单向脉冲型电一力转换器制造技术

技术编号:3111508 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种单向脉冲型电—力转换器的设计原理、结构和实现方法,其主要特征是电磁场和永磁场方向互为反向,并以单向脉冲电流驱动电磁线圈的工作。在铁芯(3)的端面一侧,有一与电磁场的磁场方向反向设置的永磁铁(8);在线圈骨架(2)上,有一个与脉冲电路(9)相联的电磁线圈(11)。本实用新型专利技术能与计算机控制系统配套使用具有记忆功能强、灵敏度高、功耗低、体积小等优点,可广泛应用于各类大规模动作的控制系统。(*该技术在1999年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自行化执行器件,是关于单向脉冲型电-力转换器的专利技术,特别适用于大规模动作的自动化控制。现有的电-力转换器,有单向电流型单稳态和双向电流型双稳态两种基本类型,前者仅有一个磁场,如螺管或柏合型电磁铁等,并以单向电流驱动,它的不足点是功耗大,灵敏度低且无记忆功能,不适于作大规模动作控制。双向电流型双稳态电-力转换器,具有两个磁场方向相同(即异极性面)的电磁场和永磁场,并分别用正向电流和反向电流(即双向电流)驱动,这种转换器虽具有记忆功能,但由于起动灵敏度、精度差,与之配套的电子器件多而使体积增大,所以在同一控制系统中不能大量使用,只能为小规模且灵敏度要求不高的控制所用。目前,国外有一种机械-电磁式电-力转换器,即在每个转换器上配备一套机械装置,以满足大规模动作的自动化控制,这类转换器结构复杂,体积庞大、造价昂贵且故障率高,因而效果亦不甚理想。本技术的任务是要提供一种能和计算机控制系统配套使用的高速,高灵敏度并具有记忆功能、功耗低、体积小可用作大规模动作自动化控制的单向脉冲型电-力转换器。本技术采用电磁-永磁式电-力转换方式,与现有技术不同的是电磁场和永磁场的磁场方向互为反向(即同极性面),这一构思突破了两个反向磁场只能相斥不能相吸的电磁原理的框框。其实现方案是用单向脉冲电流作为电磁线圈的驱动电流,并产生一个方向与永磁场方向相反的电磁场,这时电磁铁芯的动作行程为不斥一吸一斥,具体地说,当铁芯处在上行程时,有电磁吸-惯性吸-永磁吸三个阶段;当铁芯处在下行程时,有永磁上斥-电磁下吸二个阶段。上述原理是当铁芯与永磁铁两端的距离大于3mm时,由单向脉冲驱动产生的电磁场和永磁场的反向磁场斥力趋于无穷小,此时,电磁线圈所产生的螺管磁力将驱动铁芯向永磁铁快速推进;当铁芯与永磁铁两端的距离等于或小于3mm时,电磁线圈断电即使电磁消失,铁芯由惯性向永磁铁推进到一定距离后将被永磁铁磁化后相吸,以完成上行程。当电磁线圈重新获的驱动脉冲时,在其尾部空间产生的螺管磁力以及电磁场和永磁场的反向磁场斥力将同时驱动铁芯回到初稳态,以完成下行程。本技术的贡献在于能和计算机控制系统配套使用,从而增强了记忆功能,提高了起动灵敏度并大大降低了功耗,压缩了体积和成本,是一种理想的大规模动作自动化控制的执行器件。以下,将结合附图,对本技术作进一步描述并给出实现方法。附附图说明图1为本技术的结构原理图。参照附图1本技术由外壳(1)、线圈骨架(2)、铁芯(3)、力导杆(4)、导孔吸振垫圈(5)、减振片(6)、端盖(7)以及永磁铁(8)、脉冲电路(9)、缓冲放大器(10)、电磁线圈(11)等组成。其要点是在铁芯(3)的一侧,有一与电磁场方向反向设置的永磁铁(8);在线圈骨架(2)上,有一个与脉冲电路(9)联接的电磁线圈(11)。本技术的工作原理是起动前,转换器处于A稳态,铁芯(3)的端部位于A截面,永磁铁(8)的磁场方向为N←S,当脉冲电路(9)发出的驱动脉冲(本例为正脉冲)经缓冲放大器(10)放大后输入电磁线圈(11)的E端时,产生一个与永磁场方向相反(即与永磁铁(8)为同极性面)的电磁场S→N和一个螺管磁力 ,由于在通电的瞬间,铁芯(3)与永磁铁(8)两端的距离大于3mm,此时,两个反向磁场的斥力可忽略不计,所以铁芯(3)将在螺管磁力 的作用下,快速向右推进。只要恰当地选择脉冲宽度,使当铁芯(3)推进到B截面(有效磁场斥力距离)时,电磁线圈(11)断电后电磁消失,铁芯因惯性而继续推进到BC间的某一截面,这时铁芯将被永磁铁磁化而产生一个与永磁场方向相同(即互为异极性面)的磁场N←S后相吸到达C稳态。当电磁线圈重新获得驱动脉冲时,又会产生一个与永磁场方向相反的电磁场,同时,在电磁线圈尾部的空间将产生一个螺管磁力 ,因此在螺管磁力 和两个反向磁场的斥力的同时作用下,铁芯(3)迅速向左推进而回到A稳态。本技术的外壳(1)为铁质壳体,力导杆(4)固定在铁芯(3)的一端内,电磁线圈(11)绕在线圈骨架(2)上,其一端接地,另一端与缓冲放大器(10)和脉冲电路(9)联接,为了防止因断电而产生的自感电势,在接地端和输入端间设有一个二极管D;脉冲电路(9)可通过接口由计算机控制,永磁铁(8)由减振片(6)和端盖(7)固定在铁芯(3)的端面一侧,减振片(6)为由柔性材料制成,导孔吸振垫圈(5)由软塑料制成。永磁铁(8)的磁场强度和电磁线圈(11)的匝数可根据控制对象和转换力的大小确定,单向脉冲电流的大小(宽度)可由计算机调整确定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单向脉冲型电—力转换器,包括外壳(1)、线圈骨架(2)、铁芯(3)、力导杆(4)、导孔吸振垫圈(5)、减振片(6)、端盖(7),其特征是在铁芯(3)的端面一侧,有一与电磁场的磁场方向反向设置的永磁铁(8),在线圈骨架(2)上,有一个与脉冲电路(9)相联的电磁线圈(11)。

【技术特征摘要】
1.一种单向脉冲型电-力转换器,包括外壳(1)、线圈骨架(2)、铁芯(3)、力导杆(4)、导孔吸振垫圈(5)、减振片(6)、端盖(7),其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦以诚
申请(专利权)人:浙江丝绸工学院
类型:实用新型
国别省市:33[中国|浙江]

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