ДИСКОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
DISC ENGINE

(a) Область техники
Настоящее изобретение относится к двигателю и, более конкретно, к дисковому двигателю с низким потреблением энергии, способному увеличивать магнитное содействие.
(b) Описание уровня техники
Конструкция известного двигателя, показанная на Фиг. 1, включает статор 10 и ротор 20 относительного вращения, где внутренний край, используемый в качестве статора 10, снабжен некоторым числом катушек 11, и наружный край, используемый в качестве ротора 20, снабжен некоторым числом магнитных элементов 21, соответствующих этим катушкам 11; подача электропитания на катушки 11 позволяет намагничивать их для создания магнитных сил отталкивания и притяжения между ними и магнитными элементами 21 ротора 20, что приводит к вращению ротора 20 с высокой частотой.
При эксплуатации двигателя электропитание подается с перерывами, чтобы создавать требуемую магнитную силу и вращать ротор 20. Но при этом катушки 11 испытывают магнитную отсечку магнитных элементов 21 при относительном движении по инерции, чтобы продолжать генерировать энергию во время перерыва в подаче электропитания, поскольку катушки 11 и магнитные элементы 21 предназначены для работы в сильном магнитном потоке с большим числом отсечек Поэтому известные двигатели требуют подвода повышенного количества энергии, чтобы подавлять внутреннее напряжение, развивающееся при генерации энергии, что приводит к бесполезным потерям энергии. Помимо этого, известные двигатели относятся к кольцевому типу только с одной односторонней магнитной силой, и их характеристики выходной мощности невысокие при одинаковом подводе энергии.
Другими словами, при эффективном снижении генерируемой энергии и повышении магнитного содействия можно достигнуть низкого расхода энергии и высокой выходной мощности.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить дисковый двигатель, способный эффективно снижать создаваемое мощностью напряжение, чем достигается снижение подводимой энергии, а также увеличивать магнитное содействие, чтобы уменьшить потребление энергии, а также повысить КПД преобразования энергии и выходную мощность.
Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение предлагает дисковый двигатель, включающий магнитный комплекс, индукционный комплекс и по меньшей мере одну схему переключения индуктивности, причем магнитный комплекс и индукционный комплекс определены, соответственно, как ротор или статор, способные совершать относительное движение, при этом: магнитный комплекс включает один или больше слоев первого комплекта магнитных дисков и один или больше слоев второго комплекта магнитных дисков, первый комплект магнитных дисков и второй комплект магнитных дисков магнитного комплекса расположены с некоторым интервалом друг от друга, каждый первый комплект магнитных дисков имеет по меньшей мере од ин первый магнитный компонент и по меньшей мере од ин второй магнитный компонент, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, магнитные полюса на обоих концах первого, второго компонентов параллельны направлению движения, соседние первый, второй магнитные компоненты или соседние второй, первый магнитные компоненты удерживаются с некоторым интервалом между ними, относительные магнитные полюса сосед них первого, второго магнитных компонентов, обращенные друг к другу, имеют одинаковую полярность, каждый второй комплект магнитных дисков имеет по меньшей мере один третий магнитный компонент и по меньшей мере один четвертый магнитный компонент с некоторым интервалом между ними, магнитные полюса на обоих концах третьего, четвертого магнитных компонентов параллельны направлению движения, соседние третий, четвертый магнитные компоненты или четвертый, третий магнитные компоненты удерживаются с некоторым интервалом между ними, третий, четвертый магнитные компоненты второго комплекта магнитных дисков расположены соответственно рядом с первым, вторым магнитными компонентами, третий, четвертый компоненты второго комплекта магнитных дисков и первый, второй магнитные компоненты первого комплекта магнитных дисков расположены рядом друг с другом в разной полярности, и соответствующие магнитные полюса соседних третьего, четвертого магнитных компонентов, обращенные друг к другу, имеют одинаковую полярность; индукционный комплекс включает по меньшей мере один комплект катушек, причем каждый комплект катушек расположен между соответствующими первым, вторым комплектами магнитных дисков или соответствующими вторым, первым комплектами магнитных дисков, и комплект катушек включает катушку, которая расположена так, что протяженная линия, проведенная через магнитные полюса на обоих концах, созданные после их электропроводности и намагничивания, перпендикулярна направлению движения; схема переключения индуктивности является северным полюсом на входных концах каждого первого, второго магнитных компонентов первого комплекта магнитных дисков или каждого третьего, четвертого магнитных компонентов второго комплекта магнитных дисков магнитного комплекса и снабжена детектором мощности в прямом направлении, южный полюс на входных концах каждого первого, второго магнитных компонентов первого комплекта магнитных дисков или каждого третьего, четвертого магнитных компонентов второго комплекта магнитных дисков магнитного комплекса снабжен детектор мощности в обратном направлении, и детектор разъединения расположен на выходных концах каждого первого, второго магнитных компонентов первого комплекта магнитных дисков или каждого третьего, четвертого магнитных компонентов второго комплекта магнитных дисков магнитного комплекса, соседняя катушка комплекта катушек снабжена индукционным компонентом, причем индукционный компонент позволяет катушке быть соединенной с источником электропитания и получать от него энергию, после детектирования детектора мощности, и наоборот, индукционный компонент вызывает отсоединение катушки от источника электропитания после детектирования детектора разъединения.
Комплект катушек индукционного комплекса включает некоторое число катушек, и интервал между соседними катушками равен интервалу между входными концами соседних первого, второго магнитных компонентов.
Согласно этой схеме, дисковый двигатель настоящего изобретения использует первый, второй магнитные компоненты и третий, четвертый магнитные компоненты первого, второго комплектов магнитных дисков магнитного комплекса, чтобы создать намагничивание в направлении движения, и катушка комплекта катушек индукционного комплекса расположена перпендикулярно направлению движения, чтобы создать действие четырех магнитно-механических сил. Кроме того, поскольку первый, второй магнитные компоненты и третий, четвертый магнитные компоненты первого, второго комплектов магнитных дисков расположены разнополярно при соседствующих одинаковых полюсах, это помогает избежать создания магнитного сопротивления при переключении схемы подачи электропитания в переднем, обратном направлениях для схемы переключения индуктивности и создает магнитное содействие всему процессу движения, так что подводимую мощность можно эффективно уменьшить и выходную мощность увеличить. Поэтому дисковый двигатель настоящего изобретения может отличаться небольшим потреблением энергии и эффектом повышенной мощности, и настоящее изобретение может значительно повышать добавленную стоимость и экономическую выгоду.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг 1 - схематическое изображение известного двигателя.
Фиг. 2 - схематическое изображение одного предпочтительного варианта осуществления дискового двигателя настоящего изобретения, на котором показаны основные компоненты и относительные связи между ними.
Фиг 3А-3С и 4А-4С, соответственно, схематическое изображение движения в этом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - схематическое изображение еще одного пред почтительного варианта осуществления настоящего изобретения, на котором показаны относительные связи между компонентами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает дисковый двигатель. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения, показанных на прилагаемых чертежах с их компонентами, все упоминания "передний, задний", "левый, правый", "верхний, нижний", и "горизонтальный, вертикальный" использованы только для удобства описания и не ограничивают настоящее изобретение и его компоненты любым положением или направлением. Размеры, указанные на чертежах и в описании изобретения, могут быть изменены в соответствии с конструкцией и потребностями вариантов осуществления настоящего изобретения, но без нарушения объема изобретения.
Дисковый двигатель настоящего изобретения, показанный на Фиг 2-5, состоит из магнитного комплекса 5, индукционного комплекса 7 и по меньшей мере одной схемы индукционного переключателя 80, где магнитный комплекс 5 и индукционный комплекс 7 могут быть определены, соответственно, как ротор или статор, при этом магнитный комплекс 5 включает по меньшей мере один или больше слоев комплекта 50 магнитных дисков и по меньшей мере один или больше слоев второго комплекта магнитных дисков 60, причем первый комплект 50 магнитных дисков магнитного комплекса 5 расположен на некотором расстоянии от его второго комплекта магнитных дисков 60. Кроме того, индукционный комплекс 7 включает по меньшей мере один комплект 70 катушек, и каждый комплект 70 катушек индукционного комплекса 7 расположен между первым комплектом 50 магнитных дисков и вторым комплектом 60 магнитных дисков напротив друг друга и между вторым комплектом 60 дисков и первым комплектом 50 магнитных дисков напротив друг друга; первый, второй комплект 50, 60 магнитных дисков может вращаться синхронно относительно комплекта 70 катушек индукционного комплекса 7.
Со ссылкой на Фиг. 2, первый комплект 50 магнитных дисков магнитного комплекса 5 имеет по меньшей мере один первый магнитный компонент 51 и по меньшей мере один второй магнитный компонент 52, при этом магнитные полюса на обоих концах первого, второго магнитных компонентов 51, 52 параллельны направлению движения, первый и второй магнитные компоненты 51, 52 расположены на некотором расстоянии друг от друга, между соседними первым и вторым магнитными компонентами 51 и 52 сохраняется некоторый интервал, и магнитные полюса соседних первого, второго магнитных компонентов 51, 52, обращенных друг к другу имеют одинаковую полярность; например, северный полюс первого магнитного компонента 51 соответствует северному полюсу второго магнитного компонента 52, и южный полюс второго магнитного компонента 52 соответствует южному полюсу первого магнитного компонента 51. Второй комплект 60 магнитных дисков магнитного комплекса 5 имеет по меньшей мере один третий магнитный компонент 61 и по меньшей мере один четвертый магнитный компонент 62, при этом магнитные полюса на обоих концах третьего, четвертого магнитных компонентов 61, 62 параллельны направлению движения, третий и четвертый магнитные компоненты 61, 62 расположены на некотором расстоянии друг от друга, и между третьим и четвертым магнитными компонентами 61 и 62 сохраняется некоторый интервал. Кроме того, третий, четвертый магнитные компоненты 61, 62 второго комплекта 60 магнитных дисков 60 расположены рядом относительно первого, второго магнитных компонентов 51, 52 первого комплекта 50 магнитных дисков, и третий, четвертый магнитные компоненты 61, 62 второго комплекта 60 магнитных дисков расположены так, чтобы магнитные полюса были разными с полюсами первого, второго магнитных компонентов 51, 52 первого комплекта 50 магнитных дисков, например, южный полюс первого магнитного компонента 51 первого комплекта 50 магнитных дисков расположен рядом с северным полюсом третьего магнитного компонента 61 второго комплекта 60 магнитных дисков, и магнитные полюса соседних третьего, четвертого магнитных компонентов 61, 62, обращенные друг к другу, имеют одинаковую полярность, например, южный полюс третьего магнитного компонента 61 соответствует южному полюсу четвертого магнитного компонента 62, и северный полюс четвертого магнитного компонента 62 соответствует северному полюсу третьего магнитного компонента 61.
Комплект катушек 70 индукционного комплекса 7 состоит по меньшей мере из одной катушки 71, причем конфигурация катушки 71 такая, что протяженная линия, проведенная через магнитные полюса на обоих ее концах после намагничивания провод, перпендикулярно направлению движения ротора.
Схема переключения индуктивности 80 выполнена, соответственно, с детектором мощности в прямом направлении 81 или детектором мощности в обратном направлении 83 на одном из двух концов каждого из первого, второго магнитных компонентов 51, 52 или каждого из третьего, четвертого магнитных компонентов 61, 62 первого комплекта 50 магнитных дисков или второго комплекта 60 магнитных дисков, входящих в первый, второй или третий, четвертый магнитные компоненты 51, 52, 61, 62, причем детектор мощности в прямом направлении 81 расположен на конце второго или третьего магнитного компонента 52, 61, и причем северный полюс выбран для входа, чтобы создавать подачу электропитания для движения в переднем направлении, а детектор мощности в обратном направлении 83 расположен на конце первого или четвертого магнитного компонента 51, 62, причем южный полюс выбран для входа, чтобы создавать подачу электропитания для движения в обратном направлении. Кроме того, один конец первого, второго или третьего, четвертого магнитных компонентов 51, 52, 61, 62 снабжен детектором разъединения 82, и один соответствующий конец катушки 71 комплекта 70 катушек индукционного комплекса также снабжен индукционным компонентом 85, предназначенным для проведения энергии между катушкой 71 и источником электропитания, когда он обнаруживает детектор мощности в прямом направлении 81 или детектор мощности в обратном направлении 83. Наоборот, индукционный компонент 85 позволяет прекращать подачу электропитания между катушкой 71 и источником электропитания при обнаружении детектора разъединения 82.
В результате всего этого настоящее изобретение представляет собой дисковый двигатель, способный эффективно уменьшать подводимую мощность и увеличивать выходную мощность.
При осуществлении на практике предпочтительного варианта осуществления дискового двигателя настоящего изобретения магнитный комплекс 5 взят как ротор, и индукционный комплекс 7 как статор, как показано, например, на Фиг. 3А-3С. Индукционный компонент 85 на катушке 71 комплекта 70 катушек индукционного комплекса 7 позволяет создавать злектропроводность между катушкой 71 и источником электропитания при обнаружении движения детектора мощности в обратном направлении 83 на входящем конце первого магнитного компонента 51 первого комплекта 50 магнитных дисков; подача злектропитания для движения в обратном направлении начинается, поскольку входящим концом первого магнитного компонента 51 в это время является южный полюс; один конец катушки 71, соответствующий первому комплекту 50 магнитных дисков, является южным полюсом, и другой ее юнец, соответствующий второму комплекту 60 магнитных дисков, тогда является северным полюсом согласно правилу правой руки, что позволяет обоим концам катушки 71 комплекта 70 катушек быть равнополярными второму, первому магнитным компонентам 52, 51 и четвертому, третьему магнитным компонентам 62, 61 первого, второго комплектов 50, 60 магнитных дисков впереди, заставляя их отталкиваться друг от друга и заставляя индукционный комплекс 7 создавать силу отталкивания на вращающемся магнитном комплексе 5, как показано на Фиг 3А. Кроме того, когда первый, второй комплекты 50, 60 магнитных дисков магнитного комплекса 5 движутся непрерывно в положения, в которых катушка 71 комплекта 70 катушек соответствует средним секциям первого, третьего магнитных компонентов 51, 61, оба конца катушки 71 комплекта 70 катушек и полюса на передних концах первого, третьего магнитных компонентов 51, 61 отталкиваются друг от друга из-за одинаковой полярности, чтобы позволить индукционному комплексу 7 создавать непрерывную силу отталкивания на вращающемся магнитном комплексе 5, при этом оба конца катушки 71 комплекта 70 катушек и полюса на задних концах первого, третьего магнитных компонентов 51, 61 притягиваются друг к другу из-за разной полярности, чтобы позволить индукционному комплексу 7 создавать силу притягивания на вращающемся магнитном комплексе 5, как показано на Фиг 3В.
Когда первый, второй комплекты 50, 60 магнитных дисков магнитного комплекса 5 движутся непрерывно в положения, в которых катушка 71 комплекта 70 катушек соответствует задним концам первого, третьего магнитных компонентов 51, 61, полюса, побуждаемые катушкой 71 из-за подачи электропитания для движения в обратном направлении, и первый, третий магнитные компоненты 51, 61 будут притягиваться друг к другу из-за разной полярности, позволяя индукционному комплексу 7 создавать на магнитном комплексе 5 силу притяжения, которая является магнитным сопротивлением, предназначенным для притягивания вращающегося магнитного комплекса 5 обратно, так что индукционный компонент 85 вызывает отсоединение катушки 71 от источника электропитания, чтобы избежать создания магнитного сопротивления, не способствующего движению в данном направлении, при обнаружении детектора разъединения 82 на выход ном конце первого магнитного компонента 51, как показано на Фиг. 3С.
Кроме того, со ссылкой на Фиг. 4А-4С, когда магнитный комплекс 5 продолжает работать, индукционный компонент 85 на катушке 71 комплекта 70 катушек позволяет катушке 71 электрически соединяться с источником электропитания при обнаружении детектора мощности в прямом направлении 81 на входном конце второго магнитного компонента 52 движущегося первого комплекта 50 магнитных дисков; подача электропитания для движения в переднем направлении запускается, поскольку в это время входной конец второго магнитного компонента 52 является северным полюсом; один конец катушки 71, соответствующий первому комплекту 50 магнитных дисков является северным полюсом, и другой ее конец, соответствующий второму комплекту 60 магнитных дисков тогда является южным полюсом по правилу правой руки, что позволяет обоим концам катушки 71 комплекта 70 катушек быть одинаковой полярности с первым, вторым магнитными компонентами 51, 52 и третьим, четвертым магнитными компонентами 61, 62 первого, второй комплектов 50, 60 магнитных дисков впереди, таким образом заставляя их отталкиваться друг от друга и заставляя индукционный комплекс 7 создавать силу отталкивания на вращающемся магнитном комплексе 5, как показано на Фиг. 4А. Кроме того, когда первый, второй комплекты 50, 60 магнитных дисков магнитного комплекса 5 непрерывно движутся в положения, в которых катушка 71 комплекта 70 катушек соответствует средним секциям второго, четвертого магнитных компонентов 52, 62, оба конца катушки 71 комплекта 70 катушек и полюса на передних концах второго, четвертого магнитных компонентов 52, 62 отталкиваются друг от друга из-за одинаковой полярности, позволяя индукционному комплексу 7 создавать непрерывную силу отталкивания на вращающемся магнитном комплексе 5, при этом оба конца катушки 71 комплекта 70 катушек и полюса на задних концах второго, четвертого магнитных компонентов 52, 62 притягиваются друг к другу из-за разной полярности, позволяя индукционному комплексу 7 создавать силу притяжения на вращающемся магнитном комплексе 5, как показано на Фиг. 4 В.
Когда первый, второй комплекты 50, 60 магнитных дисков магнитного комплекса 5 непрерывно движутся в положения, в которых катушка 71 комплекта 70 катушек соответствует задним концам второго, четвертого магнитных компонентов 52, 62, полюса, создаваемые катушкой 71 из-за подачи электропитания для движения в переднем на правлении, и второй, четвертый магнитные компоненты 52, 62 будут притягиваться друг к другу из-за разной полярности, позволяя индукционному комплексу 7 создавать силу притяжения на магнитном комплексе 5, которая является магнитным сопротивлением, предназначенным для притягивания вращающегося магнитного комплекса 5 обратно, так что индукционный компонент 85 вызывает отсоединение катушки 71 от источника электропитания, чтобы избежать создания магнитного сопротивления, не способствующего движению в данном направлении при обнаружении детектора разъединения 82 на выходном конце второго магнитного компонента 52, как показано на Фиг. 4С.
При этом магнитные полюса на обоих концах каждого соответствующего первого, третьего магнитных компонентов 51, 61 и второго, четвертого магнитных компонентов 52, 62 первого, второго комплектов 50, 60 магнитных дисков разные, что заставляет магнитные линии соответствующих первого, третьего 51, 61 и второго, четвертого 52, 62 магнитных компонентов проходить в противоположных направлениях, что резко уменьшает число магнитных линий, проходящих по магнитному каналу между первым, вторым комплектами 50, 60 магнитных дисков, и большая часть их проходит в область магнитного зазора. В это время имеет место состояние разъединения, так что магнитный канал между первым, вторым комплектами 50, 60 магнитных дисков очень сильно снижает генерацию энергии из-за небольшого магнитного потока и малого числа отсечек, и, таким образом, развиваемое напряжение также будет очень низким. Поэтому потребуется только сниженный подвод энергии, чтобы получить уменьшенную подводимую энергию при ее следующей подаче, чтобы привести магнитный комплекс 5 в рабочее состояние.
Далее, со ссылкой на Фиг. 5, магнитный комплекс 5 состоит из двух слоев первого комплекта 50 магнитных дисков и одного слоя второго комплекта магнитных дисков, и индукционный комплекс 7 включает два слоя комплектов 70 катушек, один из которых расположен между соответствующими первым комплектом 50 магнитных дисков и вторым комплектом 60 магнитных дисков, и другой расположен между соответствующими вторым комплектом 60 магнитных дисков и первым комплектом 50 магнитных дисков, при этом каждый комплект 70 катушек включает некоторое число катушек 71, и интервал межу соседними катушками 71 равен интервалу между входными концами соседних первого, второго магнитных компонентов 51, 52, упомянутых выше.
Из приведенного выше описания конструкции и работы можно понять, что дисковый двигатель настоящего изобретения использует первый, второй магнитные компоненты 51, 52 и третий, четвертый магнитные компоненты 61, 62 первого, второго комплектов 50, 60 магнитных дисков магнитного комплекса 5, чтобы создать намагниченность в направлении движения, и катушка 71 комплекта 70 катушек индукционного комплекса 7 расположена перпендикулярно направлению движения, чтобы создать эффект четырех магнитомеханических сил. Кроме того, поскольку первый, второй магнитные компоненты 51, 52 и третий, четвертый магнитные компоненты 61, 62 первого, второго комплектов 50, 60 магнитных дисков расположены разнополярно при соседствующих одинаковых полюсах, это помогает избежать создания магнитного сопротивления при переключении схемы подачи электропитания в переднем, обратном направлениях для схемы переключения индуктивности и создает магнитное содействие всему процессу движения, так что подводимую мощность можно эффективно уменьшить и выходную мощность увеличить.
Поэтому можно понять, что настоящее изобретение является превосходным и творческим изобретением и не только решает проблемы, существующие в известном уровне техники, но и в значительной мере улучшает получаемый результат