[发明专利]一种旋转式磁力推进器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁力推进器，更具体地说，涉及一种旋转式磁力推进器。

背景技术

常见的推进器有气动式推进器和电动式推进器，电动式推进器按驱动方式又分为电机驱动和电磁驱动。电机驱动的推进器一般需要采用齿轮减速箱减速后推动推进杆运动，将电机的旋转运动变成直线运动，利用电机的正反转完成推杆动作，适用于推动距离长，推动速度较慢的场合。电磁驱动的推进器一般采用磁极的吸引和排斥作用实现推进杆的运动，由于现有的电磁驱动的推进器推力的大小与距离的平方成反比，当距离较远时，推力会明显减小，因此适用于推进速度快，推进距离较短的场合。例如，中国专利号ZL201220246701.X，授权公告日为2012年12月5日，发明创造名称为：直线往复无刷电动机，该申请案涉及一种直线往复无刷电动机，它由机体、电磁铁、红外感应器、动磁极构成，机体中央设有滑槽，电磁铁分为电磁铁a 和电磁铁b，分别固定在滑槽的上下端；动磁极为永磁铁结构，外形呈圆柱状，置于滑槽中，动磁极上下端对称固定运动轴；红外感应器设有两对，红外发射器a和红外接收器b为一对，红外发射器c和红外接收器d为一对；红外发射器a和红外接收器b设在滑槽上端两侧，红外发射器c和红外接收器d设在滑槽下端两侧。该申请案通过磁铁之间的磁力实现动力的往复运动，它改变了现有电动机的运动模式，能广泛应用于往复运动机构或间歇式运动机构。该申请案就存在推力的大小与距离的平方成反比，行程距离较远时，推力会明显减小的问题，只能适用于推进距离较短的场合。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有磁力推进器的上述不足，提供一种旋转式磁力推进器，采用本发明的技术方案，通过控制静磁极的电磁线圈驱动动磁极旋转，并利用螺旋轨道使动磁极在旋转时同步进行上下运动，从而实现动磁极的连续推进，且推进过程中，推力不受距离限制，推力基本保持恒定，通过改变静磁极的长度可以实现长距离推进，并且推进过程可逆，实现了双向推进，耗电较低，充分利用电磁力的作用，小电流即可产生大的作用力。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种旋转式磁力推进器，包括外壳、静磁极、动磁极、推进杆和驱动电路，所述的静磁极包括磁路环和线圈，所述的磁路环上设有沿周向均匀分布的六组线圈安装槽，所述的线圈安装槽沿磁路环的轴向贯穿，相邻的两个线圈安装槽内设有一组线圈，且在磁路环上位置相对的两组线圈的同名端连接；所述的动磁极包括永磁磁环，所述的永磁磁环的磁通方向为永磁磁环的直径方向；所述的推进杆固定于动磁极上，且推进杆上设有螺旋轨道；所述的静磁极固定于外壳内，所述的动磁极设于静磁极内部，且推进杆上的螺旋轨道与设于外壳子口部分的滚珠相配合；每两组同名端连接的线圈均具有一个独立控制该两组线圈电流方向及电流通断的驱动电路。

更进一步地，所述的驱动电路包括电源、微处理器和功率开关，所述的微处理器通过电平转换电路控制功率开关实现对应线圈的电流方向及电流通断的控制。

更进一步地，所述的驱动电路还包括位置检测元件，所述的位置检测元件将动磁极的位置信号反馈给微处理器。

更进一步地，所述的静磁极与动磁极之间的间隙小于0.5mm。

更进一步地，所述的螺旋轨道的截面形状为半圆形。

更进一步地，所述的磁路环由硅钢片叠加而成或由磁性材料铸型而成。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种旋转式磁力推进器，其静磁极包括磁路环和线圈，磁路环上设有沿周向均匀分布的六组线圈安装槽，线圈安装槽沿磁路环的轴向贯穿，相邻的两个线圈安装槽内设有一组线圈，且在磁路环上位置相对的两组线圈的同名端连接；动磁极包括永磁磁环，永磁磁环的磁通方向为永磁磁环的直径方向；推进杆固定于动磁极上，且推进杆上设有螺旋轨道；静磁极固定于外壳内，动磁极设于静磁极内部，且推进杆上的螺旋轨道与设于外壳子口部分的滚珠相配合；通过控制静磁极的电磁线圈驱动动磁极旋转，并利用螺旋轨道使动磁极在旋转时同步进行上下运动，从而实现动磁极的连续推进，且推进过程中，推力不受距离限制，推力基本保持恒定，推进距离由静磁极的长度决定，通过改变静磁极的长度可以实现长距离推进，并且推进过程可逆，实现了双向推进；