[发明专利]磁石与电磁线圈连接技术应用装置

说明书

技术领域

磁石与电磁线圈在动力设备中的应用。

背景技术

说明磁石磁场与电磁线圈磁场的相同点和不同点。

1.相同点  磁石磁场与电磁线圈磁场都具有能量，提供给电机等应用。磁石磁场与电磁线圈磁场可以建立相同的磁场，都具有N极和S极，可以相互替代。

2.不同点

2.1电磁线圈提供磁场需要对电磁线圈不断的供电；磁石提供磁场不需要外部提供能量，能长期提供磁场。

2.2电磁线圈提供磁场可以用通电或断电作到瞬间提供磁场或瞬间取消磁场。磁石提供磁场作不到瞬间提供磁场或瞬间取消磁场，只能长期提供磁场。

2.3钕铁硼磁石磁场与电磁线圈磁场提供相同的磁场强度时，电磁线圈的体积比钕铁硼磁石的体积大很多倍。重量也大很多倍。

发明内容

要解决的技术问题：

通过磁石磁场与电磁线圈磁场连接技术应用作到：使磁石磁场成为主要磁场；尽量减小使用电磁线圈的磁场，减少外部提供能量；使磁石磁场也可以作到瞬间提供磁场或瞬间取消磁场；使应用磁石的动力设备的体积和重量减小。

技术方案1.磁石与电磁线圈连接技术应用装置

电磁线圈由线圈和铁心组成，通电时按右手螺旋规则，在电磁线圈的一端产生N极和另一端产生S极，其特性与磁石一样，也可以称电磁石。通电时提供N极和S极磁场，断电时N极和S极磁场被取消。将磁石的N极连接到电磁线圈通电时的S极，磁石的N极直接与电磁线圈的铁心接触，此时相当于两个磁石相串联，变成了一个磁石，其中，磁石的外端是S极，电磁线圈的外端是N极。电磁线圈断电时，磁石N极的磁力线通过电磁线圈的铁心扩散，在电磁线圈的外端的N极处，存在的磁石的N极磁场是原磁石磁场强度的几十分之一，磁场强度很小，作为动力磁场可以忽略。也就是电磁线圈断电时，虽然有磁石，但磁场强度变得很小，相当于瞬间取消磁场。电磁线圈通电时，磁石N极的磁力线通过电磁线圈的铁心扩散变得很小，在电磁线圈的外端的N极处，磁场强度是电磁线圈断电时的几倍。相当于瞬间提供磁场。也比单独电磁线圈通电时的磁场强度大几倍。使用了磁石，就可以减小对电磁线圈提供的电能。

在电磁线圈断电时，在电磁线圈的右端N极处仍然有通过铁心存在磁石的部分N极磁场。为了减小电磁线圈断电时仍然通过铁心存在的磁石的部分N极磁场，将电磁线圈的铁心分成两段，两段之间有一定的孔隙，孔隙大小由电磁线圈的尺寸与磁石磁场强度的大小来确定。两段铁心加上孔隙仍为电磁线圈的铁心。铁心有孔隙的条件下，电磁线圈断电时其N极处，通过铁心存在的磁石的部分N极磁场基本消失，有磁场也很小，作为动力磁场更可以忽略。此时磁石N极的磁力线大部分在靠近电磁线圈的铁心孔隙前向磁石的S极方向扩散，通过铁心孔隙的磁力线极少。铁心有孔隙的条件下，电磁线圈的体积和重量较大的减少。

在电磁线圈X断电时，如果其外端的N极处仍有稍大磁场强度时，可以在磁石和铁心之间再增加一块铁心。可以较大减少磁场强度。

本申请资料中，凡是提到N极都可以改为S极，提到S极都可以改为N极。

技术方案2.磁石与电磁线圈连接技术在磁石旋转运动装置上的应用

磁石旋转运动装置结构。转子上有一个或若干个动磁石为圆弧状(也可以为正方形或长方形)。动磁石通过支架与中心轴连接。转子运动时带动中心轴旋转。定子上有静磁石，由若干个圆弧形静磁石围成圆环，使转子上的动磁石置于静磁石的磁场内。每相邻静磁石之间有较小的孔隙。动磁石的磁极轴线方向(磁石的N-S极方向)垂直于定子上静磁石的磁场方向。定子上有转子位置检测器，输出动磁石的位置信号。动磁石在静磁石磁场范围内受到一个运动力，设定为正方向力。动磁石在相邻静磁石之间较小的间隙处受到一个反方向运动力。为了消除这个反方向运动力，用磁石与电磁线圈连接技术来解决。

设定磁石与电磁线圈连接技术装置的右侧为N极(也可其他设定)；静磁石的上侧是N极；动磁石在静磁石磁场的上侧；磁石与电磁线圈连接技术装置的右侧在动磁石同一平面的外侧(或内侧)和相邻静磁石之间的孔隙的上侧及外侧，其提供磁场的面积大于相邻静磁石之间的间隙。电磁线圈不通电时，磁石与电磁线圈连接技术装置的右侧N极的磁场强度一定要小，对动磁石在静磁石磁场范围内受到运动力基本没有影响。