本发明专利技术公开了有源噪声控制领域内的一种非晶合金变压器噪声主动控制用电磁作动器，包括安装在变压器表面的支座，支座的顶部和底部开设有相对应的环形内台阶，两内台阶上分别设置有上弹簧板和下弹簧板，上弹簧板和下弹簧板之间由上而下依次设置有上动铁芯、永磁磁钢以及下动铁芯，上弹簧板、上动铁芯、永磁磁钢、下动铁芯以及下弹簧板经螺杆串联在一起，且经螺杆两端的螺母固定在一起，上动铁芯和下动铁芯的外周分别绕设有上线圈和下线圈，上线圈和下线圈反向串联后与控制电源相连，本发明专利技术结构简单，制成成本低廉，模态可调，安装方便灵活，可用于变压器消噪中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有源噪声控制装置，特别涉及一种噪声主动控制用作动器。
技术介绍
传统的控制噪声的声学措施主要有吸声、隔声以及使用消声器等方法，这些方式统称为“无源”噪声控制，一般来说，它们仅对中高频噪声的控制有效。1933年，德国物理学家Paul Leug (1898 1979)提出的专利“消除声音振荡的过程”，开创了有源噪声控制(Active Noise Control )研究的先河。有源噪声控制技术擅长于低频噪声的控制,与无源噪声控制的互补性极强。有源噪声控制可分为有源声控制和有源力控制。有源声控制是用次级声源产生一个次级声场，从而抵消初级噪声，即“以声消声”。有相当一部分噪声是由于结构振动辐射引起的，用次级力源控制结构的振动也就控制了结构的声辐射或声透射，这种采用次级力源来控制噪声的方法就是有源力控制。次级力源也称作动器，作动器的选取直接决定着控制效果的好坏。传统上用于有源噪声主动控制中的作动器主要有以下两种 1.磁致伸缩作动器。其工作原理是磁致伸缩材料在外加磁场的作用下产生磁致伸缩效应。优点是输出力大、动态响应快。缺点是位移小，并且磁致伸缩材料很脆，很难加工，因此制作成本比较大； 2.压电作动器。其工作原理是利用压电材料的逆压电效应，通过施加外部电场，将电能转换为机械能的装置，反应时间短，响应速度快，频响可达几千赫兹或更高，驱动效率高，结构简单，不涉及密封、泄露等问题，控制精度高； 3.电磁作动器。它是利用电磁场的电磁力来动作的装置，电磁作动器的基本原理是当电流通过导体时，在 其周围会产生相应的电磁场，同时，在电磁场附近的导体也会受到相应的吸引力或排斥力，引起铁磁物质的机械运动。最常见的电磁作动器可分为两种单向电磁作动器和双向电磁作动器。图4为单向电磁作动器的结构原理简图，它有弹簧13、衔铁14、导磁材料15和励磁线圈16组成。开始工作时，衔铁14在自身重力和弹簧13弹力下保持平衡，当给励磁线圈16通电时，衔铁14在受到磁场的吸力作用和弹簧13力的共同作用下运动，通过控制励磁电流的大小可控制磁场力的大小，从而调整衔铁14所受的力。图5为双向电磁作动器的结构原理简图，与单向电磁作动器的原理类似，不同的是它通过调整两个励磁线圈16励磁电流的大小来控制衔铁14所受的电磁力的大小和方向。这种电磁作动器具有结构紧凑、反应灵敏、无接触摩擦、无润滑、功耗低、响应快、控制力大、适应频带宽、输出位移和输出力较大、可控性好的优点，被广泛地应用在结构噪声主动控制、振动主动控制、电磁悬浮、非接触高精度定位系统等领域。但是此种作动器存在功率因素低、功率密度低等缺点。在国内，现公开了一种节能共振式电动作动器，其公开号为CN101710777A，对传统的电磁作动器进行了改进，提高了效率，但是该技术方案中所述的电动作动器结构十分复杂，轭铁、底座和磁钢由多个部件组合而成，形状复杂，加工起来比较困难，动铁心和底座之间通过轴承滑动连接，成本高、制造精度要求高。从作功的角度来看，有效部分即线圈和气隙所占空间，这仅是总高度的一小部分，使得该作动器的功率密度较低(功率与体积或重量之比)。因此，还需要对此类电磁作动器进一步改进，此外该作动器结构固定、模态固定，在噪声控制中不能根据被控结构的模态而调整自身的模态。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非晶合金变压器噪声主动控制用电磁作动器，解决了现有技术中的不足，其结构简单，制成成本低廉，功率密度高，模态可调，安装方便灵活。本专利技术的目的是这样实现的一种非晶合金变压器噪声主动控制用电磁作动器，包括安装在变压器表面的支座，所述支座的顶部和底部开设有相对应的环形内台阶，两所述内台阶上分别设置有上弹簧板和下弹簧板，所述上弹簧板和下弹簧板之间由上而下依次设置有上动铁芯、永磁磁钢以及下动铁芯，所述上弹簧板、上动铁芯、永磁磁钢、下动铁芯以及下弹簧板经螺杆串联在一起，且经螺杆两端的螺母固定在一起，所述上动铁芯和下动铁芯的外周分别绕设有上线圈和下线圈，所述上线圈和下线圈反向串联后与控制电源相连。本专利技术工作时，上线圈、下线圈通入交变电流后，上动铁芯、下动铁芯受到周期变化的电磁激励力作用，克服弹簧板的阻力作往复运动，通过控制电压/电流的频率和幅值就可控制动铁心的振动频率和幅值，从而在支座上产生相应反作用力，经支座传动到变压器上，达到消除噪声的目的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于本专利技术通过螺杆、螺母将上动铁心、下动铁心、永磁磁钢、垫块和弹簧板连接为一体，工艺结构简单，制造成本低，通过上下弹簧板将动铁心与静止的支座相连，通过支座底面四个安装孔将支座与需要降低噪声振动的变压器表面连接，安装灵活方便；工作过程中，通过改变弹簧板的厚度和弹性模量来改变电磁作动器的振动模态，可根据不同结构的变压器作相应的模态调整，增大了其适用范围，提高其使用效果；安装在上动铁芯与下动铁芯之间的永磁磁钢提供了电磁作动器的气隙磁场，从而提高了作动器的功率因数和功率密度。本专利技术可用于变压器消噪中。 为了避免螺母与上弹簧板之间、上弹簧板与上动铁芯之间、螺母与下弹簧板之间、下弹簧板与下动铁芯之间产生间隙，从而影响振动的稳定性，所述螺杆上螺母与上动铁芯、下动铁芯之间均设置有弹垫，所述上弹簧板与上动铁芯之间、下弹簧板与下动铁芯之间均设置有垫块，所述垫块套装在螺杆上。为了使得上动铁芯和下动铁芯的振动更加稳定可靠，所述上线圈与上动铁芯气隙对应，所述下线圈与下动铁芯气隙对应。为了使得本装置拆装更加方便，所述支座底面有四个安装孔，通过安装孔将支座与变压器表面连接。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为图1俯视图。图3为本专利技术中线圈结构示意图。图4为单向电磁作动器结构示意图。图5为双向电磁作动器结构示意图。其中，I支座，2上弹簧板，3上线圈，4上动铁芯，5永磁磁钢，6下动铁芯，7下弹簧板，8螺杆，9螺母，10弹垫，11垫块，12下线圈，13弹簧，14衔铁，15导磁材料，16励磁线圈。具体实施例方式如图1-3所示的一种非晶合金变压器噪声主动控制用电磁作动器，包括安装在变压器表面的支座1，支座I的顶部和底部开设有相对应的环形内台阶，两内台阶上分别设置有上弹簧板2和下弹簧板7，上弹簧板2和下弹簧板7之间由上而下依次设置有上动铁芯4、永磁磁钢5以及下动铁芯6，上弹簧板2、上动铁芯4、永磁磁钢5、下动铁芯6以及下弹簧板7经螺杆8串联在一起，且经螺杆8两端的螺母9固定在一起，上动铁芯4和下动铁芯6的外周分别绕设有上线圈3和下线圈12，上线圈3与上动铁芯4气隙对应，下线圈12与下动铁芯6气隙对应，上线圈3和下线圈12反向串联后与控制电源相连，螺杆8上螺母9与上动铁芯4、下动铁芯6之间均设置有弹垫10，上弹簧板2与上动铁芯4之间、下弹簧板7与下动铁芯6之间均设置有垫块11，垫块11套装在螺杆8上。本专利技术工作时，上线圈3、下线圈12通入交变电流后，上动铁芯4、下动铁芯6受到周期变化的电磁激励力作用，克服上弹簧板2以及下弹簧板7的阻力作往复运动，从而在支座I上产生相应反作用力，经支座I传动到变压器上，达到消除噪声的目的；设置在螺杆8上螺母9与上动铁芯4、下动铁芯6之间的弹垫10，上弹簧板2与上动铁芯4之间、下弹簧板7与下动铁芯6之间的垫块11，避免螺母9与上弹簧板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非晶合金变压器噪声主动控制用电磁作动器，包括安装在变压器表面的支座，其特征在于，所述支座的顶部和底部开设有相对应的环形内台阶，两所述内台阶上分别设置有上弹簧板和下弹簧板，所述上弹簧板和下弹簧板之间由上而下依次设置有上动铁芯、永磁磁钢以及下动铁芯，所述上弹簧板、上动铁芯、永磁磁钢、下动铁芯以及下弹簧板经螺杆串联在一起，且经螺杆两端的螺母固定在一起，所述上动铁芯和下动铁芯的外周分别绕设有上线圈和下线圈，所述上线圈和下线圈反向串联后与控制电源相连。
【技术特征摘要】
1.一种非晶合金变压器噪声主动控制用电磁作动器，包括安装在变压器表面的支座，其特征在于，所述支座的顶部和底部开设有相对应的环形内台阶，两所述内台阶上分别设置有上弹簧板和下弹簧板，所述上弹簧板和下弹簧板之间由上而下依次设置有上动铁芯、永磁磁钢以及下动铁芯，所述上弹簧板、上动铁芯、永磁磁钢、下动铁芯以及下弹簧板经螺杆串联在一起，且经螺杆两端的螺母固定在一起，所述上动铁芯和下动铁芯的外周分别绕设有上线圈和下线圈，所述上线圈和下线圈反向串联后与控制电源相连。2.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建忠，陈玉婷，孙琛，张良锁，蔡长虹，
申请(专利权)人：东南大学，扬州华鼎电器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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