專利名稱：電磁吸引式往復(fù)運(yùn)動激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電磁吸引式往復(fù)運(yùn)動激振器是產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動的一種機(jī)電裝置，應(yīng)用于需要產(chǎn)生振動的場合，例如可在各種振動試驗(yàn)中作為激振源使用。
現(xiàn)有的電磁激振器，鐵芯與外磁回路連在一起，在勵磁線圈通電(或由永磁體)產(chǎn)生的磁場中放置可動線圈。由于電流與磁場的相互作用力而使可動線圈往復(fù)式運(yùn)動，激振力由動圈支架傳遞給需要振動的物體。
眾所周知，在勻強(qiáng)磁場中，電流與磁場的相互作用力為F＝BiL，其中，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，i為通電導(dǎo)線的電流強(qiáng)度，L為導(dǎo)線在磁場中的有效長度。
為增大作用力F，人們一般都盡可能使用優(yōu)良的磁性材料以增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，但B的增加是有限的。因此，在選定磁性材料之后就只能靠增加電流i和導(dǎo)線的有效長度L來增大作用力F。而增大i和L就必然要增大動圈導(dǎo)線的直徑和總長度，隨之動圈所占的空間增大而使磁路上的空氣隙厚度成倍地增大。然而在勵磁回路中有空氣隙時，由于空氣隙的磁阻很大，大部分磁通勢都消耗在空氣隙上了。為保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B不減小，就要增加磁通勢。一般來說，當(dāng)空氣隙增大一倍，就幾乎要增加一倍的磁通勢。對要求大推力的激振器來說，動圈所需空氣隙達(dá)幾十毫米，所需勵磁功率就相當(dāng)可觀了。
根據(jù)以上分析，可以看出現(xiàn)有電磁激振器的主要缺點(diǎn)是推力小、體積大、耗能高。
本實(shí)用新型的目的在于利用電磁吸引力制造一種推力大、體積小的高效節(jié)能的電磁激振器，用于較低頻(數(shù)百赫茲以下)、大推力的場合。
附圖
為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。在軟磁材料制成的鐵芯(1)的外面套有兩個獨(dú)立的線圈(3)、(4)，它們分別與二極管(5)與(6)串聯(lián)后接交流電源。線圈(3)與(4)既是勵磁線圈又是驅(qū)動線圈，二極管(5)與(6)一個導(dǎo)通時另一個截止，線圈(3)與(4)交替通電產(chǎn)生的磁場由鐵芯(1)和軟磁材料制成的外磁回路(2)形成兩個閉合磁回路。鐵芯(1)的長度L1小于外磁回路(2)的長度L2。線圈(3)、(4)及外磁回路(2)均不與鐵芯(1)接觸，外磁回路(2)與鐵芯(1)之間僅有一微小空氣隙d，在電磁吸引力作用下，鐵芯(1)與外磁回路(2)可以相對往復(fù)運(yùn)動。
本實(shí)用新型的工作過程是當(dāng)驅(qū)動電流為正向時，二極管(5)導(dǎo)通，線圈(3)通電，二極管(6)截止，線圈(4)不通電，當(dāng)定外磁回路(2)不動時，由于電磁吸引力作用使鐵芯(1)向A方向運(yùn)動(設(shè)該方向?yàn)檎较?，若外部物體阻止鐵芯(1)的運(yùn)動就受到A方向的推力；當(dāng)驅(qū)動電流為負(fù)向時，二極管(6)導(dǎo)通，線圈(4)通電，二極管(5)截止，線圈(3)不通電，電磁吸引力使鐵芯(1)向反方向運(yùn)動，若外部物體阻止其運(yùn)動就會受到與A方向相反的推力。如此循環(huán)往復(fù)，鐵芯(1)就對外部物體不斷施加激振力。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有電磁激振器比較，由于激振原理不同，其優(yōu)點(diǎn)和積極效果是明顯的。由上述對現(xiàn)有激振器的分析，普通電磁激振器磁回路的空氣隙為幾毫米至幾十毫米，本實(shí)用新型可使空氣隙d小于1毫米，因而在同樣鐵芯截面積的情況下，本實(shí)用新型的驅(qū)動電流將只為普通電磁激振器的勵磁電流的幾分之一甚至幾十分之一；本實(shí)用新型取消了動圈，勵磁電流(線圈)即為驅(qū)動電流(線圈)，因而節(jié)約了勵磁電源；普通電磁激振器的動圈由于空間限制，匝數(shù)較少(多了空氣隙就增大)，驅(qū)動電流較大，本實(shí)用新型驅(qū)動線圈所處空間較寬裕，可以增加匝數(shù)，減小驅(qū)動電流，因此所需功率放大器也就容易制造得多了。所以，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)推力大、體積小、耗能低的要求。
本實(shí)用新型也不同于電磁鐵。對于交流電磁鐵，其作用力的頻率是電源頻率的兩倍，并且其空氣隙厚度因鐵芯運(yùn)動而變化?？諝庀逗穸鹊母淖兪闺姶抛饔昧Ψ蔷€性急劇變化，因此不能作為正規(guī)的激振源使用。
權(quán)利要求1.電磁吸引式往復(fù)運(yùn)動激振器，有軟磁材料制成的鐵芯和外磁回路，其特征是鐵芯(1)的外面套有兩個獨(dú)立的線圈(3)和(4)，線圈(3)、(4)分別與二極管(5)、(6)串聯(lián)后接交流電源，二極管(5)、(6)一個導(dǎo)通時另一個截止，線圈(3)、(4)既是勵磁線圈又是驅(qū)動線圈，它們交替通電產(chǎn)生的磁場由鐵芯(1)和外磁回路(2)形成兩個閉合磁回路，鐵芯(1)的長度L1小于外磁回路的長度L2，線圈(3)、(4)及外磁回路(2)均不與鐵芯(1)接觸，外磁回路(2)與鐵芯(1)之間僅有一微小空氣隙d，在電磁吸引力作用下，鐵芯(1)與外磁回路(2)相對往復(fù)運(yùn)動。
專利摘要電磁吸引式往復(fù)運(yùn)動激振器。將兩個獨(dú)立的線圈套在鐵芯外面并分別與二極管串聯(lián)后接交流電源。兩個線圈交替通電產(chǎn)生的磁場由鐵芯和外磁回路形成兩個閉合磁回路，線圈及外磁回路均不與鐵芯接觸。鐵芯與外磁回路相對往復(fù)運(yùn)動。本激振器比現(xiàn)有電磁激振器推力大、體積小、耗能低。
文檔編號B06B1/04GK2061870SQ9020277
公開日1990年9月12日 申請日期1990年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月15日
發(fā)明者陳洪嚴(yán) 申請人:冶金工業(yè)部建筑研究總院