一種發動機的製作方法

2023-12-08 08:08:21

專利名稱：：一種發動機的製作方法
技術領域：
：本發明涉及發動機領域，尤其是一種U形電磁鐵發動機，其可以用作電動汽車的發動機。
背景技術：
：對於現有的發動機設計中，主要存在以下幾個特點對稱分布的條形電磁鐵在電磁發動機上被廣泛的應用，如段志河，張克軍.電磁發動機中國，03121327[P].2003-11-19.Barbier,Patrice,JeanDaniel.ElectromagneticPowerDeviceAdaptableForASpark-IgnitionEngine:W0/2010/049744[P],1989_07-洸希蒙埃爾馬萊.電磁發動機中國，CNlOl194409[P].2008-06-04.李寶泉.無缸電磁發動機中國，200720011924.7[Ρ].2008-03-26.王志雲.電磁發動機中國，200710048235.8[Ρ].2007-09-12.，但是條形電磁鐵對磁極的使用率僅為50%。固定電磁鐵與活動電磁鐵(活塞)的對稱設計，如馬德良.彈簧電磁發動機中國，98222432.X[P].1989-07-26.唐紅雨.一種電磁發動機中國，200720116383.4[P].2008-04-16章紹京.尖頂式滾珠活塞電磁發動機中國，98227367.3[Ρ].1999-10-06羅德裡克·Α·海德.電磁發動機中國，200880118954.5[P].2010-11-10高鵬.電磁發動機中國，20092022^00.7[P].1989-07-26.，特別是在設計較大功率的發動機時，使得活動電磁鐵的質量變大，這就會減小發動機輸出效率。圓筒形汽缸設計的電磁發動機結構複雜，不利於散熱；而且直流電源是電磁發動機採用的主要電源形式，如李華兵.電磁發動機中國，200410060143.8[Ρ].2010-06-09.姜錫洲.3—種溫熱外敷藥製備方案中國，881056078[P].1989-07-26張煥忠，王永明.新型電磁發動機中國，86104709[P].1986-07-10.張煥忠，王永明.活塞式電磁發動機與擺盤式電磁發動機中國，86108222[P].1988-06-29陳德義.反應式電磁發動機中國，96103389.4[P].1996-04-09.，直流電源的通斷用行程開關來控制，以實現活塞的往復運動。如果要改變電磁發動機的功率和速度，必須調節直流的電壓。以銜鐵作為電磁力作用對象的電磁發動機，如薛衛.一種電磁發動機中國，CN1801584[P].2006-07-12.王建.電磁發動機中國，200810144508.3[P].2010-1-27。電磁鐵固定不動，銜鐵在電磁力的作用下上下運動，這種電磁發動機的電磁場的分布是均勻的，決定了銜鐵的受力也是均勻的，要提高瞬間衝量就必須增加電場強度。
發明內容本發明為了克服目前電磁發動機存在的缺陷，提供一種發動機，該發動機包括脈衝功率信號電源、上橫梁和下橫梁，在上橫梁和下橫梁之間安裝有滑軌，在上橫梁設置一個固定U形電磁鐵，在滑軌上設置一個活動U形電磁鐵；活動U形電磁鐵的U形底端連接到連杆的一端，連杆穿過下橫梁，連杆的另一端連接到動力傳動裝置。本發明利用U形電磁鐵代替目前電磁發動機的條形電磁鐵，兩個U形電磁鐵被設計成一個固定在汽缸頂部，一個活動作為活塞用，U形電磁鐵的磁極使用率為100%，可以大大地提高電磁發動機的輸出效率。此外，本發明還利用滑軌代替目前的圓筒形汽缸，簡化了結構和改善了電磁發動機的散熱。根據本發明的一個實施例，所述電動機的固定U形電磁鐵的N極和活動U形電磁鐵的N極相對，固定U形電磁鐵的S極和活動U形電磁鐵的S極相對。根據本發明的一個實施例，所述固定U形電磁鐵和活動U形電磁鐵都為T形鐵芯，這樣可以增加受力面積。根據本發明的一個實施例，所述脈衝功率信號電源佔空比和頻率可調。由於採用佔空比和頻率都可以調節的脈衝功率信號作為電源，能夠非常方便地實現電磁發動機活塞的往復運動、功率和速度的調節。根據本發明的一個實施例，所述活動U形電磁鐵比固定U形電磁鐵的質量小。由於固定電磁鐵與活動電磁鐵(活塞)之間採用非對稱設計，活動電磁鐵(活塞)比固定電磁鐵的質量小，提高了電磁發動機的輸出效率。據本發明的一個實施例，所述活動U形電磁鐵和固定U形電磁鐵的線圈串聯。由於兩個電磁鐵的線圈串聯，大大簡化了控制。根據本發明的實施例，所述活動U形電磁鐵通過滑槽固定在滑軌上。所述動力傳動裝置包括曲柄和轉動軸。針對目前電磁發動機存在的缺陷，本設計在現有的電磁發動機的基礎上作了如下的改進1.利用U形電磁鐵代替目前電磁發動機的條形電磁鐵，兩個U形電磁鐵被設計成一個固定在汽缸頂部，一個活動作為活塞用。U形電磁鐵的磁極使用率為100%，可以大大地提高電磁發動機的輸出效率；2.固定電磁鐵與活動電磁鐵(活塞)之間採用非對稱設計，活動電磁鐵(活塞)比固定電磁鐵的質量小，提高了電磁發動機的輸出效率；3.利用滑軌代替目前的圓筒形汽缸，簡化了結構和改善了電磁發動機的散熱；4.採用佔空比和頻率都可以調節的脈衝功率信號作為電源，能夠非常方便地實現電磁發動機活塞的往復運動、功率和速度的調節；5.兩個電磁鐵的線圈串聯，大大簡化了控制。本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中圖1是本發明的電動機結構示意圖。其圖1中，1.上橫梁2.U形固定電磁鐵3.電流方向；4.脈衝功率信號電源(佔空比和頻率可調)5.T形鐵芯6.磁場方向7.滑槽8.U形活動電磁鐵(活塞)9.滑軌10.下橫梁11.連杆12.曲柄13.轉動軸。具體實施例方式本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。如圖1所示的電動機結構示意圖，包括上橫梁1和下橫梁10，在上橫梁1和下橫梁10之間安裝有滑軌9，在滑軌9上設置有滑槽7，用於連接活動U形電磁鐵8和滑軌9；在上橫梁1設置一個固定U形電磁鐵2，在滑軌9上設置一個活動U形電磁鐵8，其通過滑槽7固定在滑軌9上；活動U形電磁鐵8的U型底端連接到連杆11的一端，起到一個活塞作用。連杆11穿過下橫梁10，通過下橫梁10起到導向作用，連杆11的另一端連接到動力傳動裝置，用於把活動電磁鐵的往復運動轉換成旋轉運動。其中動力傳動裝置和現有方式相同，主要包括曲柄12和轉動軸13。發電機的還包括一脈衝功率信號電源4，其佔空比和頻率可調。其中，為增加受力面積，固定U形電磁鐵2和活動U形電磁鐵8都選用T形鐵芯，如圖1所示的5。此外，固定U形電磁鐵2和活動U形電磁鐵8的N、S極相向布置，即固定U形電磁鐵2的N極和活動U形電磁鐵8的N極相對，固定U形電磁鐵2的S極和活動U形電磁鐵8的S極相對。活動電磁鐵受力和運動過程如下第一衝程，電源電壓保持高電平，在磁場排斥力的作用下沿滑軌向下運動直到最低點，這一過程中活塞受力與磁間距成反比。第二衝程，電平變為零時，活塞受力為零，僅在慣性的作用下由最低點沿滑軌向上運動回到初始位置，完成一個循環。另外，通過調節脈衝信息電源的頻率可以改變活塞的運動速度，最終改變發動機的轉速。由於電壓保持不變，活塞的受力也就不變，所以活塞的受力時間與發動機的輸出功率成正比，改變脈衝的佔空比可以改變活塞的受力時間，進而改變發動機的輸出功率。在活塞的運動過程中，它與固定電磁鐵的間距是變化的，在電源電壓保持不變的條件下，磁場力也是變化的。這與目前的燃油發動機的活塞受力和運動過程基本相同，因此本設計是利用電磁力相互排斥做功直接來對燃油發動機的膨脹做功的模擬。可以直接利用目前燃油發動機的控制方法來設計電磁發動機。作為本發明的進一步改進，固定U形電磁鐵2與活動U形電磁鐵8之間採用非對稱設計，即活動U形電磁鐵8比固定U形電磁鐵2的質量小一些，這樣可以大大地提高電磁發動機的輸出效率。作為本發明的進一步改進，兩個電磁鐵的線圈串聯，這樣可以大大簡化控制。本發明並不局限於前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。權利要求1.一種發動機，包括脈衝功率信號電源、上橫梁和下橫梁，其特徵在於，在上橫梁和下橫梁之間安裝有滑軌，在上橫梁設置一個固定U形電磁鐵，在滑軌上設置一個活動U形電磁鐵；活動U形電磁鐵的U形底端連接到連杆的一端，連杆穿過下橫梁，連杆的另一端連接到動力傳動裝置。2.如權利要求1所述的發動機，其特徵在於，所述電動機的固定U形電磁鐵的N極和活動U形電磁鐵的N極相對，固定U形電磁鐵的S極和活動U形電磁鐵的S極相對。3.如權利要求2所述的發動機，其特徵在於，所述固定U形電磁鐵和活動U形電磁鐵都為T形鐵芯。4.如權利要求1至3之一所述的發動機，其特徵在於，所述脈衝功率信號電源佔空比和頻率可調。5.如權利要求4所述的發動機，其特徵在於，所述活動U形電磁鐵比固定U形電磁鐵的質量小。6.如權利要求5所述的發動機，其特徵在於所述活動U形電磁鐵和固定U形電磁鐵的線圈串聯。7.如權利要求4或5所述的發動機，其特徵在於，所述活動U形電磁鐵通過滑槽固定在滑軌上。8.如權利要求4或5所述的發動機，其特徵在於，所述動力傳動裝置包括曲柄和轉動軸。全文摘要本發明公開了一種發動機，該發動機包括脈衝功率信號電源、上橫梁和下橫梁，在上橫梁和下橫梁之間安裝有滑軌，在上橫梁設置一個固定U形電磁鐵，在滑軌上設置一個活動U形電磁鐵,這兩個電磁鐵的線圈串聯在一起；活動U形電磁鐵的U型底端連接到連杆的一端,連杆穿過下橫梁，連杆的另一端連接到動力傳動裝置。本發明的利用U形電磁鐵代替目前電磁發動機的條形電磁鐵，兩個U形電磁鐵被設計成一個固定在汽缸頂部，一個活動作為活塞用，U形電磁鐵的磁極使用率為100%，可以大大地提高電磁發動機的輸出效率。此外，本發明還利用滑軌代替目前的圓筒形汽缸，簡化了結構和改善了電磁發動機的散熱。文檔編號H02N11/00GK102158141SQ20111009754公開日2011年8月17日申請日期2011年4月19日優先權日2011年4月19日發明者劉成,段濤申請人:劉成