專利名稱：磁電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁電動(dòng)機(jī)；更具體地說(shuō)，涉及一種磁電動(dòng)機(jī)，其通過(guò)使用 具有磁力的旋轉(zhuǎn)體和一或多個(gè)電磁體能夠獲得驅(qū)動(dòng)力。
背暈技術(shù)通常，電動(dòng)機(jī)利用通電時(shí)產(chǎn)生的電磁力來(lái)獲得驅(qū)動(dòng)力。也就是說(shuō)，此類電 動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電力裝置。電動(dòng)機(jī)擁有相對(duì)較高的效率和較好的可控性，并且易于操縱。它可以廣泛 地應(yīng)用在能提供電力的任何地方，其輸出范圍可在大值到小值之間變化，而且 存在具備不同特性的各種類型的電動(dòng)機(jī)。而且，它可用于從家用到工業(yè)應(yīng)用的 各種用途。電動(dòng)機(jī)的工作原理是基于標(biāo)準(zhǔn)的電磁力。也就是說(shuō)，根據(jù)佛蘭芒左手法則， 當(dāng)與磁場(chǎng)方向垂直的電流在磁場(chǎng)中流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與磁場(chǎng)和電流方向垂直的力。 如果電流的方向隨著連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，磁場(chǎng)方向和電流方向之間的相對(duì)關(guān)系保 持不變，則產(chǎn)生的力成為繞中軸的同方向的旋轉(zhuǎn)力，從而驅(qū)動(dòng)同一方向的旋轉(zhuǎn)。有許多種具有不同功能和用于不同目的的電動(dòng)機(jī)，如使用佛蘭芒左手法 則的直流有刷電動(dòng)機(jī)；功能與有刷式電動(dòng)機(jī)相同的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(BLDC)， 其場(chǎng)磁鐵安裝在轉(zhuǎn)子上，電樞繞組安裝在定子上，繞組中的電流方向是通過(guò)使 用霍耳傳感器和光敏二極管確定的；與劃分為初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的變壓器結(jié)構(gòu)相 同的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；利用空氣和鐵的磁導(dǎo)率相差6,000倍的原理的磁阻電動(dòng)機(jī)； 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；超聲電動(dòng)機(jī)；以及用于直線運(yùn)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題雖然電動(dòng)機(jī)具有各種類型和許多用途，但它們存在一些缺點(diǎn)，如輸入能的 效率差強(qiáng)人意，電刷和類似部件的安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要維護(hù)和維修。
技術(shù)方案因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種磁電動(dòng)機(jī)，能夠通過(guò)減少初始驅(qū)動(dòng)力的功率損耗來(lái)高效率地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要電刷的磁電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種磁電動(dòng)機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)裝置，具有旋轉(zhuǎn)軸和沿旋 轉(zhuǎn)軸按一定間隔固定安裝的多個(gè)旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體被磁化為具有多個(gè)磁極； 一個(gè) 或多個(gè)電磁體，安裝在相鄰旋轉(zhuǎn)體的磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)，因此旋轉(zhuǎn)裝置籍由旋轉(zhuǎn) 體和一個(gè)或多個(gè)電磁體之間的磁斥力和引力驅(qū)動(dòng)；以及控制器，用于順次控制 一個(gè)或多個(gè)電磁體的磁化。
有利效果根據(jù)本發(fā)明的磁電動(dòng)機(jī)裝置，通過(guò)磁化交錯(cuò)固定的旋轉(zhuǎn)體之間的一個(gè)或多 個(gè)電磁體來(lái)產(chǎn)生斥力。相應(yīng)地，初始驅(qū)動(dòng)力的低功率損耗使它可以高效率地產(chǎn) 生轉(zhuǎn)矩。而且，它具有耐用和應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，原因在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅使 用磁旋轉(zhuǎn)體和一個(gè)或多個(gè)電磁體，而不需要電刷。此外，根據(jù)本發(fā)明的磁電動(dòng)機(jī)幾乎不需要維護(hù)和維修，而且其單位生產(chǎn)成 本很低。


根據(jù)下文結(jié)合附圖所描述的優(yōu)選實(shí)施例，可以清楚地了解本發(fā)明的上述及
其他目的和特點(diǎn)，所附圖形包括圖1提供了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的磁電動(dòng)機(jī)的透視圖； [14]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的磁電動(dòng)機(jī)的透視圖； [15]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的磁電動(dòng)機(jī)的透視圖； [16]圖4提供了根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例的磁電動(dòng)機(jī)的透視圖； [17]圖5至7顯示了圖1所示的磁電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況的流程圖；以及 [18]圖8是顯示圖2所示的磁電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況的圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。參照?qǐng)D1，提供了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的磁電動(dòng)機(jī)的透視圖。如圖1中所示，磁電動(dòng)機(jī)主要包括旋轉(zhuǎn)裝置，其具有旋轉(zhuǎn)軸20和多個(gè) 沿旋轉(zhuǎn)軸20的方向固定安裝的旋轉(zhuǎn)體30;—個(gè)或多個(gè)位于旋轉(zhuǎn)體30之間的 電磁體40;以及控制器50，用于控制一個(gè)或多個(gè)電磁體40。
5[22]旋轉(zhuǎn)軸20以軸承(未顯示)方式安裝在外殼10的兩個(gè)端面的內(nèi)部中心 部分，并可以轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)或更多的旋轉(zhuǎn)體30沿旋轉(zhuǎn)軸間隔一定距離固定地安裝，其安裝考慮 到轉(zhuǎn)動(dòng)平衡(圖中僅例示了四個(gè)旋轉(zhuǎn)體)。雖然圖1中顯示的旋轉(zhuǎn)體是以固定 間隔安裝的，但優(yōu)選的排列方式是在兩個(gè)相鄰的旋轉(zhuǎn)體之間安裝一個(gè)或多個(gè)電 磁體。雖然旋轉(zhuǎn)體30a、 30b、 30c和30d是盤狀的，但它們也可以是采用環(huán) 形、多邊形、橢圓形、鋸齒形或之字形三維結(jié)構(gòu)或類似形狀的盤?；蛘咝D(zhuǎn)體 可以是翼形，從而根據(jù)旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)沿一個(gè)方向傳送或混合放置在旋轉(zhuǎn)裝置 周圍的固體、液體或氣體。而且，除了顯示的一種結(jié)構(gòu)，還可以任意修改結(jié)構(gòu)。此外，每個(gè)旋轉(zhuǎn)體30a、 30b、 30c和30d沿徑向劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè) 區(qū)域被磁化為N極或S極，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)體的整個(gè)或部分區(qū)域上按交替方式或 間隔方式排列，相鄰旋轉(zhuǎn)體上彼此相對(duì)的兩個(gè)區(qū)域具有相反的極性。根據(jù)本實(shí) 施例，N極和S極在圓周方向上反復(fù)交替排列。雖然圖示的示例中形成了八 個(gè)磁極，但可以形成兩個(gè)或更多磁極。每個(gè)旋轉(zhuǎn)體30沿旋轉(zhuǎn)軸20固定安裝，并沿徑向劃分為多個(gè)區(qū)域，其中 位于相鄰旋轉(zhuǎn)體30上的對(duì)應(yīng)位置的區(qū)域按預(yù)定角度偏移，這樣在旋轉(zhuǎn)體30 之間形成的磁力在圓周方向上會(huì)產(chǎn)生分力，其中每個(gè)旋轉(zhuǎn)體30的磁極與相鄰 旋轉(zhuǎn)體30上的相反磁極相面對(duì)。如果偏斜角為O，也就是說(shuō)，如果旋轉(zhuǎn)體30的磁極正面對(duì)相鄰旋轉(zhuǎn)體30 上的相反磁極，則磁力線與旋轉(zhuǎn)軸20平行，其方向相同或相反。另一方面， 如果給定了偏斜角，則磁力線有圓周方向上的分量和與軸線平行的分量，其中 磁力線在圓周方向的分量與其他磁力線重疊時(shí)將提供旋轉(zhuǎn)力。就此而論，在劃分為八個(gè)磁極的旋轉(zhuǎn)體30上，如果旋轉(zhuǎn)體30的磁極的 位置沒(méi)有正對(duì)相鄰旋轉(zhuǎn)體30上的相反磁極，并且旋轉(zhuǎn)體30沿著旋轉(zhuǎn)軸20 固定，彼此交錯(cuò)開(kāi)預(yù)定范圍的角度，則偏斜角定義為旋轉(zhuǎn)體30的交錯(cuò)角。根 據(jù)旋轉(zhuǎn)體30上的磁極的位置正對(duì)相鄰旋轉(zhuǎn)體30上的相反磁極時(shí)的狀態(tài)，偏 斜角在順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛏洗笥贠，具體考慮旋轉(zhuǎn)體30的大小和旋轉(zhuǎn)體30 上的磁極數(shù)目，使圓周分量最大化。 —個(gè)或多個(gè)電磁體40安裝在旋轉(zhuǎn)體30之間(在此圖中僅例示了三個(gè)電 磁體)，其中，當(dāng)纏繞在磁芯41上的線圈42通電時(shí)，電磁體40被磁化為具 有兩個(gè)磁極N和S。電磁體40安裝在磁場(chǎng)的作用范圍內(nèi)，用來(lái)通過(guò)由旋轉(zhuǎn) 體30的磁場(chǎng)的圓周分量產(chǎn)生的磁力分力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體30。磁芯41由可磁化金屬制成，如鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釤(Sm)、釹(Nd)或其合金。電磁體40可以安裝在外殼10的內(nèi)表面上，并且它們可以使用外殼10 的部分區(qū)域作為電極。根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例，每個(gè)電磁體40a、 40b和40c沿著旋轉(zhuǎn)體30的 切線方向安裝在旋轉(zhuǎn)體30之間，從而對(duì)磁場(chǎng)的圓周分量產(chǎn)生作用，其中電磁 體40的一端固定在外殼10上。雖然固定在旋轉(zhuǎn)體30之間的電磁體的位置 是任意確定的，但優(yōu)選的確定方式是讓電磁體位于磁力最大的位置上，通過(guò)相 繼控制電磁體40a、 40b和40c的磁極使旋轉(zhuǎn)體30旋轉(zhuǎn)。而且，如圖2所示，在根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)電磁體40-1 和40-2安裝在兩個(gè)相鄰的旋轉(zhuǎn)體30-1之間，也就是說(shuō)，安裝在受旋轉(zhuǎn)體30-1 的磁場(chǎng)作用的區(qū)域的圓周方向上(此圖中只例示了兩個(gè)相鄰旋轉(zhuǎn)體30-1之間 的兩個(gè)電磁體)。雖然電磁體40-1和40-2可以安裝在旋轉(zhuǎn)體之間的任意位置上，但優(yōu)選 安裝在旋轉(zhuǎn)體30-1的切線方向上。參照?qǐng)D3，顯示了本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例。如圖3中所示，多個(gè)旋轉(zhuǎn)體30以一定間隔沿旋轉(zhuǎn)軸20排列。每個(gè)旋 轉(zhuǎn)體30沿徑向劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域被磁化為N極或S極，在彼此相 面對(duì)的旋轉(zhuǎn)體30的整個(gè)或部分區(qū)域上按交替方式或間隔方式排列。相鄰旋轉(zhuǎn) 體30上對(duì)應(yīng)位置的區(qū)域按預(yù)訂角度偏移，這樣在旋轉(zhuǎn)體30之間形成的磁力 在圓周方向上會(huì)產(chǎn)生分力，其中每個(gè)旋轉(zhuǎn)體30的磁極與相鄰旋轉(zhuǎn)體30上的 相反磁極相面對(duì)。旋轉(zhuǎn)軸20a的旋轉(zhuǎn)體30-2安裝在旋轉(zhuǎn)軸20的附近。也就是說(shuō)，安裝了 另一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，以使另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸20a的旋轉(zhuǎn)體30-2位于旋轉(zhuǎn)體30之 間，并且受驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置隨著驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)而互鎖地旋轉(zhuǎn)，為其提供反 方向的驅(qū)動(dòng)力。旋轉(zhuǎn)軸20a的旋轉(zhuǎn)體30-2擁有的磁極數(shù)可能與驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體30的不同。 在這種情況下，受驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)速度可能與驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的速度不同， 因此受驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)速度可能提高或降低。而且，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置可以通過(guò)磁力線能夠穿透的物體彼此隔離，以便兩個(gè) 旋轉(zhuǎn)裝置彼此互鎖地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)包括各自旋轉(zhuǎn)裝置的系統(tǒng)不會(huì)混合。圖4說(shuō)明了第四優(yōu)選實(shí)施例。第四優(yōu)選實(shí)施例與第三實(shí)施例相同，除了將旋轉(zhuǎn)體30-2替換為一個(gè)或多個(gè)線性結(jié)構(gòu)60;因此，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，不再予 以詳述。線性結(jié)構(gòu)60包括附著在線性結(jié)構(gòu)部分區(qū)域的任意體積的磁化材料，并且 緊鄰旋轉(zhuǎn)軸并與旋轉(zhuǎn)軸方向垂直，處于受相鄰驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體30的磁場(chǎng)作用的區(qū) 域中，并位于旋轉(zhuǎn)體的切線方向。更具體地說(shuō)，線性結(jié)構(gòu)60具有預(yù)定長(zhǎng)度， 并磁化為N極和S極以固定間隔交替出現(xiàn)，以進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。在這種情況下， 如果旋轉(zhuǎn)體30被驅(qū)動(dòng)，則線性結(jié)構(gòu)60可以互鎖地進(jìn)行直線移動(dòng)，而不發(fā)生 接觸。也就是說(shuō)，如果驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的軸被固定，而驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，則位于磁 場(chǎng)作用范圍內(nèi)的線性結(jié)構(gòu)將做直線運(yùn)動(dòng)。如果線性結(jié)構(gòu)60采用曲線形，則能 實(shí)現(xiàn)曲線運(yùn)動(dòng)。相反，如果具有交替磁化N極和S極的線性結(jié)構(gòu)60被固定， 同時(shí)讓驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體30的軸移動(dòng)，則位于線性結(jié)構(gòu)60的磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)的驅(qū) 動(dòng)旋轉(zhuǎn)體30可用作傳送單元，隨旋轉(zhuǎn)體30的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)?？刂破?0用于控制電磁體40?？刂破?0通過(guò)電流法以預(yù)定時(shí)間間隔 相繼磁化各個(gè)電磁體40，從而為旋轉(zhuǎn)體30提供旋轉(zhuǎn)力。而且，通過(guò)控制器50更改電磁體40的極性，旋轉(zhuǎn)體30的旋轉(zhuǎn)方向也 會(huì)相應(yīng)改變，從而可以實(shí)現(xiàn)磁電動(dòng)機(jī)的正向和反向旋轉(zhuǎn)。下文將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的如上所述配置的磁電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。首先，將參照?qǐng)D5說(shuō)明第一優(yōu)選實(shí)施例。如果旋轉(zhuǎn)體30的偏斜角為0， 則磁力線的方向顯示為與旋轉(zhuǎn)軸20平行的虛線箭頭。相反，如果偏斜角不為 0，則磁力線的方向顯示為點(diǎn)劃線箭頭，因?yàn)樾D(zhuǎn)體30a的N-l極的位置沒(méi)有 正對(duì)相鄰旋轉(zhuǎn)體30b的S-l極。此時(shí)，在從N-l起始的點(diǎn)劃線箭頭的一端產(chǎn) 生了磁力分力，使旋轉(zhuǎn)體沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，顯示為實(shí)線箭頭。而且，電磁體40a放置在受磁場(chǎng)作用的區(qū)域內(nèi)，顯示為切線方向的虛線， 控制器50通過(guò)電力法將電磁體磁化為具有N極和S極，其中N極位于旋 轉(zhuǎn)體30a和30b之間。因此，來(lái)自電磁體40a的N極的斥力使旋轉(zhuǎn)體30a的N-l順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)，從而使旋轉(zhuǎn)軸20也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如果電磁體40a的極性發(fā)生變化，梗S極位于旋轉(zhuǎn)體30a和30b之 間，則旋轉(zhuǎn)體30a的N-l在電磁體40a的S極的引力作用下逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 從而使旋轉(zhuǎn)體30a與旋轉(zhuǎn)軸20 —起逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如果將9角定義為在旋轉(zhuǎn)體表面上形成的單個(gè)磁極區(qū)的圓心角，則旋轉(zhuǎn) 體30a旋轉(zhuǎn)到斥力為0的位置，也就是說(shuō)，大約旋轉(zhuǎn)9角。當(dāng)旋轉(zhuǎn)體30a旋轉(zhuǎn)了 e角后，它在旋轉(zhuǎn)體連續(xù)旋轉(zhuǎn)的慣性作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)體30a 的旋轉(zhuǎn)角度可以受電磁體40等的繞組的控制。而且，連接到旋轉(zhuǎn)軸20的其 余三個(gè)旋轉(zhuǎn)體30b、 30c和30d也產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于9角的旋轉(zhuǎn)力，而其他兩個(gè) 電磁體40b和40c目前還沒(méi)有磁化。另一方面，根據(jù)旋轉(zhuǎn)體30a的旋轉(zhuǎn)角位置，控制器50切斷第一電磁體 40a的電流，并向下一個(gè)電磁體40b供電。參照?qǐng)D6，旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)了對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體表面上形成的單個(gè)磁極區(qū)的e角 之后，旋轉(zhuǎn)體30c的S-2與旋轉(zhuǎn)體30b的N-2相面對(duì)，而電磁體40b位于 兩者之間。其中，產(chǎn)生磁力的分力來(lái)推動(dòng)旋轉(zhuǎn)體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，顯示為實(shí)線箭頭， 與圖5中的N-l和S-l類似，向第二電磁體40b通電時(shí).，N-2斥力的分力 繼續(xù)沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體30。接下來(lái)，如圖7所示，旋轉(zhuǎn)體30c和30d也互鎖地旋轉(zhuǎn)。 [51]按照這種方式，連續(xù)而穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸20。圖8描述了第二優(yōu)選實(shí)施例的運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖8中的實(shí)線箭頭所示，在旋轉(zhuǎn) 體30a-l和旋轉(zhuǎn)體30b-l的彼此交錯(cuò)相對(duì)的N-l禾Q S-l之間產(chǎn)生了磁力的 分力。電磁體40a-l位于受以虛線圓表示的磁場(chǎng)作用的區(qū)域內(nèi)，并磁化為N 極。相應(yīng)地，旋轉(zhuǎn)體30a-l的N-l的磁力分力變成對(duì)電磁體40a-l的N極 的斥力，從而使旋轉(zhuǎn)體30a-l繞旋轉(zhuǎn)軸20沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如果電磁體40a-l的極性發(fā)生改變，貝U S極位于旋轉(zhuǎn)體30a-l和30b-l 之間。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)體30a-l的N-l在電磁體40a-l的S極的引力作用下繞 旋轉(zhuǎn)軸20沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。其中，旋轉(zhuǎn)體30-1旋轉(zhuǎn)到接近斥力為0的位置，也就是說(shuō)，旋轉(zhuǎn)了對(duì) 應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體表面上形成的單個(gè)磁極區(qū)的6角。旋轉(zhuǎn)體30a旋轉(zhuǎn)了 e角后， 它在連續(xù)旋轉(zhuǎn)的慣性作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)體30-1的旋轉(zhuǎn)角度可以受 電磁體40a等的繞組的控制。其他兩個(gè)電磁體40a-2和40a-3目前還沒(méi)有磁 化。另一方面，根據(jù)旋轉(zhuǎn)體30a-l的旋轉(zhuǎn)角位置，控制器50切斷第一電磁體 40a-l的電流，并向第二電磁體40a-2供電。按照這種方式，如果沿圓周方向相繼向電磁體40a-2和40a-3通電，則 各個(gè)旋轉(zhuǎn)體30-1相繼沿順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，具體取決于電磁體極性的變化。
9[58]另一方面，根據(jù)第三優(yōu)選實(shí)施例，旋轉(zhuǎn)軸20a的旋轉(zhuǎn)體30-2位于旋轉(zhuǎn)體 30之間，其驅(qū)動(dòng)方式與第一優(yōu)選實(shí)施例相同，因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體30沿順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)體30-2將沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)旋轉(zhuǎn)體30沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn) 體30-2沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樾D(zhuǎn)體30的旋轉(zhuǎn)力會(huì)作用于放置在旋轉(zhuǎn)體30 的磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體30-2。因此，如果需要兩個(gè)或更多的旋轉(zhuǎn)軸，則第三優(yōu)選實(shí)施例可用作動(dòng)力。而且，根據(jù)第四優(yōu)選實(shí)施例，如果由旋轉(zhuǎn)體30旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁力的分力沿 所示旋轉(zhuǎn)體的切線方向作用在沿旋轉(zhuǎn)軸20的垂直方向安裝的一個(gè)或多個(gè)線性 結(jié)構(gòu)60上，其中線性結(jié)構(gòu)60位于一個(gè)或多個(gè)相鄰旋轉(zhuǎn)體30的磁場(chǎng)作用范 圍內(nèi)，則磁力的分量線與線性結(jié)構(gòu)60的N極和S極重疊。相應(yīng)地，線性結(jié) 構(gòu)60在斥力和引力的作用下做直線運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，如果驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的軸被 固定，則在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)的線性結(jié)構(gòu)將做直線運(yùn)動(dòng)。而 且，具有預(yù)定長(zhǎng)度的線性結(jié)構(gòu)60在其預(yù)定長(zhǎng)度范圍內(nèi)往復(fù)做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線 性結(jié)構(gòu)60做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)體30沿相反方向旋轉(zhuǎn)。相反，如果線性結(jié)構(gòu)60 固定，而旋轉(zhuǎn)體30的軸不固定，則旋轉(zhuǎn)體30可用作傳送單元。因此，旋轉(zhuǎn)體可用于需要直線運(yùn)動(dòng)的傳送單元，如電梯、在鐵路上行駛的 火車或門的開(kāi)關(guān)單元。也就是說(shuō)，如果驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的軸固定在墻上，而旋轉(zhuǎn)體 旋轉(zhuǎn)，則線性結(jié)構(gòu)根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)做直線移動(dòng)，這樣當(dāng)線性結(jié)構(gòu)安裝在電梯 壁上時(shí)，電梯就可以隨著旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)做垂直移動(dòng)。相反，如果驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn) 動(dòng)，而線性結(jié)構(gòu)固定，則旋轉(zhuǎn)體沿著線性結(jié)構(gòu)移動(dòng)。例如，對(duì)于在鐵路上行駛 的火車來(lái)說(shuō)，固定線性結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于鐵路，而驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的軸用作火車車 輪，固定在火車上。雖然在圖1至7中顯示了沿旋轉(zhuǎn)軸20排列的四個(gè)旋轉(zhuǎn)體，但為了制造 小型或大型的電動(dòng)機(jī)，必要時(shí)可以安裝更少或更多數(shù)量的旋轉(zhuǎn)體。而且，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，控制器50可以包括檢測(cè)單元，用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體 30的旋轉(zhuǎn)位置。檢測(cè)單元向控制器50發(fā)送信號(hào)，相應(yīng)地，控制器50通過(guò)電 流法以預(yù)定時(shí)間間隔相繼磁化各個(gè)電磁體40，從而為旋轉(zhuǎn)體30提供旋轉(zhuǎn)力。而且，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，可以將兩個(gè)或多個(gè)電磁體作為一組同時(shí)進(jìn)行磁化， 以提高旋轉(zhuǎn)力。如果電磁體不處于同一平面上，并且在旋轉(zhuǎn)體之間安置的電磁 體的位置存在偏斜角，以使它們安裝在旋轉(zhuǎn)體磁極的相應(yīng)預(yù)定位置上，這樣能 夠提高旋轉(zhuǎn)力。此時(shí)，相鄰電磁體必須磁化為具有相反的磁極。盡管上文已針對(duì)優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可在不脫離所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1. 一種磁電動(dòng)機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)裝置，具有旋轉(zhuǎn)軸和沿旋轉(zhuǎn)軸按一定間隔固定安裝的多個(gè)旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體被磁化為具有多個(gè)磁極；一個(gè)或多個(gè)電磁體，安裝在磁場(chǎng)的作用范圍內(nèi)，該磁場(chǎng)來(lái)自鄰近的旋轉(zhuǎn)體，因此旋轉(zhuǎn)裝置籍由旋轉(zhuǎn)體和一個(gè)或多個(gè)電磁體之間的磁斥力和引力驅(qū)動(dòng)；以及控制器，用于順次控制一個(gè)或多個(gè)電磁體的磁化。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中每個(gè)旋轉(zhuǎn)體沿徑向劃分為多個(gè)區(qū)域， 每個(gè)區(qū)域磁化為具有特定的極性，其中位于相鄰旋轉(zhuǎn)體上的對(duì)應(yīng)位置的區(qū)域偏 移最大為直角的任意預(yù)定角度，這樣在旋轉(zhuǎn)體的圓周方向上會(huì)產(chǎn)生磁力分力。
3. 如權(quán)利要求2所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中區(qū)域被磁化為具有N極或S極，并 以交替方式或間隔方式排列。
4. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中旋轉(zhuǎn)體是盤形、橢圓形、多邊形、鋸 齒形或不確定形狀的盤，或之字形結(jié)構(gòu)，或多個(gè)具有不同大小和形狀的盤的形 狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中一個(gè)或多個(gè)電磁體安裝在旋轉(zhuǎn)體之間， 從而對(duì)磁場(chǎng)的圓周分量產(chǎn)生作用，其中一個(gè)或多個(gè)電磁體沿圓周方向放置在一 對(duì)旋轉(zhuǎn)體之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中一個(gè)或多個(gè)電磁體安裝在旋轉(zhuǎn)體的切 線方向上。
7. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中電磁體具有磁芯和纏繞在磁芯上的線 圈，在控制器的控制下對(duì)線圈通電以磁化電磁體。
8. 如權(quán)利要求7所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中磁芯由可磁化金屬制成，其中可磁化 金屬包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釤(Sm)、釹(Nd)或其合金。
9. 如權(quán)利要求7所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中多個(gè)電磁體的極性在控制器的控制下 更改，從而使旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變。
10. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括另一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，其鄰近地安 裝在旋轉(zhuǎn)裝置磁場(chǎng)的作用范圍內(nèi)，其中受驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置具有旋轉(zhuǎn)軸和沿旋轉(zhuǎn)軸按一定間隔固定安裝的多個(gè)旋 轉(zhuǎn)體，每個(gè)旋轉(zhuǎn)體被磁化為具有多個(gè)磁極；并且受驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置隨著驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn) 裝置的旋轉(zhuǎn)而沿相反方向互鎖地旋轉(zhuǎn)，受驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)能夠任意地控制，從而與驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)相等或不等。
11. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)具有劃分區(qū)域的線性結(jié)構(gòu)，每個(gè)區(qū)域以固定間隔被磁化為具有交替分布的N極和S極，其中一 個(gè)或多個(gè)線性結(jié)構(gòu)相鄰地沿旋轉(zhuǎn)軸安裝，位于相鄰驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體磁場(chǎng)作用范圍內(nèi) 的旋轉(zhuǎn)體的切線方向，其中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線性結(jié)構(gòu)在其長(zhǎng)度范圍內(nèi)形成了往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)， 或者如果線性結(jié)構(gòu)為曲線形狀，則在固定范圍內(nèi)形成往復(fù)的曲線運(yùn)動(dòng)，或相反， 軸未固定的旋轉(zhuǎn)體在固定線性結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)作用范圍內(nèi)移動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求1所述的磁電動(dòng)機(jī)，其中電磁體逐個(gè)磁化，或按包含兩個(gè)或更 多個(gè)電磁體的組進(jìn)行磁化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁電動(dòng)機(jī)，其包括旋轉(zhuǎn)裝置，具有旋轉(zhuǎn)軸和沿旋轉(zhuǎn)軸以一定間隔固定安裝的多個(gè)旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體被磁化為具有多個(gè)磁極；一個(gè)或多個(gè)電磁體，安裝在相鄰旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用范圍內(nèi)，因此旋轉(zhuǎn)裝置藉由旋轉(zhuǎn)體和一個(gè)或多個(gè)電磁體之間的磁斥力和引力驅(qū)動(dòng)；以及控制器，用于順次控制電磁體的磁化。
文檔編號(hào)H02K16/00GK101443988SQ200580051542
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者玄圣喜, 金汏鎬, 金載助 申請(qǐng)人:玄圣喜