反饋式永磁發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種通過磁能輸出機械動力的發(fā)動機。反饋式永磁發(fā)動機是由啟動系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)、機械能輸出系統(tǒng)、電能反饋系統(tǒng)四部份組成。其特征在于合理運用空間三維力系，解決現(xiàn)有技術(shù)存在打開隔磁閘門所需功率與永磁作功所輸出功率基本相等而造成能量不守恒令機械無法持續(xù)運行的重大缺陷；利用隔磁閘門打開時能釋放磁力線產(chǎn)生磁場使兩永磁體變成同極性相互排斥產(chǎn)生動力和隔磁閘門關(guān)閉時閉合磁力線令磁場消失和動力消失。隔磁閘門的打開和關(guān)閉使發(fā)動機活塞與永磁體B之間產(chǎn)生一個交變磁場，并結(jié)合力學特點使發(fā)動機運轉(zhuǎn)起來，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理，構(gòu)件簡單，實用性高，低消耗，高效能、而且可以節(jié)約大量的不可再生能源，適用范圍廣，推廣價值高。
【專利說明】反饋式永磁發(fā)動機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種通過磁能輸出機械動力的機械。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)、航空業(yè)的飛速發(fā)展，全世界對能提供動力的機械裝置需求越來越廣泛，而目前最為常見的動力機械裝置主要有內(nèi)燃機和電動機，這些裝置除了消耗大量的不可再生資源外，還對空氣、生態(tài)環(huán)境造成非常大的污染，對人類造成致命性的危害，隨著全球資源的日益減少，生態(tài)環(huán)境污染越來越嚴重，為此研發(fā)一種新型環(huán)保的機械動力裝置已是當務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種無污染、環(huán)保安全的發(fā)動機，通過永磁體的磁能使發(fā)動機運轉(zhuǎn)輸出機械動力的機械裝置。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種反饋式永磁發(fā)動機由啟動系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)、機械能輸出系統(tǒng)、電能反饋系統(tǒng)四部份組成。上述的啟動系統(tǒng)由外部電源、電源控制電路、啟動電機、齒輪A、定向齒輪組成；調(diào)速控制系統(tǒng)由電子控制電路、光電位置傳感標色A、光電位置傳感標色B、光電位置傳感器、直線伺服電機、齒條、上、下兩塊隔磁閘門、永磁體C、永磁體D、永磁體E、永磁體F、齒輪C、齒輪D、軸承C、軸承D、軸承E、軸承F、傳動軸A、傳動軸B、齒輪E、齒輪F、齒輪G、齒輪H、永磁體G、永磁體H、永磁體1、永磁體J組成；機械能輸出系統(tǒng)由機體、曲軸、軸承A、軸承B、連桿、活塞連接銷A、輸出輪、中缸、活塞套、活塞、永磁體A、活塞連接銷B,上缸、永磁體B組成；電能反饋系統(tǒng)由發(fā)電機、整流電路、反饋電路組成。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下實質(zhì)性特點和技術(shù)優(yōu)勢:
[0006]1、合理運用空間三維力系，解決現(xiàn)有技術(shù)存在打開隔磁閘門所需功率與永磁作功所輸出功率基本相等而造成能量不守恒令機械無法持續(xù)運行的重大缺陷。
[0007]2、利用隔磁閘門打開時能釋放磁力線產(chǎn)生磁場使兩永磁體變成同極性相互排斥產(chǎn)生動力和隔磁閘門關(guān)閉時閉合磁力線令磁場消失和動力消失。隔磁閘門的打開和關(guān)閉使發(fā)動機活塞與永磁體B之間產(chǎn)生一個交變磁場，并結(jié)合力學特點使發(fā)動機運轉(zhuǎn)起來，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理，構(gòu)件簡單，實用性高，低消耗，高效能的特點；
[0008]3、在運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)中由磁能轉(zhuǎn)化而來的部份機械能通過反饋系統(tǒng)來維持機械運作，其余的機械能被作為輸出能量帶動其它機械運轉(zhuǎn)。因此磁能利用率非常高，無污染、噪音低；
[0009]4、本發(fā)明的成本及造價都非常低廉，而且可以節(jié)約大量的不可再生能源，適用范圍廣，推廣價值高?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明實施的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0012]圖2是本發(fā)明實施的結(jié)構(gòu)府視圖。
[0013]圖3是本發(fā)明實施的結(jié)構(gòu)左視圖。
[0014]圖4是現(xiàn)有技術(shù)空間三維力系分析圖。
[0015]圖5是改進后空間三維力系分析圖。
[0016]圖1至圖3中:1、機體2、啟動電機3、齒輪A4、定向齒輪5、軸承A6、軸承B7、曲軸
8、永磁發(fā)電機外殼9、永磁發(fā)電機線圈10、永磁發(fā)電機磁體11、光電位置傳感標色A12、光電位置傳感標色B13、光電位置傳感器14、輸出輪15、活塞連接銷A16、連桿17、中缸18、活塞套19、活塞20、活塞連接銷B21、上缸22、上隔磁閘門23、下隔磁閘門24、永磁體A25、永磁體B26、傳動軸A27、傳動軸B28、齒輪B29、齒輪C30、齒條31、直線伺服電機32、軸承C33、軸承D34、齒輪D35、齒輪E36、齒輪F37、齒輪G38、軸承E39、軸承F40、永磁體C41、永磁體D42、永磁體E43、永磁體F44、永磁體G45、永磁體H46、永磁體147、永磁體J。48、控制電路板49、外部電源
【具體實施方式】:
[0017]參照附圖1、附圖2、附圖3所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由啟動系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)、機械能輸出系統(tǒng)、電能反饋系統(tǒng)四部份組成。上述的啟動系統(tǒng)由外部電源49、電源控制電路(集成在控制電路板48內(nèi))、啟動電機2、齒輪A3、定向齒輪4組成，其特征在于用來啟動永磁發(fā)動機，為發(fā)動機運行創(chuàng)造條件后就停止工作的一種機械結(jié)構(gòu)。上述的調(diào)速控制系統(tǒng)由電子控制電路(集成在控制電路板48內(nèi))、光`電位置傳感標色Al 1、光電位置傳感標色B12、光電位置傳感器13、直線伺服電機31、齒條30、上隔磁閘門22、下隔磁閘門23、永磁體C40、永磁體D42、永磁體E44、永磁體F46、齒輪B28、齒輪C29、軸承C32、軸承D33、軸承E38、軸承F39、傳動軸A26、傳動軸B27、齒輪D34、齒輪E35、齒輪F36、齒輪G37、永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永磁體J47組成。其特征在于1、調(diào)速控制系統(tǒng)能在活塞上行到止點時，根據(jù)運行速度要求瞬間打開閘門釋放磁力線產(chǎn)生磁場推動活塞下行對外做功。2、調(diào)速控制系統(tǒng)能在活塞下行到止點時，根據(jù)運行速度要求瞬間關(guān)閉閘門閉合磁力線令磁場消失，令活塞可以利用慣性順利返回到上止點。3、能通過調(diào)節(jié)打開和關(guān)閉閘門的時間來調(diào)整作用在活塞的磁場大小，來實現(xiàn)調(diào)整運行速度和輸出功率的目的。4、通過上下兩塊閘門四個角上分別安裝的永磁體C40、永磁體D42、永磁體E44、永磁體F46和安裝在上缸四個角與永磁體C40、永磁體
D42、永磁體E44、永磁體F48--對應且極性相反的永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永
磁體J4極永磁體B25組成空間三維力系，從而令到輸入功率遠小于輸出功率。上述的機械能輸出系統(tǒng)由機體7、曲軸7、軸承A5、軸承B6、連桿16、活塞連接銷A15、輸出輪14、中缸17、活塞套18、活塞19、永磁體A24、活塞連接銷B20，上缸21、永磁體B25組成。其特征在于能將磁能通過連桿16、曲軸7轉(zhuǎn)化為機械能帶動其它機械運轉(zhuǎn)。電能反饋系統(tǒng)由發(fā)電機、整流電路、反饋電路組成。其特征在于利用永磁發(fā)電機將曲軸7傳遞過來的機械能轉(zhuǎn)化成電能，然后通過整流電路、反饋電路切斷外部電源將調(diào)速控制系統(tǒng)供電電源改為由永磁發(fā)電機供電。[0018]參照附圖1、2、3解釋其原理如下:當接通外部電源啟動電機2啟動旋轉(zhuǎn)，帶動齒輪A3和定向齒輪4旋轉(zhuǎn)從而帶動曲軸7旋轉(zhuǎn)。曲軸7旋轉(zhuǎn)推動活塞19由中缸17底部向中缸17頂部移動，活塞19到達頂部止點時，光電位置傳感器13向電子控制電路(集成在控制電路板48內(nèi))發(fā)出脈沖。電子控制電路(集成在控制電路板48內(nèi))收到該脈沖后控制直線伺服電機31根據(jù)發(fā)動機運行速度要求向前移動打開上隔磁閘門22、下隔磁閘門23。上隔磁閘門22、下隔磁閘門2對打開后永磁體B25與活塞79上的永磁體A24磁力線被釋放產(chǎn)生互相排斥的力推動活塞19向中缸17底部移動。當活塞79到達中缸17底部止點時光電位置傳感器13向電子控制電路(集成在控制電路板48內(nèi))發(fā)出脈沖，電子控制電路(集成在控制電路板48內(nèi))收到該脈沖后控制直線伺服電機31根據(jù)發(fā)動機運行速度要求向后移動關(guān)閉上隔磁閘門22、下隔磁閘門23(永磁體B25作用在活塞19排斥力越大、速度越快活塞19所能產(chǎn)生的動能就會越大，活塞19動能越大發(fā)動機運行的速度就會越快。而排斥力的大小與磁通量大小有關(guān)系，因此控制上隔磁閘門22、下隔磁閘門23打開和關(guān)閉的時間和大小就能控制瞬間作用活塞19的磁通量，從而達到調(diào)整發(fā)動機速度的作用)在上隔磁閘門22、下隔磁閘門23關(guān)閉后磁力線被閉合排斥力消失，活塞19在慣性作用下由中缸17底部返回到中缸17頂部，然后不斷循環(huán)上述動作，發(fā)動機開始運行。
[0019]參照附圖4、附圖5解釋調(diào)速控制系統(tǒng)中存在的空間三維力系原理如下:參照附圖4用于解釋現(xiàn)有技術(shù)所存在的嚴重缺陷。根據(jù)參照附圖4A所示，當上隔磁閘門22和下隔磁閘門23處于關(guān)閉狀態(tài)時，由于永磁體的磁力線被上隔磁閘門22和下隔磁閘門23屏蔽，因此作用在活塞的磁場為零，作用力F2為零。而作用在上隔磁閘門22和下隔磁閘門23的Fl和Fl'作用力將向水平方向垂直地吸向永磁體B25。此時Fl和Fl'作用力的方向為水平方向。根據(jù)參照附圖4B所示，當上隔磁閘門22和下隔磁閘門23處于打開狀態(tài)時，由于永磁體的磁力線被上隔磁閘門 22和下隔磁閘門23開放，因此作用在活塞的磁場為最大。磁場產(chǎn)生的排斥力F2推動活塞19迅速下行，作用力F2將會因活塞19與永磁體B25之間距離增大而續(xù)漸減小。而永磁體B25對上隔磁閘門22和上隔磁閘門23產(chǎn)生的吸引力Fl和Fl'將隨著角度@的增大而由水平方向續(xù)漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较颉４怪蔽l和Fl'隨角度@的增大而增大。當上隔磁閘門22和上隔磁閘門23完全打開時垂直吸引力Fl和Fl'為最大。由此可見反饋式永磁發(fā)動機的輸出功率由排斥力F2大小所決定，排斥力F2越大輸出功率越大，排斥力F2越小輸出功率越小。而輸入功率由永磁體B25對上隔磁閘門22和上隔磁閘門23的吸引力Fl和Fl'大小所決定，吸引力Fl和Fl'越大需要輸入的功率越大，吸引力Fl和Fl'越小所需輸入功率越小。由于現(xiàn)有技術(shù)中都是利用排斥力F2產(chǎn)生的輸出功率進行反饋作為打開閘門的輸入功率。因此發(fā)動機將會出現(xiàn)排斥力F2產(chǎn)生的輸出功率隨活塞19與永磁體B25之間距離增大而續(xù)漸減小，輸入功率隨閘門打開角度@的增大而續(xù)漸增大，從而令到輸入功率大于輸出功率使發(fā)動機無法繼續(xù)運行的嚴重缺陷。為解決此嚴重缺陷現(xiàn)采取以下措施；在上下兩塊閘門四個角上分別安裝永磁體C40、永磁體D42、永磁體E44、永
磁體F46和上缸四個角與永磁體C40、永磁體D42、永磁體E44、永磁體F46--對應且極性
相反的永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永磁體J47?，F(xiàn)參照附圖5解釋其原理如下:根據(jù)參照附圖5A所示由于上隔磁閘門22和下隔磁閘門23四個角上分別安裝有永磁體C40、永磁體D42、永磁體E44、永磁體F46和上缸四個角與永磁體C40、永磁體D42、永磁體E44、永磁體F46 對應且極性相反的永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永磁體J47,所以永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永磁體J47會對上下兩塊閘門產(chǎn)生一個吸引力F3和F3'。F3和F3'作用的方向剛好與Fl和Fl'作用的方向相反。當上隔磁閘門22和下隔磁閘門23處于關(guān)閉狀態(tài)時，由于永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永磁體J47遠離上下兩塊閘門所以此時F3和F3'為最小，此時上隔磁閘門22和下隔磁閘門23處于關(guān)閉狀態(tài)，所以角度@為零，F(xiàn)l和Fl'垂直拉力為最?。桓鶕?jù)參照附圖5B所示當上隔磁閘門22和上隔磁閘門23處于打開狀態(tài)時永磁體G41、永磁體H43、永磁體145、永磁體J47與上下兩塊閘門的距離最小所以此時F3和F3'為最大，此時上隔磁閘門22和下隔磁閘門23處于打開狀態(tài)，所以角度@為最大，F(xiàn)l和Fl'垂直吸引力為最大。由于F3和F3'與Fl和Fl'作用的方向相反，所以無論上下兩塊閘門處于打開或關(guān)閉狀態(tài)，F(xiàn)3和F3'與Fl和Fl'都會相互抵消。因此輸入功率不再由Fl和Fl'所決定。而是由上下兩塊閘門的機械摩擦力所決定，因此輸入功率會遠小輸出功率。本發(fā)明合理地利用永磁體B25產(chǎn)生的水平排斥力和垂直吸引力而形成的空間三維力系，巧妙地加入一個與Fl和Fl'相反的吸引力F3和F3'抵消了永磁體B25產(chǎn)生的垂直吸引力Fl和Fl'，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的嚴重缺陷。
[0020]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的主要實施方式所做的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。本發(fā)明的還可根據(jù)曲軸的外形及擴展可分為單曲曲軸、雙曲曲軸、四曲曲軸。按曲軸的彎曲數(shù)目結(jié)合本發(fā)明的主題及原理可擴展出輸出功率更強大的雙缸反饋式永磁發(fā)動機、四缸反饋式永磁發(fā)動機、六缸反饋式永磁發(fā)動機等。而這些都應當屬于本發(fā)明的保護。
【權(quán)利要求】
1.一種反饋式永磁發(fā)動機由啟動系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)、機械能輸出系統(tǒng)、電能反饋系統(tǒng)四部份組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速控制系統(tǒng)，其特征在于:1、調(diào)速控制系統(tǒng)能在活塞上行到止點時，根據(jù)運行速度要求瞬間打開閘門釋放磁力線產(chǎn)生磁場推動活塞下行對外做功。2、調(diào)速控制系統(tǒng)能在活塞下行到止點時，根據(jù)運行速度要求瞬間關(guān)閉閘門閉合磁力線令磁場消失，令活塞可以利用慣性順利返回到上止點。3、能通過調(diào)節(jié)打開和關(guān)閉閘門的時間來調(diào)整作用在活塞的磁場大小，來實現(xiàn)調(diào)整運行速度和輸出功率。4、通過上下兩塊閘門四個角上分別安裝永磁體C、永磁體D、永磁體E、永磁體F和上缸四個角與永磁體C、永磁體D、永磁體E、永磁體F--對應且極性相反的永磁體G、永磁體H、永磁體1、永磁體J及永磁體B 組成空間三維力系，從而令到輸入功率小于輸出功率，達到能量守恒目的。
【文檔編號】H02N11/00GK103684052SQ201210338685
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】盧志鋅 申請人:盧志鋅