永磁双向电磁铁制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁双向电磁铁，包括固定衔铁组、动衔铁组件、及嵌入于固定衔铁组中的激励线圈组，固定衔铁组包括左固定衔铁与右固定衔铁；动衔铁组件包括依次插入于左固定衔铁与右固定衔铁中的顶轴、固定于顶轴上方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的外侧动衔铁、固定于顶轴下方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的内侧动衔铁、及嵌入于外侧动衔铁与内侧动衔铁内且环设于顶轴外的永久磁体；外侧动衔铁与左固定衔铁之间、外侧动衔铁与右固定衔铁之间、内侧动衔铁与左固定衔铁之间、及内侧动衔铁与右固定衔铁之间分别具有工作气隙。本发明专利技术可为直线运动提供稳定的所需推拉力、及位置保持功能，能够满足大行程、大电磁力的电磁铁。

【技术实现步骤摘要】
永磁双向电磁铁
本专利技术涉及一种电磁铁，尤其涉及一种永磁双向电磁铁。
技术介绍
现有直线运动电磁铁一般采用电工纯铁作为导磁材料，受功率和体积的影响，限制了直线运动电磁铁发展，且直线运动的衔铁运动行程超过某数值后，因漏磁等因素，造成磁阻会大幅增加，进而使电磁铁的电磁力会很小，限制直线运动电磁铁的应用。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术的目的在于提供一种永磁双向电磁铁，为直线运动提供稳定的所需推拉力、及位置保持功能，解决了直线运动电磁铁的缺点，能够满足大行程、大电磁力的电磁铁，又降低了电磁铁的体积，即能够满足在重量、体积限制的前提下，以满足电磁铁的需求。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种永磁双向电磁铁，其特征在于，包括一固定衔铁组、一动衔铁组件、及嵌入于固定衔铁组中的一激励线圈组，其中，所述固定衔铁组包括相对设置的一左固定衔铁与一右固定衔铁；所述动衔铁组件包括依次插入于左固定衔铁与右固定衔铁中的一顶轴、固定于顶轴上方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的一外侧动衔铁、固定于顶轴下方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的一内侧动衔铁、及嵌入于外侧动衔铁与内侧动衔铁内且环设于顶轴外的一永久磁体；所述激励线圈组包括嵌入于左固定衔铁内且位于永久磁体左侧的一左侧激励线圈组、嵌入于右固定衔铁内且位于永久磁体右侧的一右侧激励线圈组，该左侧激励线圈组与右侧激励线圈组分别环设于顶轴外；所述外侧动衔铁与左固定衔铁之间、外侧动衔铁与右固定衔铁之间、内侧动衔铁与左固定衔铁之间、及内侧动衔铁与右固定衔铁之间分别具有工作气隙；工作时，通过给激励线圈组通正向电流或反向电流，使动衔铁组件从一个稳态过渡到另一个稳态，以带动顶轴的伸出与收回动作，并由永久磁铁实现动衔铁组件与顶轴的位置保持功能。作为本专利技术的进一步改进，在所述外侧动衔铁左侧边与内侧动衔铁左侧边且位于永久磁体左侧开设有一左环形活动槽，在该外侧动衔铁右侧边与内侧动衔铁右侧边且位于永久磁体右侧开设有一右环形活动槽。作为本专利技术的进一步改进，还包括设置于左固定衔铁内且延伸至左环形活动槽内的一左线圈架、及设置于右固定衔铁内且延伸至右环形活动槽内的一右线圈架，其中，该左侧激励线圈组绕在左线圈架上，该右侧激励线圈组绕在右线圈架上。作为本专利技术的进一步改进，所述左线圈架与右线圈架分别由塑料或者尼龙材料制成。作为本专利技术的进一步改进，在所述外左环形活动槽与右环形活动槽内壁上分别设置有一铆接非磁性挡片。作为本专利技术的进一步改进，所述左侧激励线圈组与右侧激励线圈组为相同的两种激励线圈组。作为本专利技术的进一步改进，所述左侧激励线圈组主要由一左内环形激励线圈、及环设于左内环形激励线圈外围的一左外环形激励线圈组成，该右侧激励线圈组主要由一右内环形激励线圈、及环设于右内环形激励线圈外围的一右外环形激励线圈组成。作为本专利技术的进一步改进，所述永久磁体为由6块磁瓦拼接成的永磁环。作为本专利技术的进一步改进，所述顶轴一端部具有位于左固定衔铁或右固定衔铁外侧边的一限位凸块。本专利技术的有益效果为：采用在永久磁体两侧布置相同的激励线圈，利用激励线圈的通断次序实现两种稳定状态，为直线运动提供稳定的所需推拉力、及位置保持功能，解决了直线运动电磁铁的缺点，能够满足大行程、大电磁力的电磁铁，又降低了电磁铁的体积，即能够满足在重量、体积限制的前提下，以满足电磁铁的需求；同时，采用了永久磁体，降低了功率，避免长时间工作，降低了对能源的需求。上述是专利技术技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。附图说明图1为本专利技术的剖面图；图2为无电流时动衔铁组件在左极限位置示意图；图3为无电流时动衔铁组件在右极限位置示意图；图4为激励线圈组通电时磁力线示意图；图5为激励线圈组通电时磁场分布图；图6为激励线圈组通正向电流时的磁力线示意图；图7为激励线圈组通正向电流时的磁场分布。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术的具体实施方式详细说明。请参照图1，本专利技术实施例提供一种永磁双向电磁铁，包括一固定衔铁组1、一动衔铁组件2、及嵌入于固定衔铁组1中的一激励线圈组3，其中，所述固定衔铁组1包括相对设置的一左固定衔铁11与一右固定衔铁12；所述动衔铁组件2包括依次插入于左固定衔铁11与右固定衔铁12中的一顶轴21、固定于顶轴21上方且位于左固定衔铁11与右固定衔铁12之间的一外侧动衔铁22、固定于顶轴21下方且位于左固定衔铁11与右固定衔铁12之间的一内侧动衔铁23、及嵌入于外侧动衔铁22与内侧动衔铁23内且环设于顶轴21外的一永久磁体24，在本实施例中，顶轴21为非铁磁性材料制备而成；所述激励线圈组3包括嵌入于左固定衔铁11内且位于永久磁体24左侧的一左侧激励线圈组31、嵌入于右固定衔铁12内且位于永久磁体24右侧的一右侧激励线圈组32，该左侧激励线圈组31与右侧激励线圈组32分别环设于顶轴21外；所述外侧动衔铁22与左固定衔铁11之间、外侧动衔铁22与右固定衔铁12之间、内侧动衔铁23与左固定衔铁11之间、及内侧动衔铁23与右固定衔铁12之间分别具有工作气隙3；工作时，通过给激励线圈组3通正向电流或反向电流，使动衔铁组件2从一个稳态过渡到另一个稳态，以带动顶轴21的伸出与收回动作，并由永久磁铁24实现动衔铁组件2与顶轴21的位置保持功能。在本实施例中，在所述外侧动衔铁22左侧边与内侧动衔铁23左侧边且位于永久磁体24左侧开设有一左环形活动槽221，在该外侧动衔铁22右侧边与内侧动衔铁23右侧边且位于永久磁体24右侧开设有一右环形活动槽222。本实施例还包括设置于左固定衔铁11内且延伸至左环形活动槽221内的一左线圈架4、及设置于右固定衔铁12内且延伸至右环形活动槽222内的一右线圈架5。其中，该左侧激励线圈组31绕在左线圈架4上，该右侧激励线圈组32绕在右线圈架5上。在本实施例中，左线圈架4与右线圈架5均采用塑料或者尼龙材料制备而成。同时，在所述左环形活动槽221与右环形活动槽222内壁上分别设置有一铆接非磁性挡片8。在本实施例中，所述左侧激励线圈组31与右侧激励线圈组32为相同的两种激励线圈组。具体的，所述左侧激励线圈组31主要由一左内环形激励线圈311、及环设于左内环形激励线圈311外围的一左外环形激励线圈312组成，该右侧激励线圈组32主要由一右内环形激励线圈321、及环设于右内环形激励线圈321外围的一右外环形激励线圈322组成。在本实施例中，所述永久磁体24为由6块磁瓦拼接成的永磁环，并为径向充磁。在本实施例中，所述顶轴21一端部具有位于左固定衔铁11或右固定衔铁12外侧边的一限位凸块211。本专利技术的工作原理为：(1)激励线圈组3无电流时的情况当激励线圈组3中没有电流通过时，动衔铁组件2有两个稳定的平衡位置，一个是动衔铁组件2位于左极限位置，另一个是动衔铁组件2位于右极限位置。当动衔铁组件2位于左极限位置时，左磁路的磁阻很小而右磁路的磁阻很大，永久磁体24产生的磁通绝大部分通过左磁路，而只有很小一部分通过右磁路，因此动衔铁组件2被牢固地吸持在左极限位置，如图2所示；当动衔铁组件2位于右极限位置时，情况与上述相反，动衔铁组件2被牢固地吸持在右极限位置，如图3所示。动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁双向电磁铁，其特征在于，包括一固定衔铁组、一动衔铁组件、及嵌入于固定衔铁组中的一激励线圈组，其中，所述固定衔铁组包括相对设置的一左固定衔铁与一右固定衔铁；所述动衔铁组件包括依次插入于左固定衔铁与右固定衔铁中的一顶轴、固定于顶轴上方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的一外侧动衔铁、固定于顶轴下方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的一内侧动衔铁、及嵌入于外侧动衔铁与内侧动衔铁内且环设于顶轴外的一永久磁体；所述激励线圈组包括嵌入于左固定衔铁内且位于永久磁体左侧的一左侧激励线圈组、嵌入于右固定衔铁内且位于永久磁体右侧的一右侧激励线圈组，该左侧激励线圈组与右侧激励线圈组分别环设于顶轴外；所述外侧动衔铁与左固定衔铁之间、外侧动衔铁与右固定衔铁之间、内侧动衔铁与左固定衔铁之间、及内侧动衔铁与右固定衔铁之间分别具有工作气隙；工作时，通过给激励线圈组通正向电流或反向电流，使动衔铁组件从一个稳态过渡到另一个稳态，以带动顶轴的伸出与收回动作，并由永久磁铁实现动衔铁组件与顶轴的位置保持功能。

【技术特征摘要】
1.一种永磁双向电磁铁，其特征在于，包括一固定衔铁组、一动衔铁组件、及嵌入于固定衔铁组中的一激励线圈组，其中，所述固定衔铁组包括相对设置的一左固定衔铁与一右固定衔铁；所述动衔铁组件包括依次插入于左固定衔铁与右固定衔铁中的一顶轴、固定于顶轴上方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的一外侧动衔铁、固定于顶轴下方且位于左固定衔铁与右固定衔铁之间的一内侧动衔铁、及嵌入于外侧动衔铁与内侧动衔铁内且环设于顶轴外的一永久磁体；所述激励线圈组包括嵌入于左固定衔铁内且位于永久磁体左侧的一左侧激励线圈组、嵌入于右固定衔铁内且位于永久磁体右侧的一右侧激励线圈组，该左侧激励线圈组与右侧激励线圈组分别环设于顶轴外；所述外侧动衔铁与左固定衔铁之间、外侧动衔铁与右固定衔铁之间、内侧动衔铁与左固定衔铁之间、及内侧动衔铁与右固定衔铁之间分别具有工作气隙；工作时，通过给激励线圈组通正向电流或反向电流，使动衔铁组件从一个稳态过渡到另一个稳态，以带动顶轴的伸出与收回动作，并由永久磁铁实现动衔铁组件与顶轴的位置保持功能。2.根据权利要求1所述的永磁双向电磁铁，其特征在于，在所述外侧动衔铁左侧边与内侧动衔铁左侧边且位于永久磁体左侧开设有一左环形活动槽，在该外侧动衔铁右侧边与内侧动衔铁右侧边且位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，
申请(专利权)人：东莞东晟磁电磁控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44