專利名稱：磁石磁力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁石在機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用，特別涉及一種磁石磁力裝置。
背景技術(shù)：
磁石建立的磁場與通電線圈建立的磁場效能完全一樣，都是能量表現(xiàn)形式。本發(fā)明和永磁直流電動機(jī)有相似的地方，例如利用磁石作定子或轉(zhuǎn)子。但是永磁直流電動機(jī)不能在定子和轉(zhuǎn)子上同時存在磁石。磁石有N極和S極,兩個磁石之間異極相吸，叫做吸力；同極相斥，叫做斥力。只用吸力和斥力是取不出磁石磁場的能量來的。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于:本發(fā)明提供一種磁石磁力裝置，目的是利用磁石磁力裝置取出磁石磁場中部分能量，從而能夠利用磁石節(jié)省能量。1、基本技術(shù)方案提供磁石磁力的方法及其特點(diǎn)為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種磁石磁力裝置，其包括至少一個靜磁石和至少一個動磁石，該動磁石位于所述靜磁石磁場內(nèi)，其中動磁石設(shè)置成其磁極軸線方向與所在靜磁石磁場方向的角度范圍為45°至135°，最佳角度是90°。按上述條件，靜磁石不動，動磁石受到一個力而運(yùn)動，該力叫磁石磁力。把靜磁石磁場用通電線圈的磁場來代替，動磁石同樣受到磁石磁力而運(yùn)動。如果讓動磁石不動,則靜磁石受到磁石磁力而向相反方向運(yùn)動。在靜磁石的N極中，動磁石的運(yùn)動方向與磁極軸線的N極方向相同。動磁石在靜磁石磁場的內(nèi)側(cè)受到磁石磁力，在靜磁石磁場的外側(cè)分別受到吸力及斥力。磁石磁力與吸力、斥力同時存在但方向不同 。避開吸力和斥力只利用磁石磁力可作直線運(yùn)動及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。磁石磁力特點(diǎn)是本裝置的應(yīng)用核心。避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法動磁石提供磁極軸線磁場，靜磁石提供磁場，在直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時設(shè)定運(yùn)動軌道，在軌道上設(shè)定磁場位置。動磁石在沒有進(jìn)入設(shè)定的磁場位置前，靜磁石不在設(shè)定的磁場位置上，動磁石進(jìn)入設(shè)定的磁場位置后，靜磁石被推入設(shè)定的磁場位置提供磁場，此時動磁石受到磁石磁力而向前運(yùn)動。當(dāng)動磁石運(yùn)動到要退出設(shè)定的磁場位置前，此時靜磁石被撤出設(shè)定的磁場位置不提供磁場，動磁石在運(yùn)動慣性的作用下繼續(xù)向前運(yùn)動。動磁石在靜磁石磁場的外側(cè)受到吸力和斥力，在靜磁石磁場的內(nèi)側(cè)只受到磁石磁力，靜磁石的推入和撤出設(shè)定的磁場位置的方法，不存在靜磁石的外側(cè)磁場，只有靜磁石的內(nèi)側(cè)磁場，所以就避開了吸力和斥力。靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置，其動力由電磁線圈來完成。需要推入時，電磁線圈通電，線圈中的桿狀鐵心直線運(yùn)動，把靜磁石推入設(shè)定的磁場位置。需要撤出時，電磁線圈所用直流電的正負(fù)極變換，則線圈鐵心向反方向運(yùn)動，帶動靜磁石撤出設(shè)定的磁場位置。
靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置的時刻由動磁石運(yùn)動時的位置傳感器的信號來完成。當(dāng)動磁石剛進(jìn)入設(shè)定的磁場位置時，測出該位置的信號傳感器發(fā)出信號，令電磁線圈通電，把靜磁石推入設(shè)定的磁場位置。當(dāng)動磁石要退出設(shè)定的磁場位置前，測出該位置的另一個信號傳感器發(fā)出信號，令電磁線圈通電，把靜磁石撤出設(shè)定的磁場位置。動磁石無論提供的是磁場還是磁極軸線，動磁石的長度或圓弧狀時的角度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的長度或圓弧狀時的角度。為縮短靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置所用的距離，采用一種裝置。其外側(cè)是由4個鐵板組成方框管狀，在4個鐵板面上分別設(shè)置小軌道和滾輪，靜磁石按置在滾輪的支架上，其支架與電磁線圈的桿狀鐵心相連，靜磁石與4個鐵板的距離相等。不提供磁場時，靜磁石及滾輪都在4個鐵板方框管內(nèi)，對動磁石沒有磁場影響。提供磁場時由電磁線圈通電推動滾輪，把靜磁石推入設(shè)定的磁場位置，即靜磁石完全脫離4個鐵板方框管。當(dāng)撤回后又回到4個鐵板方框管內(nèi)。節(jié)省能量。由若干靜磁石及把靜磁石推入撤出的附屬裝置每兩個之間保持一定距離，安置在直線上，可以進(jìn)行長距離直線運(yùn)動。由若干靜磁石及把靜磁石推入撤出的附屬裝置每兩個之間保持一定距離圍成圓環(huán)，可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。動磁石提供磁場，靜磁石提供磁極軸線磁場，與上述方法一樣。動磁石進(jìn)入設(shè)定的磁場位置時，推入靜磁石，動磁石同樣受到磁石磁力而向前運(yùn)動。吸力和斥力與磁石磁力的方向相反,抵消很多磁石磁力。避開吸力和斥力能很大的提高利用磁石磁力的能量效率。2、利用基本技術(shù)方案的裝置優(yōu)選技術(shù)方案實(shí)施例實(shí)施例1:利用吸力、斥力、磁石磁力4個方向的推力裝置靜磁石為兩個，相同磁極其方向相對,動磁石位于兩個靜磁石之間,動磁石的磁極軸線方向與靜磁石的磁場方向分別為0° ±45°、90° ±45°、180° ±45°、270° ±45°的角度時將分別受到四個方向的力。其中分別在0°、90°、180°、270°的方向受力最大。在0°、180°方向是吸力、斥力，在90°、270°方向是磁石磁力。把四個方向的力分別用支架及滑竿支撐當(dāng)作設(shè)備的推力來應(yīng)用。有原理樣機(jī)可以演示。實(shí)施例2:兩個磁石提供磁場和一個磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的短距離直線運(yùn)動裝置靜磁石為兩個，相同磁極其方向相對。也可用圓管狀磁石，管內(nèi)是一種磁極，管外是另一個磁極。動磁石位于兩個靜磁石之間，動磁石的磁極軸線方向與靜磁石的磁場方向成90° ±45°。把動磁石安裝在滑竿或滾輪上，靜磁石不動，動磁石受到磁石磁力而在兩個靜磁石之間運(yùn)動(如果所述動磁石不動，則所述兩個靜磁石在動磁石兩側(cè)運(yùn)動)。靜磁石的磁場長度大于動磁石的磁場長度，靜磁石為直線。用外力把動磁石推入靜磁石磁場，動磁石受到磁石磁力向前運(yùn)動，穿過靜磁石后停下來。為減少靜磁石末端的反方向吸力，把靜磁石末端的尺寸減小或放置鐵片。動磁石在靜磁石磁場中作短距離直線運(yùn)動。該裝置可應(yīng)用在短距離輸送設(shè)備上。有原理樣機(jī)可以演示。實(shí)施例3: —個磁石提供兩個磁場和兩個磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的短距離直線運(yùn)動裝置所述動磁石為一個，提供N極和S極磁場，所述靜磁石為兩個，分別位于動磁石的兩側(cè)的N極和S極，靜磁石的磁極軸線方向與動磁石的磁場方向成90°，靜磁石的磁極軸線的N極和S極要對應(yīng)動磁石的S極和N極，令其受力方向一致。(如果所述動磁石不動，則所述兩個靜磁石在動磁石兩側(cè)運(yùn)動)。動磁石提供的磁場長度要比提供磁極軸線的靜磁石的長度要長。所有磁石的磁場強(qiáng)度要匹配。動磁石安裝在能在軌道上直線運(yùn)動的支架上，支架下部有車輪，動磁石受到磁石磁力后，能帶動車輪向前運(yùn)動。當(dāng)要求運(yùn)動距離短時，靜磁石固定在與軌道同一體的支架上不動。用外力把動磁石的前進(jìn)方向前端的磁場在軌道上推入靜磁石的磁場，這時動磁石受到磁石磁力作用，在軌道上向前運(yùn)動，沖過靜磁石后停下來。為減少靜磁石末端的反方向吸力，把靜磁石末端的尺寸減小或放置鐵片。動磁石在靜磁石磁場中作短距離直線運(yùn)動。該裝置可應(yīng)用在短距離輸送設(shè)備上。有原理樣機(jī)可以演示。實(shí)施例4:只用磁石磁力的長距離直線運(yùn)動裝置本優(yōu)選是把動磁石的運(yùn)動距離變得很長，不受距離限制。動磁石為一個，提供N極和S極兩個磁場，此時動磁石提供的磁場長度要比提供磁極軸線的靜磁石的長度要長。所有磁石的磁場強(qiáng)度要匹配。動磁石安裝在能在軌道上直線(或曲線)運(yùn)動的支架上，支架下部有車輪，動磁石受到磁石磁力后，能帶動車輪向前運(yùn)動。兩個靜磁石分別在動磁石的兩側(cè)磁場上,磁石磁場的極性相對應(yīng),產(chǎn)生同方向的磁石磁力，其磁極軸線方向與動磁石的磁場方向成90°。上述兩個靜磁石為一組，運(yùn)動時用多組靜磁石組。利用避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，第I組靜磁石組的兩個磁石同時從設(shè)定的磁場位置推入或撤出，動磁石受到磁石磁力向前運(yùn)動。因動磁石的磁場長度比靜磁石的有效磁場的長度長，動磁石可以運(yùn)動一段距離。第2組靜磁石也像第I組靜磁石一樣進(jìn)入和撤出，產(chǎn)生磁石磁力令動磁石繼續(xù)向前運(yùn)動。依次類推，運(yùn)用若干個靜磁石組，動磁石可以不斷的向前作直線(或曲線)長距離的運(yùn)動。用兩個靜磁石提供磁場一個動磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的長距離直線運(yùn)動裝置與上述裝置原理一樣，應(yīng)用也一樣。本裝置能在機(jī)械加工的刨床上應(yīng)用。也能應(yīng)用到拋物器上。本優(yōu)選有原理樣機(jī)可演示。實(shí)施例5:只用磁石磁力的無中心軸旋轉(zhuǎn)(圓周)運(yùn)動裝置利用只用磁石磁力的長距離直線運(yùn)動裝置的原理作成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置。把直線軌道改為圓周軌道，或把動磁石安裝在直徑較大的推力軸承上(無中心軸，承受上邊的力，并能轉(zhuǎn)動)。動磁石由直線形改為圓弧形，動磁石的圓弧角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的圓弧角度。樣機(jī)實(shí)驗(yàn)中動磁石的圓弧角度為120°，靜磁石的圓弧角度為20°，效果很好。由多個靜磁石保持一定的距離而圍成圓，依次提供磁石磁力，動磁石就旋轉(zhuǎn)起來。其他與長離直線運(yùn)動裝置一樣。動磁石支架上有齒輪，用來向外傳遞力。像電機(jī)一樣的用途。有原理樣機(jī)可以演示實(shí)施例6:有中心軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置動磁石固定在支架上，支架與中心軸相連，動磁石能帶動中心軸轉(zhuǎn)動。動磁石為圓弧形，動磁石的圓弧角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的圓弧角度。樣機(jī)實(shí)驗(yàn)中動磁石的圓弧角度為120°，靜磁石的圓弧角度為20°，效果很好。動磁石提供磁場的磁極N和S為上下方向。靜磁石為兩個一組，提供磁極軸線磁場，位于動磁石提供磁場的磁極N和S位置,一個在上，一個在下。動磁石的磁場方向與靜磁石磁極軸線方向成90°。兩個靜磁石能同時進(jìn)入或撤出設(shè)定的動磁石磁場位置。采用避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，完成靜磁石推入、撤出，令動磁石在磁石磁力的作用下向前運(yùn)動。由多個靜磁石圍成圓，依次提供磁石磁力，動磁石就旋轉(zhuǎn)起來。用兩個靜磁石提供磁場一個動磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的有軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置與上述裝置原理一樣，應(yīng)用也一樣，不再詳述。本裝置類似電機(jī)的應(yīng)用。有原理樣機(jī)可以演示。 實(shí)施例7:磁石磁力直流電動機(jī)用電磁線圈代替靜磁石，動磁石的磁極軸線方向與電磁線圈的磁場方向成90°，動磁石提供的磁場長度和角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁線圈提供的磁場長度和角度。利用避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法。利用動磁石運(yùn)動位置傳感器的信號，動磁石進(jìn)入電磁線圈的磁場后通電,動磁石即將離開電磁線圈的磁場前斷電,動磁石受到磁石磁力而運(yùn)動,避開了吸力和斥力。由多個電磁線圈組成定子磁場，動磁石為轉(zhuǎn)子磁場，用轉(zhuǎn)子位置傳感器控制通電時間，像一般永磁直流電動機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。也可以用電磁線圈提供磁極軸線，動磁石提供磁場，動磁石提供的磁場長度和角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁線圈提供的磁場長度和角度。動磁石也受到磁石磁力而運(yùn)動。于現(xiàn)有電機(jī)的載流導(dǎo)體在磁場中受力(稱為電磁力)相近。是一般永磁直流電動機(jī)的一種，唯一不同是動磁石的磁場方向相差90°，用的是磁石磁力。有益效果:現(xiàn)在一般認(rèn)識兩個磁石之間只有吸力和斥力，只用吸力和斥力是取不出能量來的?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)兩個磁石之間還有一個力，叫磁石磁力。吸力斥力與磁石磁力一起存在。一個技術(shù)方案是在不同方向利用吸力、斥力、磁石磁力作為推力來能節(jié)省能量。其他的技術(shù)方案是只利用磁石磁力，避開吸力和斥力，取出了磁石的能量。利用磁石磁力作為運(yùn)動的主要動力，利用瞬間外力作為輔助幫磁石磁力完成運(yùn)動，能節(jié)省能源。試驗(yàn)已證明利用磁石磁力作為運(yùn)動的主要動力，進(jìn)行直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。


圖1為吸力、斥力、磁石磁力在不同方向存在的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為吸力、斥力、磁石磁力在同一方向上存在的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為利用磁石磁力短距離直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為利用磁石磁力長距離直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為利用磁石磁力旋轉(zhuǎn)(圓周)運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的形狀、構(gòu)造以及特點(diǎn)能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1:利用吸力、斥力、磁石磁力4個方向的推力裝置I).圖1是吸力、斥力、磁石磁力在不同方向存在的結(jié)構(gòu)示意圖把靜磁石Jl-1、J2-1和靜磁石Jl-2、J2_2分別固定在兩個木板M上，兩個N極相對，組成一個N極(S極)空間。作一個U型鋁框架L，置于N極空間。在U型鋁框架L上橫穿一個銅管T，在銅管T上置一個中間有孔的動磁石Y，動磁石Y的磁極軸線方向和銅管T方向一致，動磁石Y能在銅管T上滑動。動磁石Y和銅管T置于N極空間的中心位置。把鋁框架L與木板M用一個軸及軸承Z固定，位于中心位置，能使鋁框架轉(zhuǎn)動360°而不離開中心位置。圖1a是側(cè)視圖。2).受力實(shí)驗(yàn)(I).轉(zhuǎn)動鋁框架L，動磁石Y的N極方向與靜磁石Jl的N極方向在0° ,90°，180° ,270°時，受力方向如A、B、C、D四個方向力示意圖所標(biāo)示的受力方向。圖1b是俯視圖，受力方向如箭頭所示，并且受力最大。(2).轉(zhuǎn)動鋁框架L，動磁石Y的N極方向與靜磁石Jl的N極方向?yàn)?5°，135°，225。，315。時，即各力的±45。，ABCD各方向力均為O。(3).轉(zhuǎn)動鋁框架L，動磁石Y的N極方向與靜磁石Jl的N極方向在0° ,90°，180° ,270°各點(diǎn)分別向其點(diǎn)的±45°轉(zhuǎn)動時其受力逐漸減少，到±45°時受力為O。3).結(jié)論:(I).當(dāng)一個靜磁石的磁場正方向與動磁石的磁極軸線的正方向之間的角度，分別為下列角度的時候，將受到不同的力:O?！?5。一為引力；90° ±45° —為正方向磁石磁力；180° ±45。一為斥力；270° ±45° —為反方向磁石磁力。當(dāng)兩個靜磁石的磁極相對，與動磁石的磁極軸線的正方向之間的角度分別為下列角度的時候，將受到不同的力:0° ±45° —為引力和斥力；90° ±45° —為正方向磁石磁力；180° ±45° —為斥力和引力；270° ±45° —為反方向磁石磁力；(2).在0° ,90° ,180° ,270°時受力最大，在其各最大受力點(diǎn)的±45°連接處受力為O。說明ABCD各方向力都是相對獨(dú)立的力。(3).說明“磁石磁力”是像“斥力”和“引力” 一樣是客觀存在的。(4).斥力、引力的方向是指向靜磁石，動磁石在斥力或引力的作用下被靜磁石擋住，不能繼續(xù)前進(jìn)。磁石磁力的方向與斥力、引力的方向相差90度，靜磁石擋不住，接上新的靜磁石磁場可以在新的磁石磁力的作用下繼續(xù)前進(jìn)。4).應(yīng)用的技術(shù)方案簡單說明軸Z與鋁框架L緊固，軸Z轉(zhuǎn)動能帶動鋁框架L轉(zhuǎn)動，鋁框架L上的動磁石Y等也一起轉(zhuǎn)動。靜磁石Jl、J2及木板M不動。在銅管T內(nèi)，安裝一個小軸G，小軸G用螺釘R與動磁石Y連結(jié)，小軸G跟隨動磁石Y移動，在銅管T上設(shè)有溝空隙，讓螺釘R能隨動磁石Y移動。在只說明原理時，不用小軸G，則靜磁石用整體的J1、J2。當(dāng)把A、B、C、D四個方向的力用作推力時，應(yīng)有小軸G與外部連接。則靜磁石J1、J2分別再分成兩個J1-UJ1-2及J2-1、J2-2，其J1-UJ1-2或J2-l、J2-2之間用于小軸G運(yùn)轉(zhuǎn)。用外力使軸Z轉(zhuǎn)動，則動磁石Y分別向A、B、C、D四個方向移動，也帶動小軸G移動，成為四個方向的推力。舉例來說，如傳送帶上不斷的輸送來物品，要分別送到三個或四個其他傳送帶上，這時利用本裝置就能作到。實(shí)施例2:兩個磁石提供磁場和一個磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的短距離直線運(yùn)動裝置
圖2是吸力、斥力、磁石磁力在同一方向上存在的結(jié)構(gòu)示意圖。靜磁石Jl和J2，外側(cè)為S極、內(nèi)側(cè)是N極、動磁石D為一帶中心孔的圓柱狀，右端為N極、左端為S極。中心孔中穿過一根銅棒T，動磁石D能在銅棒T上滑動，將動磁石D和銅棒T置于靜磁石Jl和J2的磁場內(nèi)。磁石N極和S極內(nèi)部連線叫做磁石磁極軸線。動磁石的磁極軸線方向與所在靜磁場方向成90° ±45°時,動磁石受到磁石磁力、斥力、引力
三種力。FA叫做磁石磁力、FB叫做斥力、FC叫做引力。斥力和吸力處于靜磁石磁場的外側(cè)，方向如圖示。斥力FB和引力FC的方向與磁力FA的方向相反，F(xiàn)B是由于動磁石的N極與靜磁石的N極產(chǎn)生的斥力，F(xiàn)C是由于動磁石的S極與靜磁石的N極產(chǎn)生的引力。最有意義的是磁石磁力FA。其中FA與之間是受力穩(wěn)定點(diǎn)，F(xiàn)A與FB之間是非穩(wěn)定點(diǎn)?？梢?guī)定為從N極出發(fā)的磁力線方向?yàn)檎较?。從磁極軸線的N極出發(fā)的磁力線方向?yàn)檎较?，動磁石的運(yùn)動方向與磁極軸線N極方向一致。動磁石磁極軸線方向與靜磁石磁場方向所說的垂直是指一個范圍，即90° ±45°。在90°時磁石磁力最大，越靠近±45°磁石磁力越小，±45°時為O。利用吸力和斥力的原理解釋磁石磁力的方向與實(shí)際使用的磁石磁力的方向相反，證明磁石磁力不是吸力、斥力。從磁力區(qū)取出磁石磁力作為動力源，對斥力和弓I力采用技術(shù)方法或者避開，或者加以利用，或者盡量減小。本裝用外力把動磁石推入靜磁石的磁場，動磁石受到磁石磁力向前運(yùn)動，穿過靜磁石后停下來。為減少靜磁石末端反方向吸力，把靜磁石末端的尺寸減小或放置鐵片。也可用圓管狀磁石，管內(nèi)是一種磁極，管外是另一個磁極。其運(yùn)動是短距離直線運(yùn)動。可用在短距離輸送裝置上等。本裝置有原理樣機(jī)可演示。實(shí)施例3: 一個磁石提供兩個磁場和兩個磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的短距離直線運(yùn)動裝置圖3是利用磁石磁力短距離直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是俯視圖。動磁石D的長度比靜磁石的長度要長，動磁石D提供磁場，一邊是N極，另一邊是S極。動磁石D安裝在有4個車輪L的支架上，能在平面或軌道上滾動前進(jìn)。靜磁石Jl和J2分別安裝在動磁石D磁場兩側(cè)的支架上，支架固定在平面或軌道上。Jl的S-N磁極軸線靠近D的N極，J2的N— S磁極軸線靠近D的S極。靜磁石Jl和J2的磁極軸線方向與動磁石D的磁場方向成90°。Jl與J2之間的距離能讓動磁石D通過。靜磁石Jl和J2固定不動，用外力把動磁石D的運(yùn)動前端置入靜磁石Jl和J2之間，撤去外力，動磁石D在磁石磁力的作用下向前運(yùn)動，全部穿過靜磁石Jl和J2后停下來。為減少靜磁石末端的反方向吸力，把靜磁石末端的尺寸減小或放置鐵片。本裝置是短距離直線運(yùn)動?？捎迷诙叹嚯x輸送裝置上等。本裝置有原理樣機(jī)可演
/Jn ο實(shí)施例4:只用磁石磁力的長距離直線運(yùn)動裝置圖4所表示的是利用磁石磁力長距離直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意4是俯視圖(圖中靜磁石是以180°方向進(jìn)入動磁石磁場，目的是便于進(jìn)行說明結(jié)構(gòu)關(guān)系，實(shí)際應(yīng)用時是靜磁石是從動磁石的上方以90°的方向進(jìn)入動磁石磁場)。本裝置的動磁石D與短距離直線運(yùn)動裝置的動磁石D結(jié)構(gòu)一樣，能向前運(yùn)動。動磁石D的長度比靜磁石的長度要長，動磁石的磁場方向與靜磁石Jl和J2磁極軸線方向成90°。靜磁石J1、J2為一組，根據(jù)運(yùn)動的長短，由多組靜磁石組成，每兩組之間保持一定的距離。動磁石沒到設(shè)定的磁場位置以前，靜磁石Jl、J2向后離開設(shè)定的磁場位置。用外力把動磁石D的運(yùn)動方向的前端磁場進(jìn)入Jl、J2前方的設(shè)定的磁場位置時，用電磁線圈X1、X2把Jl、J2推入動磁石磁場，此時動磁石D受到磁石磁力，在磁石磁力的作用下動磁石D向前運(yùn)動。當(dāng)動磁石D磁場的末端離開Jl、J2磁場前時，用電磁線圈X1、X2把Jl、J2撤出回到原處。把靜磁石推入和撤出離開動磁石的磁場，如圖中雙向箭頭所示。動磁石在慣性作用下繼續(xù)前進(jìn)。動磁石D進(jìn)入J3、J4磁場時，用電磁線圈X3、X4把J1、J2推入動磁石磁場，動磁石D受到J3、J4的磁石磁力，繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)動磁石D磁場的末端離開J3、J4磁場前時，用電磁線圈X3、X4把J3、J4撤回原處，離開動磁石的磁場。動磁石在慣性作用下繼續(xù)前進(jìn)，靜磁石的推入和撤出是為了避開吸力和斥力。依次類推，運(yùn)用若干個靜磁石組Jn，動磁石可以不斷向前運(yùn)動，作到長距離直線運(yùn)動。把靜磁石推入和撤出動磁石磁場的動力，采用直流電磁線圈來執(zhí)行，通電時電磁線圈內(nèi)的鐵心直線運(yùn)動,把靜磁石推入動磁石磁場,立即斷電,受到磁石磁力的靜磁石維持在動磁石磁場內(nèi)的位置。靜磁石需要撤出動磁石磁場時，電磁線圈的直流電源的正極與負(fù)極轉(zhuǎn)換極性后通電，線圈內(nèi)的鐵心反方向直線運(yùn)動，把靜磁石撤回原位置。為縮短靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置所用的距離，采用一種裝置。其外側(cè)是由4個鐵板組成方框管狀，在4個鐵板面上分別設(shè)置小軌道和滾輪，靜磁石安置在滾輪的支架上，其支架與電磁線圈的桿狀鐵心相連，靜磁石與4個鐵板的距離相等。不提供磁場時，靜磁石及滾輪都在4個鐵板方框管內(nèi)，對動磁石沒有磁場影響。提供磁場時由電磁線圈通電推動滾輪，把靜磁石推入設(shè)定的磁場位置，即靜磁石完全脫離4個鐵板方框管。當(dāng)撤回后又回到4個鐵板方框管內(nèi)。靜磁石的推入和撤出的時刻，用動磁石運(yùn)動位置傳感器來執(zhí)行，動磁石前端進(jìn)入到位置傳感器Wl的位置時，即動磁石磁場剛進(jìn)入靜磁石磁場，Wl發(fā)出信號，令電磁線圈通電，把靜磁石推入動磁石磁場。動磁石的末端進(jìn)入位置傳感器W2時，即動磁石將要離開靜磁石磁場，W2發(fā)出信號，令電磁線圈通電，把靜磁石撤出動磁石磁場。W3、W4、Wn、WnI起到同樣的作用。上述是一個磁石提供磁場兩個磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的長距離直線運(yùn)動裝置。用兩個磁石提供磁場一個磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的長距離直線運(yùn)動裝置與上述裝置原理一樣，應(yīng)用也一樣。不再詳述。本裝置用于運(yùn)輸和機(jī)械傳送裝置的直線運(yùn)動，如機(jī)械加工用的刨床、物資傳送帶，拋物器等。實(shí)施例5:只用磁石磁力的無中心軸旋轉(zhuǎn)(圓周)運(yùn)動裝置利用長距離直線運(yùn)動裝置的原理作成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置(無中心軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置)。把直線軌道改為圓周軌道，或把動磁石安裝在直徑較大的推力軸承上(無中心軸，承受上邊的力，并能轉(zhuǎn)動)。動磁石由直線形改為圓弧形，動磁石的圓弧角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的圓弧角度。在樣機(jī)試驗(yàn)中，動磁石的圓弧角度120°，靜磁石的圓弧角度20°受力效果很好。由若干靜磁石組圍成圓形，每相鄰兩個靜磁石之間有一定的角度和距離，利用避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，動磁石受到磁石磁力而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。動磁石支架上有齒輪，用來向外傳遞力。像電機(jī)一樣的用途。實(shí)施例6:有中心軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置圖5所表示的是利用磁石磁力旋轉(zhuǎn)(圓周)運(yùn)動結(jié)構(gòu)示意5是俯視圖。圖中O是軸，L是支架，D是動磁石，動磁石D固定在支架L上，支架與軸相連。動磁石D為圓弧形，動磁石的圓弧角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石，樣機(jī)實(shí)驗(yàn)中動磁石的圓弧角度為120°，靜磁石的圓弧角度為20°，效果很好。動磁石D的磁極N和S為上下方向，設(shè)定動磁石D運(yùn)動方向?yàn)轫槙r針方向。Jl是靜磁石,相對于軸心其磁極軸線的S極在左邊，N極在右邊。靜磁石J2在Jl及動磁石D的下方，其磁極軸線方向與Jl相反。動磁石D的磁場方向與Jl、J2的磁極軸線方向成90°。令Jl和J2能同時進(jìn)入或撤出動磁石磁場設(shè)定的磁場位置。當(dāng)動磁石D的前端磁場進(jìn)入Jl、J2的磁場時，把Jl、J2推入在設(shè)定的動磁石D的磁場中，其設(shè)定的磁場位置如虛線所示。這時動磁石D受到Jl、J2的磁石磁力，在磁石磁力的作用下，動磁石D向前運(yùn)動。動磁石的磁場末端將要離開Jl、J2時，把Jl、J2撤出動磁石磁場。在慣性的作用下動磁石D繼續(xù)前進(jìn)。當(dāng)動磁石D的前端磁場進(jìn)入J3、J4的磁場時(J4在J3的下方)，把J3、J4推入D的磁場中，這時動磁石D受到J3、J4的磁石磁力，在磁石磁力的作用下，動磁石D繼續(xù)向前運(yùn)動。動磁石的磁場末端將要離開J3、J4時，把J3、J4撤出動磁石D磁場。在慣性的作用下動磁石D繼續(xù)前進(jìn)，靜磁石的推入和撤出為了避開吸力和斥力。依次類推，由Jl和J2、J3和J4、等若干靜磁石圍成圓形，作為定子磁場，依次提供磁石磁力；動磁石D作為轉(zhuǎn)子磁場，動磁石D就旋轉(zhuǎn)起來。利用避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法。本裝置采用直流電磁線圈X來執(zhí)行靜磁石的推入和撤出，通電時電磁線圈X內(nèi)的鐵心直線運(yùn)動,把靜磁石推入動磁石磁場,立即斷電,靜磁石維持在動磁石磁場內(nèi)的位置。靜磁石需要撤出動磁石磁場時，電磁線圈X的直流電源的正極與負(fù)極轉(zhuǎn)換極性后通電，線圈內(nèi)的鐵心反方向直線運(yùn)動，把靜磁石撤回原位置。為縮短靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置所用的距離，采用一種裝置。其外側(cè)是由4個鐵板組成方框管狀，在4個鐵板面上分別設(shè)置小軌道和滾輪，靜磁石安置在滾輪的支架上，其支架與電磁線圈的桿狀鐵心相連，靜磁石與4個鐵板的距離相等。不提供磁場時，靜磁石及滾輪都在4個鐵板方框管內(nèi)，對動磁石沒有磁場影響。提供磁場時由電磁線圈通電推動滾輪，把靜磁石推入設(shè)定的磁場位置，即靜磁石完全脫離4個鐵板方框管。當(dāng)撤回后又回到4個鐵板方框管內(nèi)。靜磁石的推入和撤出的時刻，用動磁石運(yùn)動位置傳感器來執(zhí)行，動磁石前端進(jìn)入到位置傳感器Wl的位置時，即動磁石磁場剛進(jìn)入靜磁石磁場設(shè)定位置，Wl發(fā)出信號，令電磁線圈通電，把靜磁石推入動磁石磁場，動磁石的末端進(jìn)入位置傳感器W2時，即動磁石將要離開靜磁石磁場，W2發(fā)出信號，令電磁線圈通電，把靜磁石撤出動磁石磁場。本裝置有類似電機(jī)的應(yīng)用。上述是一個動磁石提供磁場兩個靜磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的有軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置。用兩個靜磁石提供磁場一個動磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的有軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置與上述裝置原理一樣，應(yīng)用也一樣，不再詳述。實(shí)施例7:磁石磁力直流電動機(jī)在裝置優(yōu)選6中，用電磁線圈代替靜磁石的磁石磁力直流電動機(jī)。用電磁線圈代替靜磁石提供磁場，動磁石的磁極軸線方向與電磁線圈的磁場方向成90°，動磁石提供的磁場長度和角度要遠(yuǎn)大于電磁線圈提供的磁場長度和角度。動磁石進(jìn)入電磁線圈的磁場設(shè)定位置后通電，動磁石即將離開電磁線圈的磁場前斷電，這樣就避開吸力和斥力，動磁石受到磁石磁力而運(yùn)動。由多個電磁線圈組成定子磁場，動磁石作為轉(zhuǎn)子，用轉(zhuǎn)子位置傳感器控制通電時間,像一般永磁電機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。也可以用電磁線圈提供磁極軸線，動磁石提供磁場，動磁石提供的磁場長度和角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁線圈提供的磁場長度和角度。于現(xiàn)有電機(jī)的載流導(dǎo)體在磁場中受力(稱作電磁力)相近。是永磁直流電動機(jī)的一種，唯一不同是動磁石的磁場方向相差90° ,用的是磁石磁力。以上對本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁石磁力裝置，其特征在于:其包括至少一個靜磁石和至少一個動磁石，該動磁石位于該靜磁石磁場內(nèi)，其中該動磁石設(shè)置成其磁極軸線方向與所在該靜磁石磁場方向的角度范圍為45°至135° ;按上述條件，該靜磁石不動，該動磁石受到一個力而運(yùn)動，該力叫磁石磁力；讓該動磁石不動，則該靜磁石受到磁石磁力而向相反方向運(yùn)動；在該靜磁石的N極中，該動磁石的運(yùn)動方向與磁極軸線的N極方向相同；該動磁石在靜磁石磁場的首末端相鄰處將分別受到吸力及斥力；磁石磁力與吸力、斥力同時存在但方向不同； 該動磁石提供磁極軸線磁場，該靜磁石提供磁場，在直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時設(shè)定運(yùn)動軌道，在軌道上設(shè)定磁場位置；該動磁石在沒有進(jìn)入設(shè)定的磁場位置前，該靜磁石不在設(shè)定的磁場位置上，該動磁石進(jìn)入設(shè)定的磁場位置后，該靜磁石被推入設(shè)定的磁場位置提供磁場，此時該動磁石受到磁石磁力而向前運(yùn)動；當(dāng)該動磁石運(yùn)動到要退出設(shè)定的磁場位置前，此時該靜磁石被撤出設(shè)定的磁場位置不提供磁場，該動磁石在運(yùn)動慣性的作用下繼續(xù)向前運(yùn)動；該動磁石在靜磁石磁場的外側(cè)受到吸力和斥力，在該靜磁石磁場的內(nèi)側(cè)只受到磁石磁力，該靜磁石的推入和撤出設(shè)定的磁場位置的方法，不存在該靜磁石的外側(cè)磁場，只有該靜磁石的內(nèi)側(cè)磁場，所以就避開了吸力和斥力； 該磁石磁力裝置還包括設(shè)于該靜磁石一側(cè)的電磁線圈，該靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置，其動力由該電磁線圈來完成；需要推入時，該電磁線圈通電，線圈中的桿狀鐵心直線運(yùn)動，把該靜磁石推入設(shè)定的磁場位置；需要撤出時，該電磁線圈所用直流電的正負(fù)極變換，則線圈鐵心向反方向運(yùn)動，帶動該靜磁石撤出設(shè)定的磁場位置； 于該動磁石的運(yùn)動路徑上設(shè)有位置傳感器，該靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置的時刻由該動磁石運(yùn)動時的位置傳感器的信號來完成；當(dāng)該動磁石剛進(jìn)入設(shè)定的磁場位置時，該信號傳感器發(fā)出信號，令該電磁線圈通電，把該靜磁石推入設(shè)定的磁場位置；當(dāng)該動磁石要退出設(shè)定的磁場位置前，另一個信號傳感器發(fā)出信號，令該電磁線圈通電，把該靜磁石撤出設(shè)定的磁場位置； 該動磁石無論提供的是磁場還是磁極軸線，該動磁石的長度或圓弧狀時的角度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的長度或圓弧狀時的角度； 為縮短靜磁石推入和撤出設(shè)定的磁場位置所用的距離，該磁石磁力裝置還包括一裝置；該裝置外側(cè)是由4個鐵板組成方框管狀，在4個鐵板面上分別設(shè)置小軌道和滾輪，該靜磁石安置在滾輪的支架上，該支架與該電磁線圈的桿狀鐵心相連，該靜磁石與4個鐵板的距離相等；不提供磁場時，該靜磁石及滾輪都在4個鐵板方框管內(nèi)，對該動磁石沒有磁場影響；提供磁場時由該電磁線圈通電推動滾輪，把該靜磁石推入設(shè)定的磁場位置，即該靜磁石完全脫離4個鐵板方框管；當(dāng)撤回后又回到4個鐵板方框管內(nèi)； 由多個靜磁石及把靜磁石推入撤出裝置每兩個之間保持一定距離，安置在直線上，能進(jìn)行長距離直線運(yùn)動；由多個靜磁石及把靜磁石推入撤出裝置每兩個之間保持一定距離圍成圓環(huán)，能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
2.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:交換該動磁石和該靜磁石的作用，該動磁石提供磁場，該靜磁石提供磁極軸線磁場；該動磁石進(jìn)入設(shè)定的磁場位置時，推入該靜磁石，該動磁石同樣受到磁石磁力而向前運(yùn)動。
3.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:該靜磁石磁場用通電線圈的磁場來代替，該動磁石同樣受到磁石磁力而運(yùn)動。
4.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:該靜磁石為兩個，相同磁極其方向相對，該動磁石位于兩個靜磁石之間，該動磁石的磁極軸線方向與該靜磁石的磁場方向分別為O?！?5°、90° ±45°、180° ±45°、270° ±45°的角度時分別受到四個方向的力；其中分別在0°、90°、180°、270°的方向受力最大；在0°、180°方向是吸力、斥力，在90°、270°方向是磁石磁力；把四個方向的力分別當(dāng)作推力來應(yīng)用。
5.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:該靜磁石為兩個，相同磁極其方向相對；或者為圓管狀磁石，管內(nèi)是一種磁極，管外是另一個磁極；該動磁石位于兩個靜磁石之間，該動磁石的磁極軸線方向與靜磁石的磁場方向成90° ±45° ;該動磁石安裝在滑竿或滾輪上，所述靜磁石不動，所述動磁石受到磁石磁力而在兩個靜磁石之間運(yùn)動；該靜磁石的磁場長度大于動磁的磁場長度，該靜磁石為直線；用外力把該動磁石推入該靜磁石磁場，該動磁石受到磁石磁力向前運(yùn)動，穿過該靜磁石后停下來；為減少該靜磁石末端反方向吸力，把該靜磁石末端的尺寸減小或放置鐵片；該動磁石在靜磁石磁場中作短距離直線運(yùn)動。
6.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:該靜磁石為一個，提供N極和S極磁場，該動磁石為兩個，分別位于該靜磁石的兩側(cè)的N極和S極,該動磁石的磁極軸線方向與該靜磁石的磁場方向成90°，該動磁石的磁極軸線的N極和S極要對應(yīng)該靜磁石的S極和N極，令其受力方向一致；該動磁石提供的磁場長度要比提供磁極軸線的該靜磁石的長度要長；該動磁石安裝在能在軌道上直線運(yùn)動的支架上，該支架下部有車輪，該動磁石受到磁石磁力后，帶動該車輪向前運(yùn)動；該靜磁石固定在與軌道同一體的支架上；用外力把該動磁石的前進(jìn)方向前端的磁場在軌道上推入該靜磁石的磁場，這時該動磁石受到磁石磁力作用，在軌道上向前運(yùn)動，沖過該靜磁石后停下來；為減少該靜磁石末端反方向吸力，把該靜磁石末端的尺寸減小或放置鐵 片；該動磁石在該靜磁石磁場中作短距離直線運(yùn)動。
7.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:該動磁石為一個，提供N極和S極兩個磁場，此時該動磁石提供的磁場長度要比提供磁極軸線的該靜磁石的長度要長；該動磁石安裝在能在軌道上直線或曲線運(yùn)動的支架上，該支架下部有車輪，該動磁石受到磁石磁力后，能帶動該車輪向前運(yùn)動；兩個該靜磁石分別在該動磁石的兩側(cè)磁場上，磁石磁場的極性相對應(yīng)，產(chǎn)生同方向的磁石磁力，其磁極軸線方向與該動磁石的磁場方向成90° ;上述兩個該靜磁石為一組，運(yùn)動時用多組靜磁石組；利用權(quán)利要求1所述避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，運(yùn)用多個靜磁石組，該動磁石能不斷的向前運(yùn)動，作長距離的運(yùn)動；用兩個該靜磁石提供磁場一個動磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力也能長距離直線運(yùn)動。
8.如權(quán)利要求5所述磁石磁力裝置，其特征在于:把該直線軌道改為圓周軌道，或把該動磁石安裝在直徑較大的推力軸承上，該推力軸承無中心軸，承受上邊的力，并能轉(zhuǎn)動；該動磁石由直線形改為圓弧形，該動磁石的圓弧角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的圓弧角度，其磁極極性為上下相異，由多個靜磁石保持一定的距離而圍成圓，依次提供磁石磁力，動磁石就旋轉(zhuǎn)起來，該動磁石支架上有齒輪，用來向外傳遞力；像電機(jī)一樣。
9.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:該動磁石固定在支架上，該支架與中心軸相連，該動磁石能帶動中心軸轉(zhuǎn)動；該動磁石為圓弧形，該動磁石的圓弧角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靜磁石的圓弧角度；該動磁石提供磁場的磁極N和S為上下方向；該靜磁石為兩個一組，提供磁極軸線磁場，位于該動磁石提供磁場的磁極N和S位置,一個在上,一個在下；該動磁石的磁場方向與該靜磁石磁極軸線方向成90° ;兩個該靜磁石能同時進(jìn)入或撤出設(shè)定的動磁石磁場；采用避開吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，完成靜磁石推入、撤出，令該動磁石在磁石磁力的作用下向前運(yùn)動；由多個該靜磁石圍成圓，依次提供磁石磁力，該動磁石就旋轉(zhuǎn)起來；用兩個該靜磁石提供磁場一個動磁石提供磁極軸線磁場只用磁石磁力的有軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置與上述裝置原理一樣，應(yīng)用也一樣。
10.如權(quán)利要求1所述磁石磁力裝置，其特征在于:用電磁線圈代替該靜磁石，該動磁石的磁極軸線方向與該電磁線圈的磁場方向成90°，該動磁石提供的磁場長度和角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該電磁線圈提供的磁場長度和角度；利用該動磁石運(yùn)動位置傳感器的信號，該動磁石進(jìn)入電磁線圈的磁場后通電，該動磁石即將離開電磁線圈的磁場前斷電，該動磁石受到磁石磁力而運(yùn)動，由多個該電磁線圈組成定子磁場，該動磁石為轉(zhuǎn)子磁場，用轉(zhuǎn)子位置傳感器控制通電時間 ，像一般永磁電機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)；或者采用電磁線圈提供磁極軸線，該動磁石提供磁場，該動磁石提供的磁場長度和角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁線圈提供的磁場長度和角度。
全文摘要
磁石磁力裝置是磁石在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。解決從磁石磁場中取出能量，利用磁石節(jié)省能量?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)兩個磁石之間除有吸力和斥力外還有一個力，動磁石位于靜磁石磁場內(nèi)，動磁石的磁極軸線方向與所在靜磁石磁場方向的角度是90°，靜磁石不動，動磁石受到一個力而運(yùn)動，該力叫磁石磁力。吸力斥力分別在靜磁石磁場的外側(cè)?？衫梦Α⒊饬?、磁石磁力作為推力來節(jié)省能量。也可避開吸力和斥力，只利用磁石的磁石磁力作為運(yùn)動的主要動力，作成直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的動力設(shè)備，大量節(jié)省能量。把靜磁石磁場用電磁線圈的磁場來代替，動磁石同樣受到磁石磁力而運(yùn)動，和一般永磁直流電動機(jī)一樣是動力設(shè)備。
文檔編號H02N11/00GK103208951SQ201310125200
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者矯祥田, 矯健 申請人:矯祥田