五缸电磁力发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种五缸电磁力发动机，属于五缸电磁力发动机的创新技术。
【背景技术】
[0002]工业革命时代内燃机的发展推动社会向前飞速发展，目前发动机生产量大，销量广，可应用于各类机车、电动车、汽车发动机、飞机、轮船、舰艇、航母等，动力的来源，它能将其它形式的能转化为机械能，主要包括内燃机、外燃机、电动机等。外燃机和内燃机都会因燃烧不充分，产生废气，燃烧效率低，多级传动使得转化效率低，既污染环境又造成资源的浪费，他们体积都普遍大，对制造工艺及要求高，制造成本高，同时，由于减速器装置的局限，使得整个动力装置过于复杂和庞大，控制响应慢。其主要依赖于化石燃料的能量转化，其无法弥补的污染已经对生态环境和气候造成深刻的影响，屡受大自然的迫害，人类不得不转换使用再生能源来代替化石燃料等不可再生能源，该类型发动机耗能多污染大，造成许多资源的浪费，同时给环境带来巨大的危害;再生能源是最可靠能源，但考虑到气候环境及生产技术的局限性，目前磁动机发展作为磁能的开发一项标志，利用机械式的磁性换向以产生扭矩，电动机虽然不会产生有害气体，比较环保，但对与能量的合理转化难以实现高利用，另外，直线电流电动机具有碳刷和换向片，于转动时会有火花，易发生危险且需常维修，在控制领域为提升效率采用永磁磁铁，目前电动机伺服系统多使用永磁同步电机，以取代直线电动机。
[0003]热机和电机结构复杂，在气缸内，需要喷入燃油，气密性要求高，对气缸的粗糙度要求高，高耐热、耐高温、耐腐蚀等要求，对气缸制造工艺要求高，成本大大增加;不仅要控制活塞的运动时间，而且需要对点火装置、喷油装置等二级、三级传动结构进行控制，工艺要求高，造价大，响应时间长，控制精度低，效率低下；热机还需要尾气处理装置，增加了额外质量负载，消耗能量;热机燃料燃烧不充分，电动机的输出功率又比较小；单杠发动机通过单个活塞的运动来驱动曲轴，在一个周期内，不能任何时刻都提供动力，不能够保持连续动力，输出扭矩有限；热机的点火装置、喷油装置，需要复杂的点火控制系统，需要气门、火花塞、链条等辅助装置，需要多级传送来控制活塞的往复运动，结构多，整个装置的体积大，传递效率低;热机需要燃烧，消耗不可再生能源，燃烧后排放气体造成二次污染，不环保不节能，浪费资源;尾气处理装置增加额外的负载质量，成本高，见效小。电机启动力矩小，不适用一些对启动力要求特别大的装置或设备;需要变速器或减速器装置，增加负载，同时控制响应慢，其变速过程存在停顿，无法实现无级变速;传统电机发动机单组线圈串联回路式电路，电阻大，同一电压下电流小，电磁力有限，输出动力有限。
[0004]目前已知的永磁式同步电动机使用永磁铁，作为转子侧的激励磁场，故转子不需要激励磁场绕组，使其铜损降低，并可以省略碳刷、铜环等直流电机设备。而对该电磁力发动机装置，可以很好地解决上述问题。所以，日后对于该类型的电磁力发动机需求将是巨大的。动圈部件由连杆、活塞和线圈组成，其控制原理为对输入的信号电压U加载到控制线圈，载流线圈连同活塞在永磁体提供的恒定磁场中，动圈部件受电磁力F作用而产生位移，从而带动输活塞及连杆一起运动，进而推动曲轴旋转输出动力，电磁力的大小和方向，取决于线圈中控制电流i的大小和方向，通过PWM控制装置改变输入电压信号的方向改变电磁力F的方向，从而实现往复直线运动，在输出端反馈电压信号返回与输入电压进行比较，进过运算放大器调节。这样，系统由闭环控制，也提高了其控制精度和响应速度。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种五缸电磁力发动机。本实用新型结构简单合理，造价低，控制原理简单可靠，响应速度块，力矩大，环保节能，减少了传统燃油能源的消耗。
[0006]本实用新型的技术方案是:本实用新型的五缸电磁力发动机，包括有发动机机体、支撑套筒、连杆、输出轴、飞轮机构，所述发动机机体包括有机体和机腔，机体内设有机腔，支撑套筒套装在机体内设有的机腔内，永磁体组安装在机体和支撑套筒之间，支撑套筒内装设有活塞，线圈组绕在活塞的一端，且将线圈组固定在活塞上，支撑套筒的外圆柱面与永磁体组过盈配合，永磁体组与气缸体过盈配合，活塞与支撑套筒的内圆柱面间隙配合，且活塞与连杆的一端连接，连杆的另一端与输出轴连接，输出轴位于机体的中心，飞轮机构的转动中心与输出轴固定连接。
[0007]本实用新型具有以下优点:
[0008]I)本实用新型采用将线圈绕在活塞上，在固定的永磁体做上下循环切割感线运动，只需要控制活塞的运动时间，控制简单可靠，该装置的加速度的质量比优于同等质量的内燃机，响应时间短；
[0009]2)无需尾气处理装置，减少了质量负载；
[0010]3)在气缸内，不需要喷入燃油，气密性要求低，对气缸的粗糙度要求低，无高耐热、耐高温、耐腐蚀等要求，结构简单，对气缸制造工艺要求较低，成本也就会大大降低；
[0011]4)普通的内燃机一般采用四冲程，燃料燃烧的又不充分，电动机的输出功率又比较小，而五缸电磁力发动机通过五个活塞的电磁力来驱动，在一个周期内，任何时候都提供动力，保持连续动力，输出扭矩大；
[0012]5)删除内燃机的点火装置、喷油装置，不用像内燃机那样需要复杂的点火控制系统，简化结构，整个装置的体积相应地变小，结构简单，没有气门、火花塞、链条等辅助装置，不需要多级传送来控制活塞的往复运动，传递效率高；
[0013]6)该装置的运行过程中只需要提供电能，无需燃烧，不消耗不可再生能源，用可再生能源代替，无二次污染，环保节能，节约资源；
[0014]7)力矩大，质量减少，加速度大，适用一些对启动力要求特别大的装置或设备；
[0015]8)PWM控制装置电流加载在五个缸体的桥式电路，实现五个活塞有序的循环往复的直线运动，从而驱动曲轴实现旋转运动，控制简单可靠，控制精度高，启动反馈响应快的特点；
[0016]9)五缸活塞的线圈组都采用线四分之一并联再串联回路式电路，电阻减少，同一电压下电流变大，电磁力增大，加速度大；
[0017]10)通过PWM装置设置占空比实现对电流、电压的协调控制实现无级变速，无需额外的减速器装置，简便快捷，调控可靠，连续控制无停顿，动力持续稳定，无跳动。
[0018]本实用新型是一种结构简单紧凑，工艺要求低，造价低;输出力矩大，惯量小、灵活度大的五缸电磁力发动机及其控制方法。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型五缸电磁力发动机机缸的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型线圈组中并联线单元与并联节点的示意图；
[0021 ]图3为本实用新型磁块与线圈组的安装结构示意图；
[0022]图4为本实用新型永磁体组的结构示意图；
[0023]图5为本实用新型线圈组的结构示意图；
[0024]图6为本实用新型曲轴的结构示意图；
[0025]图7为本实用新型曲轴转过另一角度的结构示意图；
[0026]图8为本实用新型的外部不意图；
[0027]图9为本实用新型的整体及内部示意图；
[0028]图10为本实用新型的内部轴侧示图；
[0029]图11为本实用新型的内部正示图；
[0030]图12为本实用新型活塞线圈的PffM控制电路图；
[0031]图13为本实用新型活塞线圈的通电示意图。
【具体实施方式】
[0032]实施例:
[0033]本实用新型的结构示意图如图1、2、3、4所示，本实用新型的五缸电磁力发动机，包括有发动机机体1、支撑套筒2、连杆7及输出轴10，所述发动机机体I包括有机体012和机腔011，机体012内设有机腔011，支撑套筒2套装在机体012内设有的机腔011内，永磁体组4安装在机体012和支撑套筒2之间，支撑套筒2内装设有活塞5，线圈组6绕在活塞5的一端，并将线圈组6固定在活塞4上，支撑套筒2的外圆柱面与永磁体组4过盈配合，永磁体组4与气缸体011过盈配合，活塞5与支撑套筒2的内圆柱面间隙配合，且活塞5与连杆7的一端连接，连杆7的另一端与输出轴10连接，此外，本实用新型还包括有飞轮机构，所述输出轴10位于机体012的中心，飞轮机构的转动中心与输出轴1固定连接。所述飞轮机构是偏心结构，偏心结构的偏心围绕中