用於自生一種驅動力的裝置的製作方法
2023-11-10 23:47:07 2
專利名稱：用於自生一種驅動力的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於自生一種驅動力的裝置，更具體的是一種用於使用電動勢的 裝置，該電動勢通過電磁感應在線圈上生成，並且該裝置與機械驅動裝置結合以驅動設備 的旋轉軸。
背景技術：
通常，驅動力生成裝置使用能量，例如燃料、火力、水力、風力、太陽能或者核能來 產生驅動力以便驅動機械驅動設備的旋轉軸。但是，在這些能量已經日益耗盡並且大多數能量的汙染不可避免的增加的情況 下，需要研製一種能夠自生驅動力的裝置，該裝置具有低費用並非常簡單，同時避免例如原 子核的汙染或者由於天氣對太陽能的影響而造成的許多不便的問題，等等。通常，根據法拉第電磁感應定律，當磁感應在導體上開始作用時，能感應出電動 勢。感應電動勢通常與磁源和導體之間的相對移動速度成比例。進而，眾所周知，根據洛倫 茲定律，當磁源和導體之間的相對移動速度改變以致於磁通變化從而產生電動勢，能產生 新的磁場並且也能產生與由之前磁場產生的電動勢相對的新的力。圖1是示意圖，示出了根據法拉第定律和洛倫茲定律的電磁感應原理。如圖1所 示，當磁體1以速度V相對於線圈2移動時並影響線圈2時，由於線圈2橫向穿過磁力線導 致線圈2上的感應磁場改變，所以根據法拉第定律，感應電動勢和因此產生的感應電流能 由線圈2產生，其中感應電流I和磁場強度以及相對移動速度ν成比例。並且，根據洛倫茲 定律，感應電動勢可以使得線圈2產生阻止磁體1的磁場的改變的力F，其中相反力F(例 如，相反電動勢)通過將磁體1的磁通密度B和感應電流I以及線圈2的總長度L相乘得 到，例如，F = k · B · I · L (k 為常數)因此，相反力F能繼續感應另一個力F』。因此，如果相反力F(與/或力F』)能有效的與機械驅動設備結合以驅動旋轉軸， 並且力F和F』比淨摩擦力大的多，通過短時間的外力而初始起動旋轉軸之後，旋轉軸不需 要任何外力而能旋轉，因此能產生動能。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種用於自生驅動力的裝置，該裝置能夠使用一 種由電磁感應在線圈上產生的電動勢，該裝置結合一種機械驅動設備來驅動設備的旋轉 軸，從而產生能量，而沒有任何汙染和由天氣影響引起的不便。
為了達到上述目的，根據本發明的一個方面，提供一種用於自生驅動力的裝置，該 裝置包括機械驅動設備，該設備具有一個旋轉軸，旋轉軸包括至少一組雙懸臂，該雙懸臂彼 此錯開預定的角度，每一個懸臂的一個末端與至少一個磁體相連；並且至少一組雙線圈，其固定地位於預定的角度，每個線圈的開口垂直地面對旋轉軸，其中，位於每一組線圈的一個開口上的繞組端通過一個開關元件相互電連接，當 其中一個線圈中產生感應電流時，該開關元件接通，從而將穿過其它線圈的電路短路並產 生一個電動勢以及產生在其它線圈和相應的磁體之間的排斥力，而在每一組線圈的其它開 口上的其它繞組端相互直接電連接，其中設置每個磁體的一個極性，因此排斥力出現在每 個磁體和相應線圈之間。進而，根據以上方面，磁體包括一個永久磁鐵。進而，根據以上方面，線圈包括磁導材料、空心的和/或類似物。進而，根據以上方面，懸臂被垂直地和/或以預定角度地焊接到旋轉軸上。本發明的其他方面和優點將從以下與附圖結合的、通過本發明的原理的例子來闡 述的詳細描述中變得更加明顯。
本發明以下將詳細描述參考附圖的優選實施例，其中圖1是根據法拉第定律和洛倫茲定律的電磁感應理論的示意圖；圖2是示出了根據本發明的優選實施例的一種用於自生驅動力的裝置的結構示 意圖；以及圖3是根據本發明的一種用於自生驅動力的裝置的普通電路的示意圖。
具體實施例方式參考圖2，圖2是示出了相據本發明的優選實施例的一種用於自生驅動力的裝置 的結構示意圖。如圖2所示，根據本發明，用於自生產生驅動力的裝置包括一個機械驅動設 備。該機械驅動設備包括一個旋轉軸A，其上至少包括一組雙懸臂11，12 懸臂11和12可 以是單獨的部件或者也可以各自連接到軸上。懸臂11，12的數量不被附圖的說明所限制。 優選的是，懸臂11，12的數量可以是複數個，它們各自以預定角度對稱地設置在軸A上。懸 臂11，12最好垂直地和/或以預定角度地焊接在旋轉軸A上。每個懸臂的一個末端都連接 有一個磁體31，32。優選的是，磁體31，32包括一個永久磁鐵材料。每個磁體31，32都具有 相同的極性方向，其中這些方向位於相應懸臂11，12的方向。該裝置進一步包括至少一組 雙線圈21，22，它們以和懸臂11，12的預定角度一樣的角度固定安裝。在這個實施例中，線 圈的數量與懸臂的數量相對應。但是，線圈的數量並不限制於附圖的說明。每個線圈21， 22的一個開口垂直地面向軸A。如圖所示，兩個分別位於每個線圈21，22的開口的繞組端 子b，d通過開關元件相互連接，例如電晶體Q1，並且其它兩個分別位於每個線圈21，22的 其它開口的繞組端子a，c被直接電連接。圖3示出了一個更普通的電路。開關元件30可以是電晶體，繼電器，光耦合器件， 霍耳效應器件，或者任何其它開關元件。
以下描述將闡明根據本發明的裝置的操作。如圖2所示，當磁體32穿過線圈22 的開口時，線圈22能感應電動勢El。同時，在線圈21上通過感應出電流Il的其它磁體31 也能感應電動勢E2。感應電流Il流過限流器R2並接通電晶體Q1。因為電晶體Ql接通， 電流12流過線圈22。然後，線圈22可以容易的產生相反的力(例如，相反的電動勢)從而 驅動懸臂朝S方向移動。因此，旋轉軸A能夠被驅動而旋轉。所以，在通過短時間施加的外 力的作用例如通過手動力而初始啟動軸之後，不需要任何外部能量，旋轉軸A可以以預定 的方向旋轉。線圈21和22可以是空心的或者可以具有由磁導材料製成的鐵心。雖然已經描述了本發明的優選實施例，但是，它們並不限制本發明。注意到，本領 域的技術人員能夠根據以上教導進行修改和改變。因此可以理解，在不脫離由附屬權利要 求限定的本發明的範圍和精神下，可以在本發明的具體實施例中進行許多改變，等效替換 和修改。參考標記清單12311，1221，2230， Ql31，32a,b, c, dR, R2ASI， II， 12E1，E2VF，F，BLL1，L2
磁鐵 線圈 電流計 連杆 線圈
開關元件 磁體 線圈端子 限流器 旋轉軸 旋轉方向 感應電流 電動勢 速度
力
磁通密度 線圈總長度 線圈
權利要求
一種用於自生驅動力的裝置，該裝置包括一個機械驅動設備，其具有一個旋轉軸，該旋轉軸包括至少一組兩個懸臂，所述兩個懸臂相互錯開預定角度，所述每一個懸臂的末端和至少一個磁體連接；以及至少一組兩個線圈，它們以所述預定角度固定設置，每個線圈的一個開口垂直地面對所述旋轉軸，其中，位於所述每一組所述線圈的所述一個開口上的繞組端子通過開關元件互相電連接，當所述線圈中的一個產生感應電流時，該開關元件接通，從而將穿過其它所述線圈的電路短路並產生一個電動勢以及產生在其它線圈和相應的磁體之間的排斥力，而在每一組所述線圈的其它開口的其它繞組端相互直接電連接，其中設置每個磁體的一個極性，因此排斥力出現在每個所述磁體和一個相應線圈之間。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述磁體包括永久磁鐵。
3.如權利要求1所述的裝置，其中所述線圈包含滲透性材料或者是空心的。
4.如權利要求1所述的裝置，其中所述懸臂垂直地和/或以預定角度焊接到所述旋轉 軸上。
5.如權利要求1所述的裝置，其中所述開關元件包括電晶體、繼電器、光耦合器件、霍 耳效應器件。
全文摘要
本發明涉及用於自生一種驅動力的裝置，該裝置通過電磁感應在線圈上獲得一種電動勢，並與機械驅動裝置結合來驅動設備的旋轉軸，因此，旋轉軸可以在初始啟動後不需要任何外部能量就可以旋轉。該裝置包括一個機械驅動設備，至少兩個線圈，其中機械驅動設備包括與磁體連接的懸臂，因此，相反的電動勢能在電磁感應的基礎上產生來為軸的旋轉提供施加到磁體上的力。
文檔編號H02K53/00GK101895169SQ20101023093
公開日2010年11月24日 申請日期2002年7月19日 優先權日2002年5月23日
發明者S·J·葉, Y·T·屠 申請人:勝沅科技股份有限公司