǎng)強(qiáng)度的和變得很大，足以吸引動(dòng)鐵心。其優(yōu)點(diǎn)是由于增加稀土磁石而大量減少電磁線圈的用電量、體積、重量。
[0028]有益效果磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置，其優(yōu)點(diǎn)是由于增加稀土磁石而大量減少電磁線圈的用電量、及裝置的體積、重量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]1.圖1是磁石與電磁線圈連接技術(shù)示意圖。
[0030]2.圖2-1，圖2-2是磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用示意圖。
[0031]3.圖3-1，圖3-2是磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石直線運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用示意圖。
[0032]4.圖4是磁石與電磁線圈連接技術(shù)在電磁鐵裝置上的應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]優(yōu)選方式1.磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置[0034]圖1是磁石與電磁線圈連接技術(shù)示意圖。電磁線圈由線圈X和鐵心Tl，T2組成，按線圈X所示的直流電源的正負(fù)極，通電時(shí)按右手螺旋規(guī)則，在電磁線圈的右端是N極和左端是S極，其特性與磁石一樣，也可以稱電磁石。通電時(shí)提供N極和S極磁場(chǎng)，斷電時(shí)N極和S極磁場(chǎng)被取消。將磁石C的N極連接到電磁線圈X通電時(shí)左端的S極，磁石C的N極直接與電磁線圈X的鐵心T2接觸(此處不用鐵心之間的孔隙K，將Tl和T2連成一個(gè)鐵心)，此時(shí)相當(dāng)于兩個(gè)磁石相串聯(lián)，變成了一個(gè)磁石，其中，磁石C的外端是S極，電磁線圈X的外端是N極。電磁線圈X斷電時(shí)，磁石C的N極的磁力線通過(guò)電磁線圈的鐵心擴(kuò)散，在電磁線圈X的外端的N極處的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小，是單用磁石的N極磁場(chǎng)強(qiáng)度的幾十分之一，磁場(chǎng)強(qiáng)度很小，作為動(dòng)力磁場(chǎng)可以忽略。也就是電磁線圈X斷電時(shí)，雖然有磁石C，但磁場(chǎng)強(qiáng)度變得很小，相當(dāng)于瞬間取消磁場(chǎng)。電磁線圈X通電時(shí),磁石C的N極的磁力線被約束，通過(guò)電磁線圈X的鐵心擴(kuò)散變得很小，在電磁線圈X的外端的N極處，磁場(chǎng)強(qiáng)度是電磁線圈X斷電時(shí)的幾倍。相當(dāng)于瞬間提供磁場(chǎng)。也比單用電磁線圈X通電時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大幾倍。使用了磁石C，就可以減小對(duì)電磁線圈X提供的電能。
[0035]在電磁線圈X斷電時(shí)，外端的N極處仍有稍大磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，可以在磁石和鐵心之間再增加一塊鐵心?？梢暂^大減少磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0036]在電磁線圈X斷電時(shí)，在電磁線圈X的右端N極處仍有通過(guò)鐵心存在磁石C的部分N極磁場(chǎng)。為了減小電磁線圈X斷電時(shí)仍然通過(guò)鐵心存在的磁石C的部分N極磁場(chǎng)，將電磁線圈X的鐵心分成兩段Tl、T2，兩段之間有一定的孔隙K，孔隙K的大小由電磁線圈X的尺寸與磁石C磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小來(lái)確定。兩段鐵心Tl、T2加上孔隙K仍為電磁線圈X的鐵心。鐵心有孔隙的條件下，電磁線圈X斷電時(shí)其N極處，磁石C通過(guò)鐵心存在其處的N極磁場(chǎng)基本消失，有磁場(chǎng)也很小，作為動(dòng)力磁場(chǎng)更可以忽略。此時(shí)磁石C的N極的磁力線大部分在靠近電磁線圈X的鐵心孔隙前向磁石C的S極方向擴(kuò)散，通過(guò)鐵心孔隙的磁力線極少。鐵心有孔隙的條件下，電磁線圈的體積和重量較大的減少。上述應(yīng)用經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)。利用釹鐵硼磁石作的磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度比單純用電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度大幾倍。電磁線圈的用電量減少。
[0037]優(yōu)選方式2.磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用
[0038]圖2-1，圖2-2是磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用示意圖。圖2_1是俯視圖，圖2_2是側(cè)視圖。
[0039]磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子上有一個(gè)或若干個(gè)動(dòng)磁石D，為圓弧狀，也可以是正方形或長(zhǎng)方形。動(dòng)磁石D通過(guò)支架L與中心軸O連接，動(dòng)磁石D運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)中心軸O旋轉(zhuǎn)。定子上有靜磁石J1、J2等，由若干個(gè)圓弧形靜磁石J1、J2等圍成圓環(huán)，使轉(zhuǎn)子上的動(dòng)磁石D置于靜磁石J的磁場(chǎng)內(nèi)。每相鄰靜磁石J之間有較小的孔隙。動(dòng)磁石D的磁極軸線方向(磁石的N-S極方向)垂直于定子上靜磁石J的磁場(chǎng)方向。定子上有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)。位置檢測(cè)器與現(xiàn)在應(yīng)用的永磁直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)一樣，圖中沒(méi)有顯
/Jn ο
[0040]靜磁石Jl、J2的上側(cè)是N極；動(dòng)磁石D在靜磁石Jl、J2磁場(chǎng)的上側(cè)；動(dòng)磁石D的N極在順時(shí)針?lè)较虻那岸恕?dòng)磁石D在靜磁石J1、J2磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到按順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)的力，設(shè)定為正方向力。動(dòng)磁石D運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石Jl、J2之間較小的孔隙處受到一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)的力。為了消除這個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，用磁石與電磁線圈連接技術(shù)來(lái)解決。[0041]設(shè)定磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)為N極(也可其他設(shè)定)。磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)在動(dòng)磁石D同一平面的外側(cè)(或內(nèi)側(cè))和相鄰靜磁石J之間的孔隙的上側(cè)及外側(cè)，其提供磁場(chǎng)的面積大于相鄰靜磁石之間的間隙。電磁線圈X不通電時(shí)，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)N極的磁場(chǎng)強(qiáng)度一定要小,對(duì)動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到運(yùn)動(dòng)力基本沒(méi)有影響。
[0042]動(dòng)磁石D在靜磁石Jl磁場(chǎng)范圍內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)時(shí)，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的電磁線圈X不通電,其右側(cè)沒(méi)有可利用的磁場(chǎng),對(duì)動(dòng)磁石D在靜磁石J磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到的運(yùn)動(dòng)力基本沒(méi)有影響。當(dāng)動(dòng)磁石D運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石Jl、J2之間的孔隙的上側(cè)及外側(cè)和磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈X通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極，動(dòng)磁石D此時(shí)受到的正方向力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不是反方向力。當(dāng)動(dòng)磁石D離開(kāi)相鄰靜磁石J1、J2之間的間隙的上側(cè)及外側(cè)和磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈X斷電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極被基本取消。此時(shí)動(dòng)磁石D已經(jīng)進(jìn)入下一個(gè)靜磁石J2的磁場(chǎng)，繼續(xù)受到正方向力，按順時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。依次類推，動(dòng)磁石D不斷的通過(guò)靜磁石J1、J2等和其間隙，而旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
[0043]圓環(huán)狀的靜磁石可以設(shè)為兩層，相同磁極相對(duì)，動(dòng)磁石D在下層靜磁石Jl、J2等與上層JS之間，可以很大減少靜磁石J與動(dòng)磁石D之間的距離。增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
[0044]電磁線圈的通電時(shí)刻和通電時(shí)間長(zhǎng)短由轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器將信號(hào)處理后來(lái)控制。
[0045]上述應(yīng)用經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)。有原理樣機(jī)。利用釹鐵硼磁石作的磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置，當(dāng)電磁線圈不通電時(shí),其產(chǎn)生的很小的磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)基本沒(méi)有影響。當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，其產(chǎn)生的很大的磁場(chǎng)強(qiáng)度使動(dòng)磁石在兩個(gè)靜磁石的較小孔隙時(shí)瞬間受到正方向力，向前運(yùn)動(dòng)。由于使用了磁石與電磁線圈連接技術(shù)，減少電磁線圈的用電量，減小裝置的重量和體積。
[0046]優(yōu)選方式3.磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石直線運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用
[0047]圖3-1，圖3-2是磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石直線運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用示意圖。圖3_1是俯視圖，圖3_2是側(cè)視圖。
[0048]就象旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)電機(jī)改為直線運(yùn)動(dòng)電機(jī)一樣。把優(yōu)選方式2中的動(dòng)磁石D的圓弧狀改為直線，靜磁石J的圓弧狀也改為直線。由若干長(zhǎng)方形靜磁石J按直線分布，每相鄰靜磁石之間有較小的間隙。根據(jù)長(zhǎng)度需要設(shè)置靜磁石J的數(shù)量。動(dòng)磁石D的磁極軸線方向(動(dòng)磁石N-S極方向)垂直于靜磁石的磁場(chǎng)方向。相鄰靜磁石的間隙處有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，檢測(cè)和輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)。位置檢測(cè)器與現(xiàn)在應(yīng)用的永磁直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)一樣，圖中沒(méi)有顯示。動(dòng)磁石D固定在有車輪L的支架G上，動(dòng)磁石D受力后帶動(dòng)車輪L運(yùn)動(dòng)，也可以在軌道上運(yùn)動(dòng)。動(dòng)磁石D在靜磁石J磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到一個(gè)運(yùn)動(dòng)力，設(shè)定為正方向力。動(dòng)磁石D在相鄰靜磁石J之間較小的間隙處受到一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力。為了消除這個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，用磁石與電磁線圈連接技術(shù)完全能解決。
[0049]設(shè)定磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)為N極(也可其他設(shè)定)；靜磁石J的下側(cè)是N極；動(dòng)磁石D在靜磁石J磁場(chǎng)的下側(cè)；磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)在動(dòng)磁石D同一平面的外側(cè)(或內(nèi)側(cè))和相鄰靜磁石之間的間隙的下側(cè)及外側(cè)，其提供磁場(chǎng)的面積大于相鄰靜磁石J之間的間隙。動(dòng)磁石D的N極在運(yùn)動(dòng)方向的前端，動(dòng)磁石D在靜磁石Jl磁場(chǎng)內(nèi)按正方向向前運(yùn)動(dòng)。此時(shí)磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的電磁線圈X不通電,其右側(cè)沒(méi)有可利用的磁場(chǎng)。當(dāng)動(dòng)磁石D運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石Jl和J2之間的間隙的下側(cè)外側(cè)及磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈X通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極，動(dòng)磁石D此時(shí)受到的是正方向力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不是反方向力。當(dāng)動(dòng)磁石D離開(kāi)相鄰靜磁石Jl和J2之間的間隙的上側(cè)外側(cè)及磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈X斷電，N極基本取消。此時(shí)動(dòng)磁石D已經(jīng)進(jìn)入下一個(gè)靜磁石J2的磁場(chǎng)，繼續(xù)受到正方向力，按正方向向前運(yùn)動(dòng)。依次類推，動(dòng)磁石相繼通過(guò)靜磁石和其間隙，而長(zhǎng)距離直線運(yùn)動(dòng)起來(lái)。有類似的原理樣機(jī)。靜磁石可以設(shè)為兩層，相同磁極相對(duì)，動(dòng)磁石在左層靜磁石與右層靜磁石之間，兩層靜磁石與動(dòng)磁石在同一平面內(nèi)。可以很大減少靜磁石與動(dòng)磁石之間的距離。增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
[0050]優(yōu)選方式4.磁石與電磁線圈連接技術(shù)在電磁鐵裝置上的應(yīng)用
[0051]圖4是磁石與電磁線圈連接技術(shù)在電磁鐵裝置上的應(yīng)用示意圖。
[0052]電磁鐵是一種利用電磁吸力操縱、牽引機(jī)械的裝置。由兩個(gè)電磁線圈Xl和X2，靜鐵心J和動(dòng)鐵心D組成。在電磁線圈Xl和X2的中間位置的靜鐵心J上都留有較小的孔隙Kl和K2。本裝置是利用磁石與電磁線圈連接技術(shù)，在兩個(gè)電磁線圈Xl和X2上端，靜鐵心中間位置增加稀土磁石C，其他與“技械工程師手冊(cè)”第二版1376頁(yè)所述電磁鐵結(jié)構(gòu)一樣。電磁線圈Xl和X2不通電時(shí)，在靜鐵心與動(dòng)鐵心之間空隙中，磁石C傳到該處的磁場(chǎng)強(qiáng)度很小，不能吸引動(dòng)鐵心D。電磁線圈Xl和X2通電時(shí)，在靜鐵心J與動(dòng)鐵心D之間空隙中，電磁線圈Xl和X2的磁場(chǎng)強(qiáng)度，及其約束磁石C傳到該處的磁場(chǎng)強(qiáng)度的和變得很大，足以吸引動(dòng)鐵心D。其優(yōu)點(diǎn)是由于增加稀土磁石而大量減少電磁線圈的用電量、體積、重量。
【權(quán)利要求】
1.一種磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置，其特征在于:其由磁石與電磁線圈組成，電磁線圈由線圈和鐵心組成,將磁石的N極(或S極以下相同)連接到電磁線圈通電時(shí)的S極，磁石的N極直接與電磁線圈的鐵心接觸，通電時(shí)磁石的外端是S極，電磁線圈的外端是N極，通電時(shí)電磁線圈外端的N極處，其磁場(chǎng)強(qiáng)度比只用電磁線圈不用磁石時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度大若干倍；斷電時(shí)磁石的外端是S極，電磁線圈的外端仍是N極，電磁線圈外端的N極處，其磁場(chǎng)強(qiáng)度比只用電磁線圈不用磁石時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度小，作為動(dòng)力磁場(chǎng)可以忽略；在需要磁場(chǎng)處，成為瞬間通電時(shí)提供較強(qiáng)的磁場(chǎng)，瞬間斷電時(shí)磁場(chǎng)基本消失，同時(shí)裝置減小了體積和重量; 為了進(jìn)一步減小電磁線圈斷電時(shí)其外端的N極磁場(chǎng)，將電磁線圈的鐵心分成兩段，兩段之間有一定的孔隙，孔隙大小由電磁線圈的尺寸與磁石磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小來(lái)確定，兩段鐵心加上孔隙仍為電磁線圈的鐵心，鐵心有孔隙的條件下，斷電后電磁線圈外端N極處磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)一步減小，接近消失； 在電磁線圈外端的N極處仍有稍大磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)磁石和電磁線圈之間再增加一塊鐵心，斷電時(shí)可以較大減少磁場(chǎng)強(qiáng)度。
2.如權(quán)利要求1所述磁 石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置，其特征在于:磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用；磁石旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置由定子和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子上有一個(gè)或若干個(gè)動(dòng)磁石為圓弧狀，動(dòng)磁石通過(guò)支架與中心軸連接，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)中心軸旋轉(zhuǎn)；定子上有靜磁石，由若干個(gè)圓弧形靜磁石圍成圓環(huán)，使轉(zhuǎn)子上的動(dòng)磁石置于靜磁石的磁場(chǎng)內(nèi)，每相鄰靜磁石之間有較小的孔隙；動(dòng)磁石的磁極軸線方向(磁石的N-S極方向)垂直于定子上靜磁石的磁場(chǎng)方向；定子上有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)；動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到一個(gè)正方向運(yùn)動(dòng)力，動(dòng)磁石在相鄰靜磁石之間較小的間隙處受到一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，為了消除這個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，用磁石與電磁線圈連接技術(shù)來(lái)解決； 設(shè)定磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)為N極，靜磁石的上側(cè)是N極，動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)的上側(cè)，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)在動(dòng)磁石同一平面的外側(cè)(或內(nèi)側(cè))，也是相鄰靜磁石之間的孔隙的上側(cè)及外側(cè)，其提供磁場(chǎng)的面積大于相鄰靜磁石之間的間隙；電磁線圈不通電時(shí)，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)N極的磁場(chǎng)強(qiáng)度一定很小，對(duì)動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到正方向運(yùn)動(dòng)力基本沒(méi)有影響；動(dòng)磁石的N極在順時(shí)針?lè)较虻那岸?，?dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)；當(dāng)動(dòng)磁石運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石之間的孔隙的上側(cè)及外側(cè)也是磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極，動(dòng)磁石此時(shí)受到的正方向力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不是反方向力；當(dāng)動(dòng)磁石離開(kāi)相鄰靜磁石之間的間隙的上側(cè)及外側(cè)和磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈斷電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極被基本取消；此時(shí)動(dòng)磁石已經(jīng)進(jìn)入下一個(gè)靜磁石的磁場(chǎng)，繼續(xù)受到正方向力，按順時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，依次類推動(dòng)磁石不斷的通過(guò)靜磁石和其間隙，而旋轉(zhuǎn)起來(lái)；圓環(huán)狀的靜磁石可以設(shè)為兩層，相同磁極相對(duì)，動(dòng)磁石在兩層靜磁石之間，可以很大減少靜磁石與動(dòng)磁石之間的距離而加大運(yùn)動(dòng)力；電磁線圈的通電時(shí)刻和通電時(shí)間長(zhǎng)短由轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器將信號(hào)處理后來(lái)控制；由于使用了磁石與電磁線圈連接技術(shù)，減少電磁線圈的用電量，減小裝置的重量和體積。
3.如權(quán)利要求1所述磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置，其特征在于:磁石與電磁線圈連接技術(shù)在磁石直線運(yùn)動(dòng)裝置上的應(yīng)用，就象旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)電機(jī)改為直線運(yùn)動(dòng)電機(jī)一樣，把動(dòng)磁石的圓弧狀改為直線，把靜磁石的圓弧狀也改為直線，由若干長(zhǎng)方形靜磁石按直線分布，每相鄰靜磁石之間有較小的間隙，根據(jù)長(zhǎng)度需要設(shè)置靜磁石的數(shù)量；動(dòng)磁石的磁極軸線方向(動(dòng)磁石N-S極方向)垂直于靜磁石的磁場(chǎng)方向,相鄰靜磁石的間隙處有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，檢測(cè)和輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，動(dòng)磁石固定在有車輪的支架上，動(dòng)磁石受力后帶動(dòng)車輪運(yùn)動(dòng)，也可以在軌道上運(yùn)動(dòng)；動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到一個(gè)正方向運(yùn)動(dòng)力，動(dòng)磁石在相鄰靜磁石之間較小的間隙處受到一個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，為了消除這個(gè)反方向運(yùn)動(dòng)力，用磁石與電磁線圈連接技術(shù)完全能解決； 設(shè)定磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)為N極，靜磁石的下側(cè)是N極，動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)的下側(cè)；磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)在動(dòng)磁石同一平面的外側(cè)(或內(nèi)側(cè))和相鄰靜磁石之間的間隙的下側(cè)外側(cè)，其提供磁場(chǎng)的面積大于相鄰靜磁石之間的間隙；動(dòng)磁石的N極在運(yùn)動(dòng)方向的前端，動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)內(nèi)按正方向運(yùn)動(dòng),此時(shí)電磁線圈不通電，對(duì)動(dòng)磁石在靜磁石磁場(chǎng)范圍內(nèi)受到正方向運(yùn)動(dòng)力基本沒(méi)有影響；當(dāng)動(dòng)磁石運(yùn)動(dòng)到相鄰靜磁石之間的間隙的下側(cè)外側(cè)及磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈通電，磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)瞬間提供較強(qiáng)的N極，動(dòng)磁石此時(shí)受到的是正方向力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，不是反方向力；當(dāng)動(dòng)磁石離開(kāi)相鄰靜磁石之間的間隙的上側(cè)外側(cè)及磁石與電磁線圈連接技術(shù)裝置的右側(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器輸出動(dòng)磁石的位置信號(hào)，令供電裝置對(duì)電磁線圈斷電，N極基本取消；此時(shí)動(dòng)磁石已經(jīng)進(jìn)入下一個(gè)靜磁石的磁場(chǎng)，繼續(xù)受到正方向力，按正方向運(yùn)動(dòng)；依次類推，動(dòng)磁石相繼通過(guò)靜磁石和其間隙，而長(zhǎng)距離直線運(yùn)動(dòng)起來(lái)； 靜磁石可以設(shè)為兩層，相同磁極相對(duì)，動(dòng)磁石在兩層靜磁石之間，可以很大減少靜磁石與動(dòng)磁石之間的距離而加大運(yùn)動(dòng)力；電磁線圈的通電時(shí)刻和通電時(shí)間長(zhǎng)短由轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器將信號(hào)處理后來(lái)控制；由 于使用了磁石與電磁線圈連接技術(shù)，減少電磁線圈的用電量，減小裝置的重量和體積。
4.如權(quán)利要求1所述磁石與電磁線圈連接技術(shù)應(yīng)用裝置，其特征在于:磁石與電磁線圈連接技術(shù)在電磁鐵裝置上的應(yīng)用，電磁鐵是一種利用電磁吸力操縱、牽引機(jī)械的裝置；由兩個(gè)電磁線圈和鐵心組成，在兩個(gè)電磁線圈和鐵心中間增加磁石，在每個(gè)電磁線圈的鐵心中間保有較小的孔隙，斷電時(shí)可以較大減少磁場(chǎng)強(qiáng)度，通電時(shí)可以較大增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，其憂點(diǎn)是減少電磁線圈的用電量，減小裝置的重量和體積。
【文檔編號(hào)】H01F7/08GK103560705SQ201310562225
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】矯祥田, 矯健 申請(qǐng)人:矯祥田