CN103208951A - 磁石磁力装置 - Google Patents

Abstract

磁石磁力装置是磁石在机电设备中的应用。解决从磁石磁场中取出能量，利用磁石节省能量。现在发现两个磁石之间除有吸力和斥力外还有一个力，动磁石位于静磁石磁场内，动磁石的磁极轴线方向与所在静磁石磁场方向的角度是90°，静磁石不动，动磁石受到一个力而运动，该力叫磁石磁力。吸力斥力分别在静磁石磁场的外侧。可利用吸力、斥力、磁石磁力作为推力来节省能量。也可避开吸力和斥力，只利用磁石的磁石磁力作为运动的主要动力，作成直线运动和旋转运动的动力设备，大量节省能量。把静磁石磁场用电磁线圈的磁场来代替，动磁石同样受到磁石磁力而运动，和一般永磁直流电动机一样是动力设备。

Description

磁石磁力装置

技术领域

本发明涉及磁石在机电设备领域中的应用，特别涉及一种磁石磁力装置。

背景技术

磁石建立的磁场与通电线圈建立的磁场效能完全一样，都是能量表现形式。本发明和永磁直流电动机有相似的地方，例如利用磁石作定子或转子。但是永磁直流电动机不能在定子和转子上同时存在磁石。磁石有N极和S极，两个磁石之间异极相吸，叫做吸力；同极相斥，叫做斥力。只用吸力和斥力是取不出磁石磁场的能量来的。

发明内容

发明要解决的技术问题在于：本发明提供一种磁石磁力装置，目的是利用磁石磁力装置取出磁石磁场中部分能量，从而能够利用磁石节省能量。

1、基本技术方案

提供磁石磁力的方法及其特点

为了实现上述目的，本发明提供一种磁石磁力装置，其包括至少一个静磁石和至少一个动磁石，该动磁石位于所述静磁石磁场内，其中动磁石设置成其磁极轴线方向与所在静磁石磁场方向的角度范围为45°至135°，最佳角度是90°。按上述条件，静磁石不动，动磁石受到一个力而运动，该力叫磁石磁力。把静磁石磁场用通电线圈的磁场来代替，动磁石同样受到磁石磁力而运动。如果让动磁石不动，则静磁石受到磁石磁力而向相反方向运动。在静磁石的N极中，动磁石的运动方向与磁极轴线的N极方向相同。动磁石在静磁石磁场的内侧受到磁石磁力，在静磁石磁场的外侧分别受到吸力及斥力。磁石磁力与吸力、斥力同时存在但方向不同。避开吸力和斥力只利用磁石磁力可作直线运动及旋转运动。磁石磁力特点是本装置的应用核心。

避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法

动磁石提供磁极轴线磁场，静磁石提供磁场，在直线运动或旋转运动时设定运动轨道，在轨道上设定磁场位置。动磁石在没有进入设定的磁场位置前，静磁石不在设定的磁场位置上，动磁石进入设定的磁场位置后，静磁石被推入设定的磁场位置提供磁场，此时动磁石受到磁石磁力而向前运动。当动磁石运动到要退出设定的磁场位置前，此时静磁石被撤出设定的磁场位置不提供磁场，动磁石在运动惯性的作用下继续向前运动。动磁石在静磁石磁场的外侧受到吸力和斥力，在静磁石磁场的内侧只受到磁石磁力，静磁石的推入和撤出设定的磁场位置的方法，不存在静磁石的外侧磁场，只有静磁石的内侧磁场，所以就避开了吸力和斥力。

静磁石推入和撤出设定的磁场位置，其动力由电磁线圈来完成。需要推入时，电磁线圈通电，线圈中的杆状铁心直线运动，把静磁石推入设定的磁场位置。需要撤出时，电磁线圈所用直流电的正负极变换，则线圈铁心向反方向运动，带动静磁石撤出设定的磁场位置。

静磁石推入和撤出设定的磁场位置的时刻由动磁石运动时的位置传感器的信号来完成。当动磁石刚进入设定的磁场位置时，测出该位置的信号传感器发出信号，令电磁线圈通电，把静磁石推入设定的磁场位置。当动磁石要退出设定的磁场位置前，测出该位置的另一个信号传感器发出信号，令电磁线圈通电，把静磁石撤出设定的磁场位置。

动磁石无论提供的是磁场还是磁极轴线，动磁石的长度或圆弧状时的角度都要远远大于静磁石的长度或圆弧状时的角度。

为缩短静磁石推入和撤出设定的磁场位置所用的距离，采用一种装置。其外侧是由4个铁板组成方框管状，在4个铁板面上分别设置小轨道和滚轮，静磁石按置在滚轮的支架上，其支架与电磁线圈的杆状铁心相连，静磁石与4个铁板的距离相等。不提供磁场时，静磁石及滚轮都在4个铁板方框管内，对动磁石没有磁场影响。提供磁场时由电磁线圈通电推动滚轮，把静磁石推入设定的磁场位置，即静磁石完全脱离4个铁板方框管。当撤回后又回到4个铁板方框管内。节省能量。

由若干静磁石及把静磁石推入撤出的附属装置每两个之间保持一定距离，安置在直线上，可以进行长距离直线运动。由若干静磁石及把静磁石推入撤出的附属装置每两个之间保持一定距离围成圆环，可以进行旋转运动。

动磁石提供磁场，静磁石提供磁极轴线磁场，与上述方法一样。动磁石进入设定的磁场位置时，推入静磁石，动磁石同样受到磁石磁力而向前运动。

吸力和斥力与磁石磁力的方向相反，抵消很多磁石磁力。避开吸力和斥力能很大的提高利用磁石磁力的能量效率。

2、利用基本技术方案的装置优选技术方案实施例

实施例1:利用吸力、斥力、磁石磁力4个方向的推力装置

静磁石为两个，相同磁极其方向相对，动磁石位于两个静磁石之间，动磁石的磁极轴线方向与静磁石的磁场方向分别为0°±45°、90°±45°、180°±45°、270°±45°的角度时将分别受到四个方向的力。其中分别在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。把四个方向的力分别用支架及滑竿支撑当作设备的推力来应用。有原理样机可以演示。

实施例2:两个磁石提供磁场和一个磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的短距离直线运动装置

静磁石为两个，相同磁极其方向相对。也可用圆管状磁石，管内是一种磁极，管外是另一个磁极。动磁石位于两个静磁石之间，动磁石的磁极轴线方向与静磁石的磁场方向成90°±45°。把动磁石安装在滑竿或滚轮上，静磁石不动，动磁石受到磁石磁力而在两个静磁石之间运动(如果所述动磁石不动，则所述两个静磁石在动磁石两侧运动)。静磁石的磁场长度大于动磁石的磁场长度，静磁石为直线。用外力把动磁石推入静磁石磁场，动磁石受到磁石磁力向前运动，穿过静磁石后停下来。为减少静磁石末端的反方向吸力，把静磁石末端的尺寸减小或放置铁片。动磁石在静磁石磁场中作短距离直线运动。该装置可应用在短距离输送设备上。有原理样机可以演示。

实施例3:一个磁石提供两个磁场和两个磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的短距离直线运动装置

所述动磁石为一个，提供N极和S极磁场，所述静磁石为两个，分别位于动磁石的两侧的N极和S极，静磁石的磁极轴线方向与动磁石的磁场方向成90°，静磁石的磁极轴线的N极和S极要对应动磁石的S极和N极，令其受力方向一致。(如果所述动磁石不动，则所述两个静磁石在动磁石两侧运动)。动磁石提供的磁场长度要比提供磁极轴线的静磁石的长度要长。所有磁石的磁场强度要匹配。动磁石安装在能在轨道上直线运动的支架上，支架下部有车轮，动磁石受到磁石磁力后，能带动车轮向前运动。当要求运动距离短时，静磁石固定在与轨道同一体的支架上不动。用外力把动磁石的前进方向前端的磁场在轨道上推入静磁石的磁场，这时动磁石受到磁石磁力作用，在轨道上向前运动，冲过静磁石后停下来。为减少静磁石末端的反方向吸力，把静磁石末端的尺寸减小或放置铁片。动磁石在静磁石磁场中作短距离直线运动。该装置可应用在短距离输送设备上。有原理样机可以演示。

实施例4:只用磁石磁力的长距离直线运动装置

本优选是把动磁石的运动距离变得很长，不受距离限制。动磁石为一个，提供N极和S极两个磁场，此时动磁石提供的磁场长度要比提供磁极轴线的静磁石的长度要长。所有磁石的磁场强度要匹配。动磁石安装在能在轨道上直线(或曲线)运动的支架上，支架下部有车轮，动磁石受到磁石磁力后，能带动车轮向前运动。两个静磁石分别在动磁石的两侧磁场上，磁石磁场的极性相对应，产生同方向的磁石磁力，其磁极轴线方向与动磁石的磁场方向成90°。上述两个静磁石为一组，运动时用多组静磁石组。利用避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，第1组静磁石组的两个磁石同时从设定的磁场位置推入或撤出，动磁石受到磁石磁力向前运动。因动磁石的磁场长度比静磁石的有效磁场的长度长，动磁石可以运动一段距离。第2组静磁石也像第1组静磁石一样进入和撤出，产生磁石磁力令动磁石继续向前运动。依次类推，运用若干个静磁石组，动磁石可以不断的向前作直线(或曲线)长距离的运动。

用两个静磁石提供磁场一个动磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的长距离直线运动装置与上述装置原理一样，应用也一样。

本装置能在机械加工的刨床上应用。也能应用到抛物器上。本优选有原理样机可演示。

实施例5:只用磁石磁力的无中心轴旋转(圆周)运动装置

利用只用磁石磁力的长距离直线运动装置的原理作成旋转运动装置。把直线轨道改为圆周轨道，或把动磁石安装在直径较大的推力轴承上(无中心轴，承受上边的力，并能转动)。动磁石由直线形改为圆弧形，动磁石的圆弧角度要远远大于静磁石的圆弧角度。样机实验中动磁石的圆弧角度为120°，静磁石的圆弧角度为20°，效果很好。由多个静磁石保持一定的距离而围成圆，依次提供磁石磁力，动磁石就旋转起来。其他与长离直线运动装置一样。动磁石支架上有齿轮，用来向外传递力。像电机一样的用途。有原理样机可以演示

实施例6:有中心轴旋转运动装置

动磁石固定在支架上，支架与中心轴相连，动磁石能带动中心轴转动。动磁石为圆弧形，动磁石的圆弧角度要远远大于静磁石的圆弧角度。样机实验中动磁石的圆弧角度为120°，静磁石的圆弧角度为20°，效果很好。动磁石提供磁场的磁极N和S为上下方向。静磁石为两个一组，提供磁极轴线磁场，位于动磁石提供磁场的磁极N和S位置，一个在上，一个在下。动磁石的磁场方向与静磁石磁极轴线方向成90°。两个静磁石能同时进入或撤出设定的动磁石磁场位置。采用避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，完成静磁石推入、撤出，令动磁石在磁石磁力的作用下向前运动。由多个静磁石围成圆，依次提供磁石磁力，动磁石就旋转起来。用两个静磁石提供磁场一个动磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的有轴旋转运动装置与上述装置原理一样，应用也一样，不再详述。本装置类似电机的应用。有原理样机可以演示。

实施例7:磁石磁力直流电动机

用电磁线圈代替静磁石，动磁石的磁极轴线方向与电磁线圈的磁场方向成90°，动磁石提供的磁场长度和角度要远远大于电磁线圈提供的磁场长度和角度。利用避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法。利用动磁石运动位置传感器的信号，动磁石进入电磁线圈的磁场后通电，动磁石即将离开电磁线圈的磁场前断电，动磁石受到磁石磁力而运动，避开了吸力和斥力。由多个电磁线圈组成定子磁场，动磁石为转子磁场，用转子位置传感器控制通电时间，像一般永磁直流电动机一样旋转。也可以用电磁线圈提供磁极轴线，动磁石提供磁场，动磁石提供的磁场长度和角度要远远大于电磁线圈提供的磁场长度和角度。动磁石也受到磁石磁力而运动。于现有电机的载流导体在磁场中受力(称为电磁力)相近。是一般永磁直流电动机的一种，唯一不同是动磁石的磁场方向相差90°，用的是磁石磁力。

有益效果:现在一般认识两个磁石之间只有吸力和斥力，只用吸力和斥力是取不出能量来的。现在发现两个磁石之间还有一个力，叫磁石磁力。吸力斥力与磁石磁力一起存在。一个技术方案是在不同方向利用吸力、斥力、磁石磁力作为推力来能节省能量。其他的技术方案是只利用磁石磁力，避开吸力和斥力，取出了磁石的能量。利用磁石磁力作为运动的主要动力，利用瞬间外力作为辅助帮磁石磁力完成运动，能节省能源。试验已证明利用磁石磁力作为运动的主要动力，进行直线运动或旋转运动。

附图说明

图1为吸力、斥力、磁石磁力在不同方向存在的结构示意图；

图2为吸力、斥力、磁石磁力在同一方向上存在的结构示意图；

图3为利用磁石磁力短距离直线运动结构示意图；

图4为利用磁石磁力长距离直线运动结构示意图；

图5为利用磁石磁力旋转(圆周)运动结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将列举较佳实施例并结合附图进行详细说明。

实施例1:利用吸力、斥力、磁石磁力4个方向的推力装置

1).图1是吸力、斥力、磁石磁力在不同方向存在的结构示意图

把静磁石J1-1、J2-1和静磁石J1-2、J2-2分别固定在两个木板M上，两个N极相对，组成一个N极(S极)空间。作一个U型铝框架L，置于N极空间。在U型铝框架L上横穿一个铜管T，在铜管T上置一个中间有孔的动磁石Y，动磁石Y的磁极轴线方向和铜管T方向一致，动磁石Y能在铜管T上滑动。动磁石Y和铜管T置于N极空间的中心位置。把铝框架L与木板M用一个轴及轴承Z固定，位于中心位置，能使铝框架转动360°而不离开中心位置。图1a是侧视图。

2).受力实验

(1).转动铝框架L，动磁石Y的N极方向与静磁石J1的N极方向在0°，90°，180°，270°时，受力方向如A、B、C、D四个方向力示意图所标示的受力方向。图1b是俯视图，受力方向如箭头所示，并且受力最大。

(2).转动铝框架L，动磁石Y的N极方向与静磁石J1的N极方向为45°，135°，225°，315°时，即各力的±45°，ABCD各方向力均为0。

(3).转动铝框架L，动磁石Y的N极方向与静磁石J1的N极方向在0°，90°，180°，270°各点分别向其点的±45°转动时其受力逐渐减少，到±45°时受力为0。

3).结论:

(1).当一个静磁石的磁场正方向与动磁石的磁极轴线的正方向之间的角度，分别为下列角度的时候，将受到不同的力：

0°±45°—为引力；

90°±45°—为正方向磁石磁力；

180°±45°—为斥力；

270°±45°—为反方向磁石磁力。

当两个静磁石的磁极相对，与动磁石的磁极轴线的正方向之间的角度分别为下列角度的时候，将受到不同的力：

0°±45°—为引力和斥力；

90°±45°—为正方向磁石磁力；

180°±45°—为斥力和引力；

270°±45°—为反方向磁石磁力；

(2).在0°，90°，180°，270°时受力最大，在其各最大受力点的±45°连接处受力为0。说明ABCD各方向力都是相对独立的力。

(3).说明“磁石磁力”是像“斥力”和“引力”一样是客观存在的。

(4).斥力、引力的方向是指向静磁石，动磁石在斥力或引力的作用下被静磁石挡住，不能继续前进。磁石磁力的方向与斥力、引力的方向相差90度，静磁石挡不住，接上新的静磁石磁场可以在新的磁石磁力的作用下继续前进。

4).应用的技术方案简单说明

轴Z与铝框架L紧固，轴Z转动能带动铝框架L转动，铝框架L上的动磁石Y等也一起转动。静磁石J1、J2及木板M不动。在铜管T内，安装一个小轴G，小轴G用螺钉R与动磁石Y连结，小轴G跟随动磁石Y移动，在铜管T上设有沟空隙，让螺钉R能随动磁石Y移动。在只说明原理时，不用小轴G，则静磁石用整体的J1、J2。当把A、B、C、D四个方向的力用作推力时，应有小轴G与外部连接。则静磁石J1、J2分别再分成两个J1-1、J1-2及J2-1、J2-2，其J1-1、J1-2或J2-1、J2-2之间用于小轴G运转。用外力使轴Z转动，则动磁石Y分别向A、B、C、D四个方向移动，也带动小轴G移动，成为四个方向的推力。举例来说，如传送带上不断的输送来物品，要分别送到三个或四个其他传送带上，这时利用本装置就能作到。

实施例2:两个磁石提供磁场和一个磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的短距离直线运动装置

图2是吸力、斥力、磁石磁力在同一方向上存在的结构示意图。

静磁石J1和J2，外侧为S极、内侧是N极、动磁石D为一带中心孔的圆柱状，右端为N极、左端为S极。中心孔中穿过一根铜棒T，动磁石D能在铜棒T上滑动，将动磁石D和铜棒T置于静磁石J1和J2的磁场内。磁石N极和S极内部连线叫做磁石磁极轴线。动磁石的磁极轴线方向与所在静磁场方向成90°±45°时，动磁石受到磁石磁力、斥力、引力三种力。FA叫做磁石磁力、FB叫做斥力、FC叫做引力。斥力和吸力处于静磁石磁场的外侧，方向如图示。斥力FB和引力FC的方向与磁力FA的方向相反，FB是由于动磁石的N极与静磁石的N极产生的斥力，FC是由于动磁石的S极与静磁石的N极产生的引力。最有意义的是磁石磁力FA。其中FA与之间是受力稳定点，FA与FB之间是非稳定点。可规定为从N极出发的磁力线方向为正方向。从磁极轴线的N极出发的磁力线方向为正方向，动磁石的运动方向与磁极轴线N极方向一致。动磁石磁极轴线方向与静磁石磁场方向所说的垂直是指一个范围，即90°±45°。在90°时磁石磁力最大，越靠近±45°磁石磁力越小，±45°时为0。利用吸力和斥力的原理解释磁石磁力的方向与实际使用的磁石磁力的方向相反，证明磁石磁力不是吸力、斥力。从磁力区取出磁石磁力作为动力源，对斥力和引力采用技术方法或者避开，或者加以利用，或者尽量减小。本装用外力把动磁石推入静磁石的磁场，动磁石受到磁石磁力向前运动，穿过静磁石后停下来。为减少静磁石末端反方向吸力，把静磁石末端的尺寸减小或放置铁片。也可用圆管状磁石，管内是一种磁极，管外是另一个磁极。其运动是短距离直线运动。可用在短距离输送装置上等。本装置有原理样机可演示。

实施例3:一个磁石提供两个磁场和两个磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的短距离直线运动装置

图3是利用磁石磁力短距离直线运动结构示意图。

图3是俯视图。动磁石D的长度比静磁石的长度要长，动磁石D提供磁场，一边是N极，另一边是S极。动磁石D安装在有4个车轮L的支架上，能在平面或轨道上滚动前进。静磁石J1和J2分别安装在动磁石D磁场两侧的支架上，支架固定在平面或轨道上。J1的S—N磁极轴线靠近D的N极，J2的N—S磁极轴线靠近D的S极。静磁石J1和J2的磁极轴线方向与动磁石D的磁场方向成90°。J1与J2之间的距离能让动磁石D通过。静磁石J1和J2固定不动，用外力把动磁石D的运动前端置入静磁石J1和J2之间，撤去外力，动磁石D在磁石磁力的作用下向前运动，全部穿过静磁石J1和J2后停下来。为减少静磁石末端的反方向吸力，把静磁石末端的尺寸减小或放置铁片。

本装置是短距离直线运动。可用在短距离输送装置上等。本装置有原理样机可演示。

实施例4:只用磁石磁力的长距离直线运动装置

图4所表示的是利用磁石磁力长距离直线运动结构示意图

图4是俯视图(图中静磁石是以180°方向进入动磁石磁场，目的是便于进行说明结构关系，实际应用时是静磁石是从动磁石的上方以90°的方向进入动磁石磁场)。本装置的动磁石D与短距离直线运动装置的动磁石D结构一样，能向前运动。动磁石D的长度比静磁石的长度要长，动磁石的磁场方向与静磁石J1和J2磁极轴线方向成90°。静磁石J1、J2为一组，根据运动的长短，由多组静磁石组成，每两组之间保持一定的距离。动磁石没到设定的磁场位置以前，静磁石J1、J2向后离开设定的磁场位置。用外力把动磁石D的运动方向的前端磁场进入J1、J2前方的设定的磁场位置时，用电磁线圈X1、X2把J1、J2推入动磁石磁场，此时动磁石D受到磁石磁力，在磁石磁力的作用下动磁石D向前运动。当动磁石D磁场的末端离开J1、J2磁场前时，用电磁线圈X1、X2把J1、J2撤出回到原处。把静磁石推入和撤出离开动磁石的磁场，如图中双向箭头所示。动磁石在惯性作用下继续前进。动磁石D进入J3、J4磁场时，用电磁线圈X3、X4把J1、J2推入动磁石磁场，动磁石D受到J3、J4的磁石磁力，继续前进，当动磁石D磁场的末端离开J3、J4磁场前时，用电磁线圈X3、X4把J3、J4撤回原处，离开动磁石的磁场。动磁石在惯性作用下继续前进，静磁石的推入和撤出是为了避开吸力和斥力。依次类推，运用若干个静磁石组Jn，动磁石可以不断向前运动，作到长距离直线运动。把静磁石推入和撤出动磁石磁场的动力，采用直流电磁线圈来执行，通电时电磁线圈内的铁心直线运动，把静磁石推入动磁石磁场，立即断电，受到磁石磁力的静磁石维持在动磁石磁场内的位置。静磁石需要撤出动磁石磁场时，电磁线圈的直流电源的正极与负极转换极性后通电，线圈内的铁心反方向直线运动，把静磁石撤回原位置。为缩短静磁石推入和撤出设定的磁场位置所用的距离，采用一种装置。其外侧是由4个铁板组成方框管状，在4个铁板面上分别设置小轨道和滚轮，静磁石安置在滚轮的支架上，其支架与电磁线圈的杆状铁心相连，静磁石与4个铁板的距离相等。不提供磁场时，静磁石及滚轮都在4个铁板方框管内，对动磁石没有磁场影响。提供磁场时由电磁线圈通电推动滚轮，把静磁石推入设定的磁场位置，即静磁石完全脱离4个铁板方框管。当撤回后又回到4个铁板方框管内。静磁石的推入和撤出的时刻，用动磁石运动位置传感器来执行，动磁石前端进入到位置传感器W1的位置时，即动磁石磁场刚进入静磁石磁场，W1发出信号，令电磁线圈通电，把静磁石推入动磁石磁场。动磁石的末端进入位置传感器W2时，即动磁石将要离开静磁石磁场，W2发出信号，令电磁线圈通电，把静磁石撤出动磁石磁场。W3、W4、Wn、Wn1起到同样的作用。

上述是一个磁石提供磁场两个磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的长距离直线运动装置。用两个磁石提供磁场一个磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的长距离直线运动装置与上述装置原理一样，应用也一样。不再详述。

本装置用于运输和机械传送装置的直线运动，如机械加工用的刨床、物资传送带，抛物器等。

实施例5:只用磁石磁力的无中心轴旋转(圆周)运动装置

利用长距离直线运动装置的原理作成旋转运动装置(无中心轴旋转运动装置)。

把直线轨道改为圆周轨道，或把动磁石安装在直径较大的推力轴承上(无中心轴，承受上边的力，并能转动)。动磁石由直线形改为圆弧形，动磁石的圆弧角度要远远大于静磁石的圆弧角度。在样机试验中，动磁石的圆弧角度120°，静磁石的圆弧角度20°受力效果很好。由若干静磁石组围成圆形，每相邻两个静磁石之间有一定的角度和距离，利用避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，动磁石受到磁石磁力而进行旋转运动。动磁石支架上有齿轮，用来向外传递力。像电机一样的用途。

实施例6:有中心轴旋转运动装置

图5所表示的是利用磁石磁力旋转(圆周)运动结构示意图

图5是俯视图。图中O是轴，L是支架，D是动磁石，动磁石D固定在支架L上，支架与轴相连。动磁石D为圆弧形，动磁石的圆弧角度要远远大于静磁石，样机实验中动磁石的圆弧角度为120°，静磁石的圆弧角度为20°，效果很好。动磁石D的磁极N和S为上下方向，设定动磁石D运动方向为顺时针方向。J1是静磁石，相对于轴心其磁极轴线的S极在左边，N极在右边。静磁石J2在J1及动磁石D的下方，其磁极轴线方向与J1相反。动磁石D的磁场方向与J1、J2的磁极轴线方向成90°。令J1和J2能同时进入或撤出动磁石磁场设定的磁场位置。当动磁石D的前端磁场进入J1、J2的磁场时，把J1、J2推入在设定的动磁石D的磁场中，其设定的磁场位置如虚线所示。这时动磁石D受到J1、J2的磁石磁力，在磁石磁力的作用下，动磁石D向前运动。动磁石的磁场末端将要离开J1、J2时，把J1、J2撤出动磁石磁场。在惯性的作用下动磁石D继续前进。当动磁石D的前端磁场进入J3、J4的磁场时(J4在J3的下方)，把J3、J4推入D的磁场中，这时动磁石D受到J3、J4的磁石磁力，在磁石磁力的作用下，动磁石D继续向前运动。动磁石的磁场末端将要离开J3、J4时，把J3、J4撤出动磁石D磁场。在惯性的作用下动磁石D继续前进，静磁石的推入和撤出为了避开吸力和斥力。依次类推，由J1和J2、J3和J4、等若干静磁石围成圆形，作为定子磁场，依次提供磁石磁力；动磁石D作为转子磁场，动磁石D就旋转起来。利用避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法。本装置采用直流电磁线圈X来执行静磁石的推入和撤出，通电时电磁线圈X内的铁心直线运动，把静磁石推入动磁石磁场，立即断电，静磁石维持在动磁石磁场内的位置。静磁石需要撤出动磁石磁场时，电磁线圈X的直流电源的正极与负极转换极性后通电，线圈内的铁心反方向直线运动，把静磁石撤回原位置。为缩短静磁石推入和撤出设定的磁场位置所用的距离，采用一种装置。其外侧是由4个铁板组成方框管状，在4个铁板面上分别设置小轨道和滚轮，静磁石安置在滚轮的支架上，其支架与电磁线圈的杆状铁心相连，静磁石与4个铁板的距离相等。不提供磁场时，静磁石及滚轮都在4个铁板方框管内，对动磁石没有磁场影响。提供磁场时由电磁线圈通电推动滚轮，把静磁石推入设定的磁场位置，即静磁石完全脱离4个铁板方框管。当撤回后又回到4个铁板方框管内。静磁石的推入和撤出的时刻，用动磁石运动位置传感器来执行，动磁石前端进入到位置传感器W1的位置时，即动磁石磁场刚进入静磁石磁场设定位置，W1发出信号，令电磁线圈通电，把静磁石推入动磁石磁场，动磁石的末端进入位置传感器W2时，即动磁石将要离开静磁石磁场，W2发出信号，令电磁线圈通电，把静磁石撤出动磁石磁场。本装置有类似电机的应用。

上述是一个动磁石提供磁场两个静磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的有轴旋转运动装置。用两个静磁石提供磁场一个动磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的有轴旋转运动装置与上述装置原理一样，应用也一样，不再详述。

实施例7：磁石磁力直流电动机

在装置优选6中，用电磁线圈代替静磁石的磁石磁力直流电动机。用电磁线圈代替静磁石提供磁场，动磁石的磁极轴线方向与电磁线圈的磁场方向成90°，动磁石提供的磁场长度和角度要远大于电磁线圈提供的磁场长度和角度。动磁石进入电磁线圈的磁场设定位置后通电，动磁石即将离开电磁线圈的磁场前断电，这样就避开吸力和斥力，动磁石受到磁石磁力而运动。由多个电磁线圈组成定子磁场，动磁石作为转子，用转子位置传感器控制通电时间，像一般永磁电机一样旋转。

也可以用电磁线圈提供磁极轴线，动磁石提供磁场，动磁石提供的磁场长度和角度要远远大于电磁线圈提供的磁场长度和角度。

于现有电机的载流导体在磁场中受力(称作电磁力)相近。是永磁直流电动机的一种，唯一不同是动磁石的磁场方向相差90°，用的是磁石磁力。

以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁石磁力装置，其特征在于:其包括至少一个静磁石和至少一个动磁石，该动磁石位于该静磁石磁场内，其中该动磁石设置成其磁极轴线方向与所在该静磁石磁场方向的角度范围为45°至135°；按上述条件，该静磁石不动，该动磁石受到一个力而运动，该力叫磁石磁力；让该动磁石不动，则该静磁石受到磁石磁力而向相反方向运动；在该静磁石的N极中，该动磁石的运动方向与磁极轴线的N极方向相同；该动磁石在静磁石磁场的首末端相邻处将分别受到吸力及斥力；磁石磁力与吸力、斥力同时存在但方向不同；

该动磁石提供磁极轴线磁场，该静磁石提供磁场，在直线运动或旋转运动时设定运动轨道，在轨道上设定磁场位置；该动磁石在没有进入设定的磁场位置前，该静磁石不在设定的磁场位置上，该动磁石进入设定的磁场位置后，该静磁石被推入设定的磁场位置提供磁场，此时该动磁石受到磁石磁力而向前运动；当该动磁石运动到要退出设定的磁场位置前，此时该静磁石被撤出设定的磁场位置不提供磁场，该动磁石在运动惯性的作用下继续向前运动；该动磁石在静磁石磁场的外侧受到吸力和斥力，在该静磁石磁场的内侧只受到磁石磁力，该静磁石的推入和撤出设定的磁场位置的方法，不存在该静磁石的外侧磁场，只有该静磁石的内侧磁场，所以就避开了吸力和斥力；

该磁石磁力装置还包括设于该静磁石一侧的电磁线圈，该静磁石推入和撤出设定的磁场位置，其动力由该电磁线圈来完成；需要推入时，该电磁线圈通电，线圈中的杆状铁心直线运动，把该静磁石推入设定的磁场位置；需要撤出时，该电磁线圈所用直流电的正负极变换，则线圈铁心向反方向运动，带动该静磁石撤出设定的磁场位置；

于该动磁石的运动路径上设有位置传感器，该静磁石推入和撤出设定的磁场位置的时刻由该动磁石运动时的位置传感器的信号来完成；当该动磁石刚进入设定的磁场位置时，该信号传感器发出信号，令该电磁线圈通电，把该静磁石推入设定的磁场位置；当该动磁石要退出设定的磁场位置前，另一个信号传感器发出信号，令该电磁线圈通电，把该静磁石撤出设定的磁场位置；

该动磁石无论提供的是磁场还是磁极轴线，该动磁石的长度或圆弧状时的角度都要远远大于静磁石的长度或圆弧状时的角度；

为缩短静磁石推入和撤出设定的磁场位置所用的距离，该磁石磁力装置还包括一装置；该装置外侧是由4个铁板组成方框管状，在4个铁板面上分别设置小轨道和滚轮，该静磁石安置在滚轮的支架上，该支架与该电磁线圈的杆状铁心相连，该静磁石与4个铁板的距离相等；不提供磁场时，该静磁石及滚轮都在4个铁板方框管内，对该动磁石没有磁场影响；提供磁场时由该电磁线圈通电推动滚轮，把该静磁石推入设定的磁场位置，即该静磁石完全脱离4个铁板方框管；当撤回后又回到4个铁板方框管内；

由多个静磁石及把静磁石推入撤出装置每两个之间保持一定距离，安置在直线上，能进行长距离直线运动；由多个静磁石及把静磁石推入撤出装置每两个之间保持一定距离围成圆环，能进行旋转运动。

2.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:交换该动磁石和该静磁石的作用，该动磁石提供磁场，该静磁石提供磁极轴线磁场；该动磁石进入设定的磁场位置时，推入该静磁石，该动磁石同样受到磁石磁力而向前运动。

3.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:该静磁石磁场用通电线圈的磁场来代替，该动磁石同样受到磁石磁力而运动。

4.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:该静磁石为两个，相同磁极其方向相对，该动磁石位于两个静磁石之间，该动磁石的磁极轴线方向与该静磁石的磁场方向分别为0°±45°、90°±45°、180°±45°、270°±45°的角度时分别受到四个方向的力；其中分别在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；把四个方向的力分别当作推力来应用。

5.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:该静磁石为两个，相同磁极其方向相对；或者为圆管状磁石，管内是一种磁极，管外是另一个磁极；该动磁石位于两个静磁石之间，该动磁石的磁极轴线方向与静磁石的磁场方向成90°±45°；该动磁石安装在滑竿或滚轮上，所述静磁石不动，所述动磁石受到磁石磁力而在两个静磁石之间运动；该静磁石的磁场长度大于动磁的磁场长度，该静磁石为直线；用外力把该动磁石推入该静磁石磁场，该动磁石受到磁石磁力向前运动，穿过该静磁石后停下来；为减少该静磁石末端反方向吸力，把该静磁石末端的尺寸减小或放置铁片；该动磁石在静磁石磁场中作短距离直线运动。

6.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:该静磁石为一个，提供N极和S极磁场，该动磁石为两个，分别位于该静磁石的两侧的N极和S极，该动磁石的磁极轴线方向与该静磁石的磁场方向成90°，该动磁石的磁极轴线的N极和S极要对应该静磁石的S极和N极，令其受力方向一致；该动磁石提供的磁场长度要比提供磁极轴线的该静磁石的长度要长；该动磁石安装在能在轨道上直线运动的支架上，该支架下部有车轮，该动磁石受到磁石磁力后，带动该车轮向前运动；该静磁石固定在与轨道同一体的支架上；用外力把该动磁石的前进方向前端的磁场在轨道上推入该静磁石的磁场，这时该动磁石受到磁石磁力作用，在轨道上向前运动，冲过该静磁石后停下来；为减少该静磁石末端反方向吸力，把该静磁石末端的尺寸减小或放置铁片；该动磁石在该静磁石磁场中作短距离直线运动。

7.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:该动磁石为一个，提供N极和S极两个磁场，此时该动磁石提供的磁场长度要比提供磁极轴线的该静磁石的长度要长；该动磁石安装在能在轨道上直线或曲线运动的支架上，该支架下部有车轮，该动磁石受到磁石磁力后，能带动该车轮向前运动；两个该静磁石分别在该动磁石的两侧磁场上，磁石磁场的极性相对应，产生同方向的磁石磁力，其磁极轴线方向与该动磁石的磁场方向成90°；上述两个该静磁石为一组，运动时用多组静磁石组；利用权利要求1所述避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，运用多个静磁石组，该动磁石能不断的向前运动，作长距离的运动；用两个该静磁石提供磁场一个动磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力也能长距离直线运动。

8.如权利要求5所述磁石磁力装置，其特征在于:把该直线轨道改为圆周轨道，或把该动磁石安装在直径较大的推力轴承上，该推力轴承无中心轴，承受上边的力，并能转动；该动磁石由直线形改为圆弧形，该动磁石的圆弧角度要远远大于静磁石的圆弧角度，其磁极极性为上下相异，由多个静磁石保持一定的距离而围成圆，依次提供磁石磁力，动磁石就旋转起来，该动磁石支架上有齿轮，用来向外传递力；像电机一样。

9.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:该动磁石固定在支架上，该支架与中心轴相连，该动磁石能带动中心轴转动；该动磁石为圆弧形，该动磁石的圆弧角度要远远大于静磁石的圆弧角度；该动磁石提供磁场的磁极N和S为上下方向；该静磁石为两个一组，提供磁极轴线磁场，位于该动磁石提供磁场的磁极N和S位置，一个在上，一个在下；该动磁石的磁场方向与该静磁石磁极轴线方向成90°；两个该静磁石能同时进入或撤出设定的动磁石磁场；采用避开吸力和斥力只利用磁石磁力的方法，完成静磁石推入、撤出，令该动磁石在磁石磁力的作用下向前运动；由多个该静磁石围成圆，依次提供磁石磁力，该动磁石就旋转起来；用两个该静磁石提供磁场一个动磁石提供磁极轴线磁场只用磁石磁力的有轴旋转运动装置与上述装置原理一样，应用也一样。

10.如权利要求1所述磁石磁力装置，其特征在于:用电磁线圈代替该静磁石，该动磁石的磁极轴线方向与该电磁线圈的磁场方向成90°，该动磁石提供的磁场长度和角度要远远大于该电磁线圈提供的磁场长度和角度；利用该动磁石运动位置传感器的信号，该动磁石进入电磁线圈的磁场后通电，该动磁石即将离开电磁线圈的磁场前断电，该动磁石受到磁石磁力而运动，由多个该电磁线圈组成定子磁场，该动磁石为转子磁场，用转子位置传感器控制通电时间，像一般永磁电机一样旋转；或者采用电磁线圈提供磁极轴线，该动磁石提供磁场，该动磁石提供的磁场长度和角度要远远大于电磁线圈提供的磁场长度和角度。

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