[发明专利]电磁促动器及使用方法

权利要求书

1.一种电磁促动器，包括：

柱塞，其可在第一位置与第二位置之间移动；

轭，其包括邻近所述第一位置的第一轭部分，以及邻近所述第二位置的第二轭部分；和

关于所述第一轭部分邻近地布置的第一线圈，所述第一线圈构造成在供能时产生第一磁场，所述第一磁场引起所述柱塞朝所述第一位置移动，所述第一线圈还构造成产生通过第一磁回路的第一磁通量，所述第一磁回路包括：

所述第一轭部分；

所述柱塞；

至少部分地由所述第一轭部分与所述柱塞限定的第一主要气隙，所述第一主要气隙构造成在所述柱塞朝所述第一位置移动时减小；

至少部分地由所述第一轭部分与所述柱塞限定的第一次要气隙，所述第一次要气隙构造成在所述柱塞朝所述第一位置移动时减小；以及

至少部分地由所述第一轭部分与所述柱塞限定的可变气隙，所述可变气隙具有构造成在所述柱塞朝所述第一位置移动时增大的截面，其中增大所述可变气隙的所述截面包括使所述柱塞垂直于所述柱塞及所述第一轭部分之间的长度尺寸线性地平移。

2.根据权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，所述电磁促动器还包括多个永磁体，所述多个永磁体布置在所述柱塞内且构造成在所述第一位置时和在所述第二位置时将所述柱塞闩锁。

3.根据权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，所述电磁促动器还包括邻近所述第二轭部分的第二线圈，并且在供能时，所述第二线圈构造成产生第二磁场，所述第二磁场引起所述柱塞朝所述第二位置移动，所述第二线圈还构造成产生通过第二磁回路的第二磁通量，所述第二磁回路包括：

所述第二轭部分；

所述柱塞；

至少部分地由所述第二轭部分与所述柱塞限定的第二主要气隙，所述第二主要气隙构造成在所述柱塞朝所述第二位置移动时减小；以及

至少部分地由所述第二轭部分与所述柱塞限定的第二次要气隙，所述第二次要气隙构造成在所述柱塞朝所述第二位置移动时减小。

4.根据权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，所述柱塞和所述第一轭部分联接到多个磁极，所述多个磁极布置成至少部分地限定所述第一主要气隙、所述第一次要气隙和所述可变气隙。

5.根据权利要求4所述的电磁促动器，其特征在于，所述柱塞、所述第一轭部分和所述多个磁极包括铁磁性材料。

6.根据权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，所述可变气隙包括非铁材料。

7.根据权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，所述第一主要气隙及所述第一次要气隙在所述可变气隙的所述截面增大时以相同的速率减小，从而引起通过所述磁回路的第一磁通量中的净-零改变。

8.根据权利要求1所述的电磁促动器，其特征在于，所述第一主要气隙限定所述第一轭部分与所述柱塞之间的第一长度，并且所述第一次要气隙限定所述第一轭部分与所述柱塞之间的第二长度，并且其中，所述第一长度及所述第二长度构造成在所述柱塞朝所述第一位置移动时减小。

9.一种用于操作电磁促动器的方法，所述电磁促动器包括可在第一位置与第二位置之间移动的柱塞，所述电磁促动器包括电枢，所述电枢包括邻近所述第一位置的第一轭部分及邻近所述第二位置的第二轭部分，所述方法包括：

将所述柱塞闩锁在所述第二位置；

激励第一线圈以产生通过所述柱塞、所述第一轭部分、第一主要气隙、第一次要气隙及可变气隙的第一磁通量；

在所述柱塞上产生对应于所述第一磁通量的第一电动势，造成所述柱塞朝向所述第一轭部分行进；以及

减小所述第一主要气隙的第一长度，减小所述第一次要气隙的第二长度，以及增大所述可变气隙的截面以调节所述柱塞上的所述电动势，其中增大所述可变气隙的所述截面包括使所述柱塞垂直于所述柱塞及所述第一轭部分之间的长度尺寸线性地平移。

10.根据权利要求9所述的方法，其中闩锁所述柱塞包括采用所述柱塞中的至少一个永磁体以将所述柱塞锁定到所述第二轭部分。