永磁控制裝置制造方法及圖紙

利用永久磁鐵作為能源產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的裝置，包括一個(gè)或多個(gè)永久磁鐵。其中至少一個(gè)上繞有線圈，一個(gè)電路將該線圈與電源相連接，控制提供能源給該線圈，以改變或改善該永久磁鐵的磁性能，此時(shí)另一個(gè)磁鐵正處在該被控制的永久磁鐵的磁場(chǎng)中，這樣這些永久磁鐵間的磁耦合將變化，從而改變它們之間的耦合力。本發(fā)明專利技術(shù)裝置可用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)以及這些運(yùn)動(dòng)形成的組合。（*該技術(shù)在2013年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
?本專利技術(shù)涉及一種采用可控的永久磁鐵產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和其它形式運(yùn)動(dòng)的新型裝置。到目前最接近的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)描述在題為“產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置”、于1988年3月13日申請(qǐng)的美國待批專利申請(qǐng)US-322121中。列在US-322121說明書相關(guān)文件欄中的現(xiàn)有技術(shù)這里也一起作為參考文獻(xiàn)。許多設(shè)備出于某些目的需要旋轉(zhuǎn)部件。大部分公知設(shè)備裝有各種類型的電動(dòng)機(jī)、某些類型的機(jī)械驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件，并且已有一些設(shè)備采用永久磁鐵，以便產(chǎn)生有限量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本專利技術(shù)的裝置采用一個(gè)或多個(gè)可控永久磁鐵，能夠產(chǎn)生持續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這些永久磁鐵位于旋轉(zhuǎn)部件部分附近，并與之磁耦合，所述旋轉(zhuǎn)部件具有預(yù)定的圍繞圓周以特定方式變化的磁特性。以類似方式，所述可控永久磁鐵裝在一個(gè)非磁的旋轉(zhuǎn)部件上，這個(gè)非磁旋轉(zhuǎn)部件位于一固定部件附近，并與之磁耦合，所述固定部件具有預(yù)定的圍繞圓周以特定方式變化的磁特性。這個(gè)磁裝置在該旋轉(zhuǎn)部件每轉(zhuǎn)一圈的預(yù)定的位置，永磁磁場(chǎng)間的磁耦合被中斷，于是該磁裝置能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)部件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本專利技術(shù)也給出了控制一個(gè)永久磁鐵的磁場(chǎng)和使用這樣一種裝置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的或其它形式運(yùn)動(dòng)的教導(dǎo)。本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例包括包括一個(gè)圓盤或圓盤式部件，帶有圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的軸頸。該圓盤由一磁性帶材或磁化材料沿著圓周環(huán)繞而成，并且該帶材的磁特性是可變的，每接-->近圓周線的同一位置點(diǎn)處則從最小變到最大。該裝置還包括一固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上的磁化帶附近的可控永久磁鐵，并產(chǎn)生磁耦合，它們之間的磁耦合力沿持續(xù)增大的方向變化（或可能沿斥力方向持續(xù)減少），并且引起圓盤旋轉(zhuǎn)。一個(gè)電力線圈裝在永磁鐵上，并在其相反兩極之間纏繞。該線圈通過可控開關(guān)裝置連接到直流電源上。當(dāng)開關(guān)裝置接通時(shí)，直流電壓施加到該線圈上，以便中斷所述磁場(chǎng)，這一中斷是定時(shí)的，即當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)到某預(yù)定位置時(shí)才發(fā)生中斷，也就是說當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤上的磁性帶的最大和最小磁區(qū)移動(dòng)到靠近所述永久磁鐵的時(shí)刻。這樣該永久磁鐵的場(chǎng)強(qiáng)和它與圓盤的耦合大大減少或互相抵消，這恰好發(fā)生在沿某一旋轉(zhuǎn)方向它們之間存在最大耦合從而阻止旋轉(zhuǎn)時(shí)。這表示在旋轉(zhuǎn)圓盤上的永久磁鐵效應(yīng)，在旋轉(zhuǎn)圓盤大部分旋轉(zhuǎn)期作為力保持，以引起該圓盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但是當(dāng)最大磁耦合就要發(fā)生時(shí)，被有效地與旋轉(zhuǎn)圓盤解耦。這樣的措施避免了旋轉(zhuǎn)圓盤由于磁耦合力停止其轉(zhuǎn)動(dòng)。本專利技術(shù)也涉及用于控制尤其是中斷永久磁鐵的磁特性的裝置，以及利用這種控制產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置。目前已有多種設(shè)備利用磁部件之間的作用或耦合來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。可是到目前為止，除了待批專利說明書322121以外，還沒有能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)部件持續(xù)旋轉(zhuǎn)的裝置，這里的驅(qū)動(dòng)力是由于永久磁鐵與旋轉(zhuǎn)部件的一個(gè)部分產(chǎn)生磁耦合而獲得的，其中該設(shè)備包括預(yù)定控制或暫時(shí)中斷永久磁鐵磁場(chǎng)的按本專利技術(shù)方式構(gòu)成的裝置。因此本專利技術(shù)歸于使用具有一個(gè)北極和一個(gè)南極的可控永久磁鐵，和一個(gè)裝在其上或在極間區(qū)域內(nèi)圍繞該永久磁鐵的線圈，并且本專利技術(shù)在于安排該永久磁鐵鄰近于所述旋轉(zhuǎn)部件的磁性區(qū)。該設(shè)備也包括一連接在該線圈兩端的開關(guān)式電路，并可由電子開關(guān)控制，該開-->關(guān)裝置按該旋轉(zhuǎn)部件的位置整步，因此，當(dāng)開關(guān)裝置打開時(shí)，該永久磁鐵的磁場(chǎng)將不受影響，并且與旋轉(zhuǎn)件磁耦合，但當(dāng)開關(guān)裝置接通時(shí)，永久磁鐵的磁場(chǎng)將大大改變并有效地被消除，以致沒有磁耦合現(xiàn)象發(fā)生。消除永久磁鐵磁場(chǎng)的時(shí)間對(duì)于本專利技術(shù)是重要的。旋轉(zhuǎn)部件磁性區(qū)的磁極的物理形狀和方向?qū)Ρ緦＠夹g(shù)也是重要的，許多實(shí)施例中有一些正是討論上述問題。旋轉(zhuǎn)部件的磁性或磁化區(qū)的形狀也是重要的，它應(yīng)該使得圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)磁耦合力持續(xù)改變（增加可減少）。本專利技術(shù)的目的是利用永久磁鐵的能量產(chǎn)生一個(gè)部件的旋轉(zhuǎn)或某些其他運(yùn)動(dòng)。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供能預(yù)定地暫改變或消除或隔離由永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的裝置。另一個(gè)目的是使用具有可控磁場(chǎng)的永久磁鐵來產(chǎn)生一個(gè)元件的旋轉(zhuǎn)或其它運(yùn)動(dòng)，該元件的一部分是由磁性材料構(gòu)成的。另一目的是減少產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)或其它運(yùn)動(dòng)所需的能量。另一目的是控制永久磁鐵和旋轉(zhuǎn)部件的磁性區(qū)之間的磁耦合，以產(chǎn)生該旋轉(zhuǎn)部件的持續(xù)旋轉(zhuǎn)。另一目的是通過向繞在永久磁鐵上的線圈施加直流電壓，以限制或消除或隔離永久磁鐵的磁場(chǎng)。另一目的是提供一種裝置，其中以反電勢(shì)形式在常規(guī)的線繞鐵心轉(zhuǎn)子/定子中產(chǎn)生的能量被返回到系統(tǒng)中直接作為磁能。另一目的是提供用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)廉價(jià)的裝置。另一目的是提供的裝置使所有輸出力矩單獨(dú)由永久磁鐵的相互作用產(chǎn)生。另一目的是產(chǎn)生持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生渦流損失，這一點(diǎn)在任何已-->知的早于本專利技術(shù)的電磁系統(tǒng)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。另一目的是預(yù)先設(shè)定中斷產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵的磁場(chǎng)的時(shí)間。另一目的是使用永久磁鐵的磁場(chǎng)力來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的、擺動(dòng)的、直線的和往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。另一目的是產(chǎn)生與輸入功率無關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩。本專利技術(shù)的這些和其它目的及優(yōu)點(diǎn)，將在下面通過附圖加以更詳細(xì)地說明。圖1是由電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備示意圖，該設(shè)備能產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);圖2是采用整流交流電源的類似于圖1設(shè)備的實(shí)例示意圖;圖3和圖4是所述設(shè)備的另一實(shí)例的側(cè)視圖;圖5是圖3-4所示設(shè)備的透視圖;圖6是所述設(shè)備的另一實(shí)例的透視圖;圖7是按本專利技術(shù)的教導(dǎo)制成的可控磁裝置的透視圖;圖8是沿圖7的8-8線所取的放大截面圖;圖9是圖7和圖8所示裝置的局部圖，表示該裝置與位于附近的一永久磁鐵磁耦合，沒有直流電壓施加到繞于永久磁鐵之一的線圈上;圖10是類似于圖9的透視圖，表示另一相對(duì)于可控永久磁鐵位于相反位置的有關(guān)的永久磁鐵，其中的線圈上未施加直流電壓;圖11和圖12是類似于圖9和10的透視圖，表示當(dāng)該可控永久磁鐵上纏繞的線圈上加有直流電壓時(shí)，在兩個(gè)永久磁鐵之間沒有任何磁力，這兩個(gè)磁鐵在兩圖中顯示出不同的相對(duì)位置;圖13和14表示本專利技術(shù)的其它替換實(shí)例的透視圖;-->圖15表示本專利技術(shù)裝置又一實(shí)例的部分用連線表示的示意圖，該裝置使用換向裝置控制和定時(shí)提供直流電流到一旋轉(zhuǎn)圓盤上纏繞著一永久磁鐵的線圈中;圖16是圖15所示裝置的電路示意圖;圖17是類似于圖15的透視圖，但所示的旋轉(zhuǎn)圓盤具有多個(gè)繞有線圈的永久磁鐵，并且包括有關(guān)的換向器和直流電源裝置;圖18是圖17所示的電路示意圖;圖19是類似于圖15和17的示意圖，但增加了電子光學(xué)定時(shí)裝置;圖20是圖19所示的結(jié)構(gòu)中固定旋轉(zhuǎn)圓盤上某一線圈的控制電路圖;圖21是另一實(shí)施例的透視圖，圖中旋轉(zhuǎn)圓盤上裝有永久磁鐵和一個(gè)固定的永久磁鐵，其有一連接有光控電路裝置的線圈;圖22是圖21所示結(jié)構(gòu)的控制電路示意圖;圖23是帶有線圈的一永久磁鐵透視圖，從該磁鐵的北極看該線圈呈反時(shí)針纏繞;圖24是類似于圖23的視圖，不過該線圈是反時(shí)針纏繞，線圈的南極靠近永久磁鐵的北極;圖26是類似于圖25的視圖，不過當(dāng)從永久磁鐵的北極看，該線圈呈順時(shí)針纏繞;圖27是本專利技術(shù)另一實(shí)施例的透視圖;圖28是圖27剖線28-28的截面圖;圖29是類似于圖28的截面圖，示出了C型部件的另一結(jié)構(gòu);圖30是本專利技術(shù)的另一實(shí)施例的側(cè)視圖，尤其適于產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng);-->和圖31是表示適于產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的另一實(shí)施例的示意圖。參照附圖，特別是附圖中的標(biāo)號(hào)，圖1中標(biāo)號(hào)20代表一個(gè)磁盤裝置，包括一具有可視北（N）極和位于反端的南極的永久磁鐵22，該磁鐵的定位如圖中所示，在永久磁鐵22上還纏繞有一線圈24，該線圈位于南北極之間的區(qū)域內(nèi)，該線圈24與一控制電路26串聯(lián)，該本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于控制永久磁鐵磁特性的裝置，包括：一個(gè)具有北極和南極的永久磁鐵，一個(gè)圍繞該永久磁鐵位于其南北極中間的導(dǎo)電金屬線圈，一個(gè)直流電源和與之串接的開關(guān)裝置，跨接至該線圈，當(dāng)該開關(guān)裝置接通時(shí)，直流電源施加到跨接的線圈上，使該永久磁鐵 的磁性大大減弱，和用于控制該開關(guān)裝置打開和接通的裝置。

【技術(shù)特征摘要】
US 1992-1-31 828,7031、一種用于控制永久磁鐵磁特性的裝置，包括：一個(gè)具有北極和南極的永久磁鐵，一個(gè)圍繞該永久磁鐵位于其南北極中間的導(dǎo)電金屬線圈，一個(gè)直流電源和與之串接的開關(guān)裝置，跨接至該線圈，當(dāng)該開關(guān)裝置接通時(shí)，直流電源施加到跨接的線圈上，使該永久磁鐵的磁性大大減弱，和用于控制該開關(guān)裝置打開和接通的裝置。2、一種如權(quán)利要求1的裝置，包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件，它帶有一旋轉(zhuǎn)軸和一由磁性材料構(gòu)成的圓周伸延區(qū)，一個(gè)固定永久磁鐵的裝置，它鄰近該旋轉(zhuǎn)部件的磁性區(qū)，使該永久磁鐵被磁耦合，該旋轉(zhuǎn)部件的磁性區(qū)具有比其它部分磁性更強(qiáng)的部分。3、如權(quán)利要求2的裝置，其中該旋轉(zhuǎn)部件的磁性區(qū)是圓周延伸的螺線形區(qū)域。4、一種如權(quán)利要求3的裝置，其中螺線形磁區(qū)沿所述旋轉(zhuǎn)部件的外圓周邊側(cè)伸延，在某一相同的圓周位置處該螺線磁區(qū)從直徑最大點(diǎn)直達(dá)直徑最小點(diǎn)。5、一種如權(quán)利要求3的裝置，其中該旋轉(zhuǎn)部件的磁性區(qū)在圍繞旋轉(zhuǎn)件的圓周上的厚度是變化的，因此其最厚和最薄之處是相鄰對(duì)置的。6、一種如權(quán)利要求5的裝置，其中該旋轉(zhuǎn)部件的一側(cè)表面是平坦的，所述固定該永久磁鐵的裝置鄰近所述平坦側(cè)表面。7、一種利用永久磁鐵在一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置，包括一具有旋轉(zhuǎn)軸的圓盤形部件，支撐所述旋轉(zhuǎn)圓盤部件的軸頸裝置，以及產(chǎn)生圓盤部件圍繞所述軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置，所述圓盤部件具有一由可產(chǎn)生磁性的材料構(gòu)成的，圓周伸延區(qū)，該材料在橫截面尺寸上圍繞該圓周區(qū)變化其磁特性，所述區(qū)的磁特性具有鄰近于至少一個(gè)圓周上的位置的最大和最小橫截面位置，一個(gè)永久磁鐵，它具有北極和南極，固定永久磁鐵的裝置，它鄰近該圓盤部件的圓周伸延區(qū)，一個(gè)導(dǎo)電線圈裝在該永久磁鐵上，并且在北極和南極間的區(qū)域內(nèi)纏繞，一個(gè)直流電壓源和與之串聯(lián)的開關(guān)裝置，跨接到導(dǎo)線線圈，并且在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)控制所述開關(guān)裝置打開和接通的裝置，保持與圓盤部件的旋轉(zhuǎn)同步。8、一種如權(quán)利要求7的裝置，其中的開關(guān)裝置每當(dāng)該圓盤部件的磁性區(qū)的最大橫截面位置移動(dòng)到接近該永久磁鐵時(shí)，則閉合一段預(yù)定時(shí)間。9、一種如權(quán)利要求7的裝置，其中的開關(guān)裝置，每當(dāng)該圓盤部件的磁性區(qū)的最大橫截面位置移動(dòng)到接近該永久磁鐵時(shí)，則打開一段預(yù)定時(shí)間。10、一種使可旋轉(zhuǎn)的圓盤形部件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置，帶有一根旋轉(zhuǎn)軸和支撐該圓盤部件的軸頸，該圓盤裝置具有一由可產(chǎn)生磁性的材料構(gòu)成的圓周區(qū)域，在鄰接的最大和最小磁性位置之間伸延，該圓盤件的一側(cè)具有一平坦表面，另一面則從與該平坦表面距離最遠(yuǎn)之處變到與該平坦表面距離最近之處，一個(gè)永久磁鐵具有南北兩極和安裝該永久磁鐵的裝置，該磁鐵的一極鄰近該圓盤部件的平坦表面，一個(gè)線圈被裝在永久磁鐵上，并且在南北兩極之間的區(qū)域內(nèi)環(huán)繞，一個(gè)直流電壓源和與之串聯(lián)的開關(guān)裝置跨接到該線圈上，以及一個(gè)電路裝置，包括控制開關(guān)開合的裝置，這相對(duì)于永久磁鐵與該圓盤部件的預(yù)定位置是同步的，閉合該開關(guān)裝置，則直流電壓施加到電線圈上，該線圈工作，極大地改變永久磁鐵和在圓盤部件里的磁性材料之間的磁耦合。11、一種用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的裝置，包括：一個(gè)支持圍繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件，第一永久磁鐵，裝在該旋轉(zhuǎn)部件上的從旋轉(zhuǎn)軸向外徑向分離開的位置，第二永久磁鐵，固定裝到靠近旋轉(zhuǎn)部件處，從而使第一永久磁鐵能夠移動(dòng)到最接近第二永久磁鐵處，以在之間產(chǎn)生磁的相互影響，一個(gè)裝在所述第一和第二永久磁鐵之一上的繞組，包括能源和連接該能源的電路裝置的裝置，與該繞組相連接，所述電路裝置包括每次在第一和第二永久磁鐵互相靠近的區(qū)域內(nèi)操作的裝置，以改變其間磁的相互影響。12、一種如權(quán)利要求11的裝置，其中多個(gè)永久磁鐵裝在圍繞該旋轉(zhuǎn)部件的圓周上各間隔開處。13、一種如權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：查爾斯約瑟夫弗林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：磁化革新有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]