專利名稱：旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械動力裝置，特別涉及一種利用磁極變換來控制物體方往復運動并獲取動能的方法。
背景技術：
目前控制物體往復運動、并使其獲得動能的方法，一般有以下幾種方式1.以機械方式控制物體的往復運動，如用絲杠機構、擺桿機構以及齒輪、齒條機構等等，這幾種控制方式都需要一種較大的動力來驅動上述機構。2.以液壓、氣壓方式控制物體的往復運動，如液壓缸、氣壓缸等等，這幾種方式除需要比較復雜的輔助系統外，同樣需要較大的動力支持。3.以電控方式控制物體的往復運動，如電磁方式，這種方式需要提供非常強的電力來控制被控物體的運動。4.以熱能控制物體的往復運動，如發動機等等，這種方式效率不高，能源浪費嚴重。
發明內容
本發明的目的在于避免上述現有技術的不足，提供一種耗能少的控制物體往復運動并獲取動能的方法。
本發明是采用如下方法，這種旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的方法，首先在沿預定軌跡運動的被控物體上設置有永磁鐵，該被控物體連接負載；然后在物體的一側固定設置一個在對合的磁軛中孔內旋轉并變換永磁磁極的旋轉磁鐵；當驅動軸帶動旋轉磁鐵旋轉時，旋轉磁鐵的N極或S極交替面對被控物體；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體推離或吸引靠近旋轉磁鐵；旋轉旋轉磁鐵不斷驅動被控物體作往復運動，同時使物體獲得動能。當旋轉磁鐵的極性與被控物體表面上永磁鐵的極性相同時，被控物體在磁鐵排斥力的作用下遠離磁軛；當旋轉磁鐵的極性與被控物體表面上永磁鐵的極性相反時，被控物體在磁鐵吸引力的作用下而接近磁軛，這樣就實現了控制物體往復運動并獲取動能的目的。
作為實現上述方法的裝置，其包括磁軛，旋轉磁鐵在該磁軛中孔內繞驅動軸轉動，被控物體在與磁軛對應的表面上固定有永磁鐵，使該旋轉磁鐵的N極或S極交替面對位于磁軛周邊并可沿某一方向作往復運動的被控物體，所述被控物體在面對磁軛的表面上固定有永磁鐵，當驅動軸帶動旋轉磁鐵旋轉時產生的交變磁場的磁力驅動被控物體產生往復運動。
本發明能夠盡可能的利用磁性材料的特點，節約能源，可以實現輸入較小的能量獲得較大的輸出能量。本發明所述的方法及其裝置，不但可以應用在動力機械上，還可以應用在交通工具的制動裝置上以及電力控制元件上。
圖2是本發明旋轉永磁鐵式的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步詳細說明本發明的實施例。
由
圖1和圖2中可看出，一種旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的方法，首先在沿預定軌跡運動的被控物體3上設置有永磁鐵31，該被控物體連接負載；然后在物體3的一側固定設置一個在對合的磁軛1中孔11內旋轉并變換永磁磁極的旋轉磁鐵2；當驅動軸21帶動旋轉磁鐵2旋轉時，旋轉磁鐵2的N極或S極交替面對被控物體3；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體3推離或吸引靠近旋轉磁鐵2；旋轉旋轉磁鐵2不斷驅動被控物體3作往復運動，同時使被控物體3獲得動能。當旋轉磁鐵2的極性與被控物體3表面上永磁鐵31的極性相同時，被控物體3在磁鐵排斥力的作用下遠離磁軛1；當旋轉磁鐵2的極性與被控物體3表面上永磁鐵31的極性相反時，被控物體3在磁鐵吸引力的作用下而接近磁軛1，這樣就實現了控制物體3往復運動并獲取動能的目的。可以根據需要而設置被控物體數量，將被控物體3圍繞設置在磁軛1的周圍，組成多個驅動控制機構。為了可以減少驅動驅動軸21轉動的輸入力矩，可以將被控物體3表面上固定的永磁鐵31表面極性設計為相同極性。此時，當其中一個被控物體3是處于排斥旋轉磁鐵2的狀態時，另外一個被控物體3是處于吸引旋轉磁鐵2的狀態，能夠達到力的平衡，減少輸入扭矩。被控物體3上設置的永磁鐵31可以是固定磁極的永磁鐵，也可以是設置在磁軛32內、可旋轉變換磁極的旋轉磁鐵311，通過控制旋轉磁鐵311與旋轉磁鐵2的磁極相同或相異，使被控物體3產生往復運動。
由圖1和圖2中可看出，作為實現上述方法的裝置，其包括磁軛1，旋轉磁鐵2在該磁軛中孔11內繞驅動軸21轉動，被控物體3在與磁軛1對應的表面上固定有永磁鐵31，使該旋轉磁鐵的N極或S極交替面對位于磁軛1周邊并可沿某一方向作往復運動的被控物體3，所述被控物體3在面對磁軛1的表面上固定有永磁鐵31，當驅動軸21帶動旋轉磁鐵2旋轉時產生的交變磁場的磁力驅動被控物體3產生往復運動。
由圖1中可看出，可以根據需要而設置被控物體數量，將被控物體3圍繞設置在磁軛1的周圍，組成多個驅動控制機構。為了可以減少驅動驅動軸21轉動的輸入力矩，可以將被控物體3表面上固定的永磁鐵31表面極性設計為相同極性。此時，當其中一個被控物體3是處于排斥旋轉磁鐵2的狀態時，另外一個被控物體3是處于吸引旋轉磁鐵2的狀態，能夠達到力的平衡，減少輸入扭矩。由圖1中可看出，所述磁軛1由若干片矽鋼片疊加而成。
由圖1中可看出，所述被控物體3上設置的永磁鐵31可以設置為固定磁極的永磁鐵。
由圖2中可看出，所述被控物體3上設置的永磁鐵31可以是設置在磁軛32內、可旋轉變換磁極的旋轉磁鐵311，通過控制旋轉磁鐵311與旋轉磁鐵2的磁極相同或相異，使被控物體3產生往復運動，并可有效地消除磁阻尼。
權利要求
1.一種旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的方法，其特征在于首先在沿預定軌跡運動的被控物體(3)上設置有永磁鐵(31)，該被控物體連接負載；然后在物體(3)的一側固定設置一個在對合的磁軛(1)中孔(11)內旋轉并變換永磁磁極的旋轉磁鐵(2)；當驅動軸(21)帶動旋轉磁鐵(2)旋轉時，旋轉磁鐵(2)的N極或S極交替面對被控物體(3)；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體(3)推離或吸引靠近旋轉磁鐵(2)；旋轉旋轉磁鐵(2)不斷驅動被控物體(3)作往復運動。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于圍繞磁軛(1)的周圍設置至少兩個被控物體(3)，組成多個驅動控制機構；旋轉磁鐵(2)在不同旋轉角度下，分別控制不同被控物體(3)的往復運動。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述被控物體(3)表面上固定的永磁鐵(31)，其表面極性是相同極性；用以平衡旋轉磁鐵(2)旋轉時所受的力。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述被控物體(3)上設置的永磁鐵(31)是固定磁極的永磁鐵。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述被控物體(3)上設置的永磁鐵(31)是設置在磁軛(32)內、可旋轉變換磁極的旋轉磁鐵(311)，通過控制旋轉磁鐵(311)與旋轉磁鐵(2)的磁極相同或相異，使被控物體(3)產生往復運動。
6.一種旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的裝置，其特征在于包括磁軛(1)，旋轉磁鐵(2)在該磁軛中孔(11)內繞驅動軸(21)旋轉，使該旋轉磁鐵的N極或S極交替面對位于磁軛(1)周邊并可沿某一方向作往復運動的被控物體(3)，所述被控物體(3)在面對磁軛(1)的表面上固定有永磁鐵(31)，當驅動軸(21)帶動旋轉磁鐵(2)旋轉時產生的交變磁場的磁力驅動被控物體(3)產生往復運動。
7.根據權利要求6所述的旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的裝置，其特征在于圍繞磁軛(1)的周圍設置至少兩個被控物體(3)。
8.根據權利要求7所述的旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的裝置，其特征在于所述被控物體(3)表面上固定的永磁鐵(31)，其表面極性是相同極性。
9.根據權利要求6或7所述的旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的裝置，其特征在于所述被控物體(3)上設置的永磁鐵(31)是固定磁極的永磁鐵。
10.根據權利要求6或7所述的旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的裝置，其特征在于所述被控物體(3)上設置的永磁鐵(31)是設置在磁軛(32)內、可旋轉變換磁極的旋轉磁鐵(311)，通過控制旋轉磁鐵(311)與旋轉磁鐵(2)的磁極相同或相異，使被控物體(3)產生往復運動。
11.根據權利要求6或7所述的旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的裝置，其特征在于所述磁軛(1)選用由若干片不會產生剩磁的矽鋼片疊加而成。
全文摘要
一種旋轉磁極控制物體往復運動并獲取動能的方法及其裝置，在沿預定軌跡運動的被控物體(3)上設置有永磁鐵(31)，該被控物體連接負載；在物體(3)的一側固定設置一個在對合的磁軛(1)中孔(11)內旋轉并變換永磁磁極的旋轉磁鐵(2)；當驅動軸(21)帶動旋轉磁鐵(2)旋轉時，旋轉磁鐵(2)的N極或S極交替面對被控物體(3)；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體(3)推離或吸引靠近旋轉磁鐵(2)；使被控物體(3)產生往復運動。本發明利用磁性材料的特點，節約能源，可以實現輸入較小的能量獲得較大的輸出能量。
文檔編號H02K33/00GK1447515SQ03113588
公開日2003年10月8日 申請日期2003年1月13日 優先權日2003年1月13日
發明者焦條英 申請人:焦條英