導電材料的磁力作用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種利用電磁感應(yīng)原理，外加磁場與導電材料內(nèi)的感應(yīng)渦流磁場相互作用產(chǎn)生磁力作用裝置，屬于電、永磁吸盤行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，電磁吸盤或永磁吸盤的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，例如:起重設(shè)備用的電磁或永磁吸盤；金屬切削加工機床的快速裝夾；注塑機的快速換模等等，但是，以上種種的傳統(tǒng)電磁吸盤或永磁吸盤的應(yīng)用，都只能吸附或吸吊一種導磁性材料。對于非導磁性導電材料例如:銅、鋁、不銹鋼以及許多不導磁的合金鋼等都無法產(chǎn)生磁力作用。本發(fā)明目的是提供一種只要是導電材料皆可以與其產(chǎn)生磁力作用的裝置，填補此類技術(shù)的空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:對傳統(tǒng)電磁吸盤或永磁吸盤的徹底革新，解決其不能吸吊非導磁導電材料的問題，具體方案如下:
[0004]一種導電材料的磁力作用裝置，該裝置與導電材料貼近在一起，能在導電材料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)渦流，由導磁鐵芯和繞圈繞組構(gòu)成，鐵芯可以是圓盤形、半圓柱形、半球形或其它任意拓撲結(jié)構(gòu)，鐵芯上開槽以鑲嵌線圈繞組，線圈繞組為對稱連接的任意多相繞組，外接三相或多相電源，其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的原理與電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的原理一樣。
[0005]導電材料的磁力作用裝置做成吸盤形式，吸盤也可以是由永磁體N極、S極交替排布組成的永磁轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述永磁轉(zhuǎn)子由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)從而形成永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。
[0006]本發(fā)明的工作原理是:當產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的吸盤靠近導電材料時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知導電材料上就會產(chǎn)生感應(yīng)潤流，進而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場與吸盤的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用會產(chǎn)生兩個屬性:一個是與旋轉(zhuǎn)磁場同旋向的電磁轉(zhuǎn)矩；一個是垂直于感應(yīng)渦流平面或曲面的電磁力。該電磁力的方向可以是吸力，也可以是排斥力，取決于旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度，其大小即為本發(fā)明的磁力作用裝置對導電材料磁作用力大小。
[0007]磁力作用裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度有一個臨界轉(zhuǎn)速，設(shè)臨界轉(zhuǎn)速為nl，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n，旋轉(zhuǎn)磁場的強度為B，與旋轉(zhuǎn)磁場相接近的導電材料中的感應(yīng)渦流磁場強度為b，導電材料的阻抗為z，則當η小于nl時，磁力作用裝置與導電材料相吸；當η大于nl時，磁力作用裝置與導電材料相斥；其中，當B增強時，相應(yīng)b也變大，z不變，nl變小。
[0008]為消除電磁轉(zhuǎn)矩的影響，吸盤裝置可配對使用，且配對使用的吸盤裝置的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也相反從而相互抵消。
[0009]有益效果:
[0010]1.本發(fā)明的磁力作用裝置解決了傳統(tǒng)電、永磁吸盤不能吸吊非導磁金屬材料的難題。
[0011]2.本發(fā)明的磁力作用裝置可以應(yīng)用于制造成一種新的懸浮在導電材料上面的磁力懸浮裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例圓盤鐵芯加線圈繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實施例永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是具體實施例3中旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與相互作用力的關(guān)系圖。
[0016]圖中:1.吸盤固定外殼、2.鐵芯、3.線圈繞組、4.密封填料、5.永磁轉(zhuǎn)子、6.隔板。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明的導電材料的磁力作用裝置做成磁力吸盤的形式，具體實施例如下:
[0018]實施例一:圖1、2為一種圓盤式鐵芯2加線圈繞組的磁力吸盤，采用的是三相4極24槽的結(jié)構(gòu)，Y形聯(lián)接，星點在內(nèi)部并接好，引出線三根外接三相變頻電源，有點類似一種盤式感應(yīng)電動機的定子。整體結(jié)構(gòu)由吸盤固定外殼I來固定，繞圈繞組3的內(nèi)圓端部和外圓端部以及槽口部分加密封填料4來作密封、緊固、絕緣，密封填料4的材料可以為有改性添加劑的環(huán)氧樹脂或其它類似材料。
[0019]實施例二:圖3為一種由永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的磁力吸盤，由吸盤固定外殼1、永磁轉(zhuǎn)子5和隔板6構(gòu)成,吸盤固定外殼I固定永磁轉(zhuǎn)子5,隔板6位于吸盤固定外殼I底部隔尚永磁轉(zhuǎn)子5,永磁轉(zhuǎn)子5由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)，隔板6為非導電材料，隔板6底面的旋轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度平均值為1.1特斯拉，間隙為1.5mm，導電材料為紫銅板，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與相互作用力的關(guān)系見圖4，臨界轉(zhuǎn)速約為70rpm。
[0020]實施例三:本發(fā)明的導電材料的磁力作用裝置還可以做成磁懸浮機構(gòu)，結(jié)合實施例一或?qū)嵤├?，調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場參數(shù)，轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速，與導電材料間的軸向磁作用力表現(xiàn)為排斥力，形成一種新型磁力懸浮機構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種導電材料的磁力作用裝置，其特征是:該磁力作用裝置能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，所述能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的磁力作用裝置與導電材料貼近在一起，能在導電材料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)渦流，旋轉(zhuǎn)磁場與導電材料產(chǎn)生相互作用力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述導電材料的磁力作用裝置，其特征是:所述磁力作用裝置包括鐵芯和線圈繞組，鐵芯是圓盤形、半圓柱形、半球形或其它任意拓撲結(jié)構(gòu)中的一種，鐵芯上開槽以鑲嵌線圈繞組；線圈繞組為對稱連接的任意多相繞組。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述導電材料的磁力作用裝置，其特征是:所述磁力作用裝置包括永磁體N極、S極交替排布組成的永磁轉(zhuǎn)子,所述永磁轉(zhuǎn)子由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)從而形成永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述導電材料的磁力作用裝置，其特征是:磁力作用裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度有一個臨界轉(zhuǎn)速，設(shè)臨界轉(zhuǎn)速為nl，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n，旋轉(zhuǎn)磁場的強度為B，與旋轉(zhuǎn)磁場相接近的導電材料中的感應(yīng)渦流磁場強度為b，導電材料的阻抗為z，則當η小于nl時，磁力作用裝置與導電材料相吸；當η大于nl時，磁力作用裝置與導電材料相斥；其中，當B增強時，相應(yīng)b也變大，z不變，nl變小。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述導電材料的磁力作用裝置，其特征是:所述磁力作用裝置中鐵芯為圓盤式鐵芯，圓盤式鐵芯加線圈繞組組成磁力吸盤，采用三相4極24槽結(jié)構(gòu)，Y形聯(lián)接，星點在內(nèi)部并接好，引出線三根外接三相變頻電源，整體結(jié)構(gòu)由吸盤固定外殼固定，繞圈繞組的內(nèi)圓端部和外圓端部以及槽口部分加密封填料來作密封、緊固、絕緣，密封填料的材料為有改性添加劑的環(huán)氧樹脂。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述導電材料的磁力作用裝置，其特征是:所述磁力作用裝置包括吸盤固定外殼、永磁轉(zhuǎn)子和隔板，吸盤固定外殼固定永磁轉(zhuǎn)子，隔板位于固定吸盤外殼底部隔離永磁轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)，隔板為非導電材料。7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5、6任一項所述導電材料的磁力作用裝置，其特征是:所述磁力作用裝置配對布置，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反，相對位置滿足相互抵消電磁轉(zhuǎn)矩。
【專利摘要】一種導電材料的磁力作用裝置，做成吸盤形式，該吸盤與導電材料貼近在一起，能在導電材料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)渦流，吸盤由導磁鐵芯和繞圈繞組構(gòu)成，鐵芯可以是圓盤形、半圓柱形、半球形或其它任意拓撲結(jié)構(gòu)，鐵芯上開槽以鑲嵌線圈繞組，線圈繞組為對稱連接的任意多相繞組，外接三相或多相電源，能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的吸盤也可以是由永磁體N極、S極交替排布組成的永磁轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述永磁轉(zhuǎn)子由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)從而形成永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場。本發(fā)明的磁力作用裝置解決了傳統(tǒng)電、永磁吸盤不能吸吊非導磁金屬材料的難題；還可以應(yīng)用于制造成一種新的懸浮在導電材料上面的磁力懸浮裝置。
【IPC分類】H02K21/14, H02N15/00
【公開號】CN105515319
【申請?zhí)枴緾N201410541597
【發(fā)明人】漆復(fù)興, 徐俊峰
【申請人】江蘇磁谷科技股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年10月11日