磁驱动往复式系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁驱动往复式系统及方法，其包括：至少一第一电磁铁（１８），具有长方向以界定轴向、第一端和第二端及长形开启核心（２１），其从第一端延伸到第二端，核心（２１）具有对称轴大致与轴向同轴；控制单元（２４），可提供第一功率输入至第一电磁铁（１８）及可使电磁铁（１８）随时间改变的第一磁场，其大致指向轴向的第一极；至少一固定体（２２），具有第二磁场，其大致指向轴向的第二极且配置成与核心（２１）在第一端大致同轴；至少一往复式铁磁体（２０），配置成与核心（２１）大致同轴，且在第二端未完全延伸到核心外，可具有第二磁场以回应第一磁场，铁磁体（２０）可轴向位移以回应第一及第二磁场；及转换器单元（２６），机械地接到往复式铁磁体（２０）及可以将往复式铁磁体（２０）的位移转成一功率输出。因此本发明专利技术可提供输出动力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，且尤涉及一种可提供功率输出的磁驱动往 复式系统及方法。
技术介绍
多数的转动式电动马达是靠电磁原理而操作(虽然有些马达是靠其它电机原理而操 作，如静电力及压电效应)。电磁马达的基本原理是带电的线在磁场中就会产生机械力， 该力，如冷次定律(Lorentz force law)所述，与导体及磁场都垂直，而转动马达就是利 用该效应。线性马达基本上是一种多相交流电动马达，其静子(即马达的静止部分)是摊开的因此 不产生转动力矩而是沿着其长度产生一线性力，最常见的操作模式为冷次型致动器，其中 根据上述冷次定律，施力与电流及磁场成线性比例的增加。许多先前的电磁马达如以上提到的，由于以下因素，但可能不只以下这些，如结构， 操作速度及条件，力矩，及材料成分，而使其效率有限，上述装置中有一极少部分，如果 还有，是靠往复运动原理而操作。因此需要一种可定比例的磁性往复系统，其能高效率操作及/或能产生动力。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种磁性往复式系统及方法，其 可提供输出动力。为了实现上述目的本专利技术采取的技术方案是本专利技术所述的一种磁驱动往复式系统，包括至少一第一电磁铁，具有--长方向以界 定一轴向，具有一第一端及一第二端，及具有一长形丌启核心，其从第一端延伸到第二端， 核心具有一对称轴，其大致与轴向同轴； 一控制单元，可提供一第一功率输入至第一电磁 铁及可以使电磁铁具有一随时间而改变的第一磁场，其具有大致指向轴向的第一极；至少 一固定体，具有一第二磁场，其具有一大致指向轴向的第二极且配置成与核心在第一端大 致同轴；至少一往复式铁磁体，配置成与核心大致同轴，且在第二端未完全延伸到核心外， 可具有一第二磁场以回应第一磁场，铁磁体可轴向位移以回应第一及第二磁场；及一转换 器单元，机械地接到往复式铁磁体及可以将往复式铁磁体的位移转成一功率输出。侁选地，功率输出不小于第一功率输入。最侁选地，转换器单元又包括一机械能量缓冲组件，其可非同时地储存功率输出及送 回一第二功率输入。通常，转换器单元又可感测功率输出，位移，及往复式铁磁体的速度。 更通常，控制单元又可根据数据指示，该数据是转换器单元感测到往复式铁磁体的功率输 出，位移，及速度，而控制复数个随时间而改变的电脉波，以提供第一功率输入。最侁选 地，控制单元又可控制第一功率输入以使功率输出极大。最侁选地，固定体是大致永久磁性的。通常，固定体是铁磁性的且存在第二磁场以回 应第一磁场。更通常，固定体是无作用的电磁铁。侁选地，固定体是有作用的电磁铁，及第二磁场大致维持在一定，或是第二磁场随着 第一磁场的变化而改变。最侁选地，第一电磁铁及往复式铁磁体固定在一共同机壳，及其 特征在于机壳可轴向位移以回应第一及第二磁场。本专利技术还提供一种操作一磁性往复式产生系统的方法，包括以下歩骤取用至少一第 一电磁铁，具有一长方向以界定一轴向，具有一第一端及一第二端，及具有一长形开启核 心，其从第一端延伸到第二端，核心具有一对称轴，其大致与轴向同轴；提供一第一功率输入至具有一控制单元的第一电磁铁，及可以使电磁铁具有一随时间而改变的第'磁场，其具有大致指向轴向的第一极；配置至少一固定体，其在第一端与核心区域大致同轴，该 固定体具有一第二磁场，其具有一大致指向轴向的第二极；配置至少一往复式铁磁体使其 与核心大致同轴，且在第二端未完全延伸到核心外，具有一第二磁场以回应第一磁场，铁 磁体可轴向位移以回应第 一及第二磁场；及机械地连接一转换器单元到往复式铁磁体，及 转换器单元将往复式铁磁体的位移转成一功率输出。最侁选地，单元又包括一机械能量缓冲组件，其可非同时地储存功率输出及送回一第 二功率输入。侁选地，转换器单元又可感测功率输出，位移，及往复式铁磁体的速度。通常，控制 单元根据数据指示，该数据是转换器单元感测到往复式铁磁体的功率输出，位移，及速度， 控制单元即可控制复数个随时间而改变的电脉波，以提供第一功率输入。最通常，控制单 元藉由控制第--功率输入而使功率输出极大。侁选地，固定体是大致永久磁性的。最侁选地，固定体是铁磁性的ti存在第二磁场以回应第一磁场。本专利技术的有益效果是相比现有技术，本专利技术所述的磁性往复式系统及方法，可提供 输出动力。附图说明图1A及图IB是根据本专利技术实施例1的磁驱动往复式系统的示意图； 图2A及图2B是根据本专利技术实施例2的磁驱动往复式系统的示意图； 图3A及图3B是根据本专利技术实施例3的磁驱动往复式系统的示意图； 图4A及图4B是根据本专利技术实施例4的磁驱动往复式系统的示意图； 图5是图形显示一系列实验中的力与位移； 图6及7分别是一额外实验设定的示波器输出的示意图。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一;》说明，但不作为对本专利技术的限定。本专利技术包括一种可提供输出动力的磁性往复式系统及方法。实施例i参见图IA及图1B，它们是根据本专利技术实施例的磁驱动往复式功率输出系统10的示意 图，系统10包括一机壳15， 一位于机壳15中的环状电磁铁18，及一位于电磁铁18的丌 启核心21空间中的铁磁体20。在以下说明书及权利要求书中使用的名词电磁铁是指 任何电感器，由于电流的作用而产生磁场及后续的磁力，电磁铁18通常是任何合适结构 的开启核心电磁铁，然而也可以固体的核心电磁铁，其可以打洞或是修改以允许铁磁体20 大致配置在丌启核心21中。丌启核心21通常具有一对称轴(图中未示)以界定系统的轴向， 电磁铁18 &|定在机壳15中，而铁磁体20可以在开启的核心中轴向位移，电磁铁18的磁 极及铁磁体20的磁极是轴对齐，如图1A及图1B所示且将于以下进一歩说明，附加地或 替代地，电磁铁18可表示一个以上的电磁铁，其具有与上述类似的结构且大致配置成轴 向(图中未示)，以允许铁磁体20在开启核心中位移。一固定体22与丌启核心轴向配置，接近电磁铁18，但是在机壳外部及在核心21外部， 在本专利技术的实施例中，替代地或附加地，固定体是理想的铁磁性，没有剩磁，这表示当 电磁铁18的驱动磁场消失时，它即不具有磁性；或是具有高度剩磁的永久磁铁，或是电 磁铁，电磁铁18起作用时它可以无动作或是有动作。固定体22的磁极是轴向对齐而且当 固定体是无作用的电磁铁时(电磁铁中无电流在流动)，固定体22是不改变，如图中的不 改变+及-符号所示。如果固定体22是电磁铁，则固定体22的整体功能及配置类似于电磁铁18，而且只有 固定体22的核心在图中显示。当固定体22是有作用的电磁铁时，它的极可随时间而改变， 方式类似于以下电磁铁18所述的。替代地或附加地，固定体22是无作用的电磁铁，在此情况下固定体的核心，其功能基本上类似于上述的铁磁体。一控制单元24控制功率输入到电磁铁18，及令磁极随时间而改变，在以下说明书及 权利要求书中使用的名词功率输入及功率输出是指电或机械动力，通常以瓦(W) 表示，在本专利技术的实施例中，控制单元控制藉由控制脉波频率(例如每秒的功率脉波数)及 功率脉波的脉波时间(例如以毫秒(ms)测量)，而控制至电磁铁的功率脉波。在一实施例，控制单元24提供随吋间而改变的功率脉波，如先前技术所了解的，如脉波调变方法等， 以交替地改变电磁铁的磁极方向，如图1A及1B中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁驱动往复式系统，其特征在于：所述系统包括，　至少一第一电磁铁，具有一长方向以界定一轴向，具有一第一端及一第二端，及具有一长形开启核心，其从第一端延伸到第二端，核心具有一对称轴，其大致与轴向同轴；　一控制单元，可提供一第一功 率输入至第一电磁铁及可以使电磁铁具有一随时间而改变的第一磁场，其具有大致指向轴向的第一极；　至少一固定体，具有一第二磁场，其具有一大致指向轴向的第二极且配置成与核心在第一端大致同轴；　至少一往复式铁磁体，配置成与核心大致同轴，且 在第二端未完全延伸到核心外，可具有一第二磁场以回应第一磁场，铁磁体可轴向位移以回应第一及第二磁场；　及一转换器单元，机械地接到往复式铁磁体及可以将往复式铁磁体的位移转成一功率输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-13 60/822,237;US 2007-3-29 11/692,9501.一种磁驱动往复式系统，其特征在于所述系统包括，至少一第一电磁铁，具有一长方向以界定一轴向，具有一第一端及一第二端，及具有一长形开启核心，其从第一端延伸到第二端，核心具有一对称轴，其大致与轴向同轴；一控制单元，可提供一第一功率输入至第一电磁铁及可以使电磁铁具有一随时间而改变的第一磁场，其具有大致指向轴向的第一极；至少一固定体，具有一第二磁场，其具有一大致指向轴向的第二极且配置成与核心在第一端大致同轴；至少一往复式铁磁体，配置成与核心大致同轴，且在第二端未完全延伸到核心外，可具有一第二磁场以回应第一磁场，铁磁体可轴向位移以回应第一及第二磁场；及一转换器单元，机械地接到往复式铁磁体及可以将往复式铁磁体的位移转成一功率输出。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述功率输出不小于第一功率输入。3. 根据权利要求]所述的系统，其特征在于所述转换器单元又包括一机械能量缓冲组件，其可非同时地储存功率输出及送回一第二功率输入。4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述转换器单元又可感测功率输出，位移，及往复式铁磁体的速度。5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述控制单元又可控制复数个随时间而改变的电脉波，以根据数据指示而提供第一功率输入，该数据是转换器单元感测到往复式铁磁体的功率输出、位移及速度。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述控制单元又可控制第一功率输入以使功率输出极大。7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述固定体是大致永久磁性的。8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述固定体是铁磁且存在第二磁场以回应第 一磁场。9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于所述固定体是无作用的电磁铁。10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述固定体是...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔斯勒斯辛格尔，
申请(专利权)人：丹尼尔斯勒斯辛格尔，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]