反馈式永磁发动的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种机械制造【技术领域】，尤其涉及一种通过磁能输出机械动力的发动机。反馈式永磁发动机是由启动系统、调速控制系统、机械能输出系统、电能反馈系统四部份组成。其特征在于合理运用空间三维力系，解决现有技术存在打开隔磁闸门所需功率与永磁作功所输出功率基本相等而造成能量不守恒令机械无法持续运行的重大缺陷；利用隔磁闸门打开时能释放磁力线产生磁场使两永磁体变成同极性相互排斥产生动力和隔磁闸门关闭时闭合磁力线令磁场消失和动力消失。隔磁闸门的打开和关闭使发动机活塞与永磁体B之间产生一个交变磁场，并结合力学特点使发动机运转起来，本发明具有结构合理，构件简单，实用性高，低消耗，高效能、而且可以节约大量的不可再生能源，适用范围广，推广价值高。
【专利说明】反馈式永磁发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械制造【技术领域】，尤其涉及一种通过磁能输出机械动力的机械。
【背景技术】
[0002]随着现代工业、汽车产业、航空业的飞速发展，全世界对能提供动力的机械装置需求越来越广泛，而目前最为常见的动力机械装置主要有内燃机和电动机，这些装置除了消耗大量的不可再生资源外，还对空气、生态环境造成非常大的污染，对人类造成致命性的危害，随着全球资源的日益减少，生态环境污染越来越严重，为此研发一种新型环保的机械动力装置已是当务之急。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术的不足，本发明提出一种无污染、环保安全的发动机，通过永磁体的磁能使发动机运转输出机械动力的机械装置。
[0004]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现:一种反馈式永磁发动机由启动系统、调速控制系统、机械能输出系统、电能反馈系统四部份组成。上述的启动系统由外部电源、电源控制电路、启动电机、齿轮A、定向齿轮组成；调速控制系统由电子控制电路、光电位置传感标色A、光电位置传感标色B、光电位置传感器、直线伺服电机、齿条、上、下两块隔磁闸门、永磁体C、永磁体D、永磁体E、永磁体F、齿轮C、齿轮D、轴承C、轴承D、轴承E、轴承F、传动轴A、传动轴B、齿轮E、齿轮F、齿轮G、齿轮H、永磁体G、永磁体H、永磁体1、永磁体J组成；机械能输出系统由机体、曲轴、轴承A、轴承B、连杆、活塞连接销A、输出轮、中缸、活塞套、活塞、永磁体A、活塞连接销B,上缸、永磁体B组成；电能反馈系统由发电机、整流电路、反馈电路组成。
[0005]与现有技术相比，本发明具有以下实质性特点和技术优势:
[0006]1、合理运用空间三维力系，解决现有技术存在打开隔磁闸门所需功率与永磁作功所输出功率基本相等而造成能量不守恒令机械无法持续运行的重大缺陷。
[0007]2、利用隔磁闸门打开时能释放磁力线产生磁场使两永磁体变成同极性相互排斥产生动力和隔磁闸门关闭时闭合磁力线令磁场消失和动力消失。隔磁闸门的打开和关闭使发动机活塞与永磁体B之间产生一个交变磁场，并结合力学特点使发动机运转起来，本发明具有结构合理，构件简单，实用性高，低消耗，高效能的特点；
[0008]3、在运转工作状态中由磁能转化而来的部份机械能通过反馈系统来维持机械运作，其余的机械能被作为输出能量带动其它机械运转。因此磁能利用率非常高，无污染、噪音低；
[0009]4、本发明的成本及造价都非常低廉，而且可以节约大量的不可再生能源，适用范围广，推广价值高。【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0011]图1是本发明实施的结构主视图；
[0012]图2是本发明实施的结构府视图。
[0013]图3是本发明实施的结构左视图。
[0014]图4是现有技术空间三维力系分析图。
[0015]图5是改进后空间三维力系分析图。
[0016]图1至图3中:1、机体2、启动电机3、齿轮A4、定向齿轮5、轴承A6、轴承B7、曲轴
8、永磁发电机外壳9、永磁发电机线圈10、永磁发电机磁体11、光电位置传感标色A12、光电位置传感标色B13、光电位置传感器14、输出轮15、活塞连接销A16、连杆17、中缸18、活塞套19、活塞20、活塞连接销B21、上缸22、上隔磁闸门23、下隔磁闸门24、永磁体A25、永磁体B26、传动轴A27、传动轴B28、齿轮B29、齿轮C30、齿条31、直线伺服电机32、轴承C33、轴承D34、齿轮D35、齿轮E36、齿轮F37、齿轮G38、轴承E39、轴承F40、永磁体C41、永磁体D42、永磁体E43、永磁体F44、永磁体G45、永磁体H46、永磁体147、永磁体J。48、控制电路板49、外部电源
【具体实施方式】:
[0017]参照附图1、附图2、附图3所示本发明的结构由启动系统、调速控制系统、机械能输出系统、电能反馈系统四部份组成。上述的启动系统由外部电源49、电源控制电路(集成在控制电路板48内)、启动电机2、齿轮A3、定向齿轮4组成，其特征在于用来启动永磁发动机，为发动机运行创造条件后就停止工作的一种机械结构。上述的调速控制系统由电子控制电路(集成在控制电路板48内)、光`电位置传感标色Al 1、光电位置传感标色B12、光电位置传感器13、直线伺服电机31、齿条30、上隔磁闸门22、下隔磁闸门23、永磁体C40、永磁体D42、永磁体E44、永磁体F46、齿轮B28、齿轮C29、轴承C32、轴承D33、轴承E38、轴承F39、传动轴A26、传动轴B27、齿轮D34、齿轮E35、齿轮F36、齿轮G37、永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永磁体J47组成。其特征在于1、调速控制系统能在活塞上行到止点时，根据运行速度要求瞬间打开闸门释放磁力线产生磁场推动活塞下行对外做功。2、调速控制系统能在活塞下行到止点时，根据运行速度要求瞬间关闭闸门闭合磁力线令磁场消失，令活塞可以利用惯性顺利返回到上止点。3、能通过调节打开和关闭闸门的时间来调整作用在活塞的磁场大小，来实现调整运行速度和输出功率的目的。4、通过上下两块闸门四个角上分别安装的永磁体C40、永磁体D42、永磁体E44、永磁体F46和安装在上缸四个角与永磁体C40、永磁体
D42、永磁体E44、永磁体F48--对应且极性相反的永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永
磁体J4极永磁体B25组成空间三维力系，从而令到输入功率远小于输出功率。上述的机械能输出系统由机体7、曲轴7、轴承A5、轴承B6、连杆16、活塞连接销A15、输出轮14、中缸17、活塞套18、活塞19、永磁体A24、活塞连接销B20，上缸21、永磁体B25组成。其特征在于能将磁能通过连杆16、曲轴7转化为机械能带动其它机械运转。电能反馈系统由发电机、整流电路、反馈电路组成。其特征在于利用永磁发电机将曲轴7传递过来的机械能转化成电能，然后通过整流电路、反馈电路切断外部电源将调速控制系统供电电源改为由永磁发电机供电。[0018]参照附图1、2、3解释其原理如下:当接通外部电源启动电机2启动旋转，带动齿轮A3和定向齿轮4旋转从而带动曲轴7旋转。曲轴7旋转推动活塞19由中缸17底部向中缸17顶部移动，活塞19到达顶部止点时，光电位置传感器13向电子控制电路(集成在控制电路板48内)发出脉冲。电子控制电路(集成在控制电路板48内)收到该脉冲后控制直线伺服电机31根据发动机运行速度要求向前移动打开上隔磁闸门22、下隔磁闸门23。上隔磁闸门22、下隔磁闸门2对打开后永磁体B25与活塞79上的永磁体A24磁力线被释放产生互相排斥的力推动活塞19向中缸17底部移动。当活塞79到达中缸17底部止点时光电位置传感器13向电子控制电路(集成在控制电路板48内)发出脉冲，电子控制电路(集成在控制电路板48内)收到该脉冲后控制直线伺服电机31根据发动机运行速度要求向后移动关闭上隔磁闸门22、下隔磁闸门23(永磁体B25作用在活塞19排斥力越大、速度越快活塞19所能产生的动能就会越大，活塞19动能越大发动机运行的速度就会越快。而排斥力的大小与磁通量大小有关系，因此控制上隔磁闸门22、下隔磁闸门23打开和关闭的时间和大小就能控制瞬间作用活塞19的磁通量，从而达到调整发动机速度的作用)在上隔磁闸门22、下隔磁闸门23关闭后磁力线被闭合排斥力消失，活塞19在惯性作用下由中缸17底部返回到中缸17顶部，然后不断循环上述动作，发动机开始运行。
[0019]参照附图4、附图5解释调速控制系统中存在的空间三维力系原理如下:参照附图4用于解释现有技术所存在的严重缺陷。根据参照附图4A所示，当上隔磁闸门22和下隔磁闸门23处于关闭状态时，由于永磁体的磁力线被上隔磁闸门22和下隔磁闸门23屏蔽，因此作用在活塞的磁场为零，作用力F2为零。而作用在上隔磁闸门22和下隔磁闸门23的Fl和Fl'作用力将向水平方向垂直地吸向永磁体B25。此时Fl和Fl'作用力的方向为水平方向。根据参照附图4B所示，当上隔磁闸门22和下隔磁闸门23处于打开状态时，由于永磁体的磁力线被上隔磁闸门 22和下隔磁闸门23开放，因此作用在活塞的磁场为最大。磁场产生的排斥力F2推动活塞19迅速下行，作用力F2将会因活塞19与永磁体B25之间距离增大而续渐减小。而永磁体B25对上隔磁闸门22和上隔磁闸门23产生的吸引力Fl和Fl'将随着角度@的增大而由水平方向续渐转变为垂直方向。垂直吸引力Fl和Fl'随角度@的增大而增大。当上隔磁闸门22和上隔磁闸门23完全打开时垂直吸引力Fl和Fl'为最大。由此可见反馈式永磁发动机的输出功率由排斥力F2大小所决定，排斥力F2越大输出功率越大，排斥力F2越小输出功率越小。而输入功率由永磁体B25对上隔磁闸门22和上隔磁闸门23的吸引力Fl和Fl'大小所决定，吸引力Fl和Fl'越大需要输入的功率越大，吸引力Fl和Fl'越小所需输入功率越小。由于现有技术中都是利用排斥力F2产生的输出功率进行反馈作为打开闸门的输入功率。因此发动机将会出现排斥力F2产生的输出功率随活塞19与永磁体B25之间距离增大而续渐减小，输入功率随闸门打开角度@的增大而续渐增大，从而令到输入功率大于输出功率使发动机无法继续运行的严重缺陷。为解决此严重缺陷现采取以下措施；在上下两块闸门四个角上分别安装永磁体C40、永磁体D42、永磁体E44、永
磁体F46和上缸四个角与永磁体C40、永磁体D42、永磁体E44、永磁体F46--对应且极性
相反的永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永磁体J47。现参照附图5解释其原理如下:根据参照附图5A所示由于上隔磁闸门22和下隔磁闸门23四个角上分别安装有永磁体C40、永磁体D42、永磁体E44、永磁体F46和上缸四个角与永磁体C40、永磁体D42、永磁体E44、永磁体F46 对应且极性相反的永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永磁体J47,所以永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永磁体J47会对上下两块闸门产生一个吸引力F3和F3'。F3和F3'作用的方向刚好与Fl和Fl'作用的方向相反。当上隔磁闸门22和下隔磁闸门23处于关闭状态时，由于永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永磁体J47远离上下两块闸门所以此时F3和F3'为最小，此时上隔磁闸门22和下隔磁闸门23处于关闭状态，所以角度@为零，Fl和Fl'垂直拉力为最小；根据参照附图5B所示当上隔磁闸门22和上隔磁闸门23处于打开状态时永磁体G41、永磁体H43、永磁体145、永磁体J47与上下两块闸门的距离最小所以此时F3和F3'为最大，此时上隔磁闸门22和下隔磁闸门23处于打开状态，所以角度@为最大，Fl和Fl'垂直吸引力为最大。由于F3和F3'与Fl和Fl'作用的方向相反，所以无论上下两块闸门处于打开或关闭状态，F3和F3'与Fl和Fl'都会相互抵消。因此输入功率不再由Fl和Fl'所决定。而是由上下两块闸门的机械摩擦力所决定，因此输入功率会远小输出功率。本发明合理地利用永磁体B25产生的水平排斥力和垂直吸引力而形成的空间三维力系，巧妙地加入一个与Fl和Fl'相反的吸引力F3和F3'抵消了永磁体B25产生的垂直吸引力Fl和Fl'，有效地解决现有技术所存在的严重缺陷。
[0020]以上内容是结合具体的主要实施方式所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本发明的还可根据曲轴的外形及扩展可分为单曲曲轴、双曲曲轴、四曲曲轴。按曲轴的弯曲数目结合本发明的主题及原理可扩展出输出功率更强大的双缸反馈式永磁发动机、四缸反馈式永磁发动机、六缸反馈式永磁发动机等。而这些都应当属于本发明的保护。
【权利要求】
1.一种反馈式永磁发动机由启动系统、调速控制系统、机械能输出系统、电能反馈系统四部份组成。
2.根据权利要求1所述的调速控制系统，其特征在于:1、调速控制系统能在活塞上行到止点时，根据运行速度要求瞬间打开闸门释放磁力线产生磁场推动活塞下行对外做功。2、调速控制系统能在活塞下行到止点时，根据运行速度要求瞬间关闭闸门闭合磁力线令磁场消失，令活塞可以利用惯性顺利返回到上止点。3、能通过调节打开和关闭闸门的时间来调整作用在活塞的磁场大小，来实现调整运行速度和输出功率。4、通过上下两块闸门四个角上分别安装永磁体C、永磁体D、永磁体E、永磁体F和上缸四个角与永磁体C、永磁体D、永磁体E、永磁体F--对应且极性相反的永磁体G、永磁体H、永磁体1、永磁体J及永磁体B 组成空间三维力系，从而令到输入功率小于输出功率，达到能量守恒目的。
【文档编号】H02N11/00GK103684052SQ201210338685
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月12日 优先权日:2012年9月12日
【发明者】卢志锌 申请人:卢志锌