楔式电动机的制作方法

本发明涉及电磁机械应用领域，利用电流的磁效应所形成的磁场同极性相斥，异极性相吸的原理做功的一种电机。将电能转变成机械能。

背景技术：

电磁铁与电动机尽管都是应用电磁转换的形式，但是原理却是有差异的，也体现了各自的特点。现在的技术，应用电流的磁效应能把电磁铁的体积做得很小，功耗低，反应速度快，磁场强度大，但是利用电磁铁的磁场同极性相斥，异极性相吸的特性，只能转换成机械往复运动，想转变成机械转动只能是先实现往复运动，通过摇杆转变成机械转动，效率极低，没有现实意义。而电动机是应用电流在磁场中受力转动，也就是洛伦兹力的原理。结构简单，能效高，不过反应速度慢，输出功率也有限。尤其是在启动时，在负载大的情况下，加速度很慢。且电动机的体积随着大功率的需求，也庞大笨重的多。

技术实现要素：

本发明利用电磁铁的磁效应，用一种特殊的形状结构，将磁场同性相斥，异性相吸的的特性直接应用在电动机中，尽管结构复杂，但因为直接应用的是电磁铁的磁效应，将电磁能直接转换成旋转的机械能。因此相对于电磁感应的电动机，功耗更低，反应速度快，加速度快，体积与重量也可以有效降低。与电磁感应电动机不同，不需要轴向上的长度来增加电动机的功率，因此可以设计的很薄，减小体积。

附图说明

图1为凹槽与楔块形状特征示意图

图2为楔块切入凹槽运动路线示意图

图3为顶视楔块与凹槽在磁场作用中受力示意图

图4为侧视楔块与凹槽在磁场作用及限制作用受力示意图

图5为电动机整体运行示意图。

具体实施方式

楔式电动机是应用电磁铁磁效应原理的一种特殊构造，由内外两部分组成，内部由若干个梯形锥形状的凹槽组成，每个凹槽首尾按一定角度相连，拼接成一个内环。外部由若干个梯形锥形状的楔块组成，每个楔块可以嵌入到内环的凹槽中，比凹槽略小且长度小于凹槽。根据需要配置楔块的数量，拼接成一个外环。因为长度小于凹槽，因此楔块的数量允许多于凹槽的数量。若凹槽由电磁铁构成，楔块由永磁体构成，则内环是固定的，外环转动。反之若凹槽由永磁体构成，楔块由电磁铁构成，则外环是固定的，内环转动。当楔块与凹槽嵌合时，控制电磁铁启动，电磁铁生成一个强磁场，与所对应的永磁体磁场同极性时，互相排斥，因为凹槽的两个面存在夹角，将两个面的磁场排斥力合为一个将楔块推离凹槽敞口的一个推力，推动楔块离开凹槽。同时限制楔块运动的轨迹，在所有合力的作用下，楔块进入下一个凹槽，如此循环，通过电磁铁将电能转变成转动机械能。如果电磁铁生成的强磁场与对应的永磁体磁场异极性，楔块没有与凹槽完全嵌合。则互相吸引，磁场的引力合力将把楔块吸入凹槽中，当楔块与凹槽是错落排列时，必然会导致另一楔块突出凹槽一部分，如此循环，则可以实现反转。若是选择只在楔块与凹槽完全嵌合时电磁铁启动且是异极性磁场，互相吸引，则表现得是刹车效果，阻止内环或者外环转动。

技术特征：

技术总结
楔式电动机是应用电磁铁的磁效应原理发明的一种电动机械。通过一种梯形锥这种特殊的形状构造，利用电磁铁所产生的磁场来驱动电动机转动。虽然结构相比电磁感应电动机复杂，但是因为直接应用了电磁铁的磁效应做功，所以也具备了电磁铁的特性，功耗低，功率大，启动速度快。凹槽与楔块的独特形状构造是将电磁铁的磁效应转变成转动机械能的关键，楔块从特定角度切入凹槽中，楔块与凹槽作用面的间隙在一段过程中保持不变，因凹槽作用面存在一定夹角，电磁铁所产生的磁场通过作用面施加给楔块的合力推动楔块向凹槽扩口方向移动，形成转动机械能的转变。

技术研发人员：绳季清
受保护的技术使用者：绳季清
技术研发日：2017.07.30
技术公布日：2017.09.22