永磁式直線往復電機的製作方法

2023-04-28 01:02:31

專利名稱：永磁式直線往復電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸出軸為直線往復運動的永磁式直線往復電機，包括機殼、套裝在兩端蓋間套筒上的與控制電路電連接的線圈組，滑動於兩端蓋軸孔的機軸，屬於電機技術領域。
中國專利局授權的專利號為88201010.7的直流往復直線電機，雖然具有製造工藝簡單、節電的優點，但也存在著電機體積大的不足。
本實用新型的目的是針對上述電機中體積大的不足之外而提供一種具有體積小，其節電效果更理想的永磁式直線往復電機。
本實用新型是根據螺旋管線圈通電而產生磁場以及磁性體在螺旋管線圈中受磁場力作用而產生運動的原理而設計。通過採用不同的控制電路就可以控制螺旋管線圈的磁極性變化和變化速度以及磁場的強弱，從而實現控制磁性體的運動速度和行程大小的目的。
本實用新型的任務就是通過如下的技術措施來實現的機軸中間端套裝磁環，並且該磁環的內環面為一磁極性，外環面為相反磁極性。
工作時，控制電路順次控制每一線圈組的電壓大小和電流方向的變化，使每一線圈組兩端磁極性隨之變換，從而吸引或排斥永久磁鐵並使機軸產生往復運動。
由於機軸上設置了具有輻向磁極性的永久磁鐵，從而增強了電機的輸出功率，達到了節電的目的。


圖1是本實用新型中的永磁式直線往復電機的結構示意圖。
圖2是圖1中所述的永磁式直線往復電機的電路控制圖。
圖3是線圈組數為一組時的永磁式直線往復電機的結構示意圖。
圖4是圖3中所述的永磁式直線往復電機的電路控制圖。
圖5是線圈組數為6組時的永磁式直線往復電機的結構示意圖。
圖6是圖5中所述的永磁式直線往復電機的電路控制圖。
下面將結合附圖詳細描述本實用新型中的最佳實施例的技術特徵。
一種由機殼(1)，套裝在兩端蓋(2)間套筒(3)上的與控制電路電連接的線圈組(4)、滑動於兩端蓋(2)軸孔的機軸(5)所組成的永磁式直線往復電機。
該電機機軸(5)由軟磁材料的中間段及兩端分別固接的無磁材料的軸端構成；在軟磁材料的機軸(5)中間端套裝磁環(6)，並且該磁環(6)的內環面為一磁極性，外環面為相反磁極性。該磁環(6)是由拼裝在設置於機軸(5)的護套(7)內弧形磁塊構成。緊鄰線圈組(4)外側設置由軟磁材料製成的擋磁環(8)。
在本實施例中套裝磁環(6)的軟磁材料中間段軸長度為每組線圈組(4)的寬度的0.9～2倍，磁環(6)厚度為線圈組(4)的寬度的0.3～0.8倍，如果機殼(1)採用軟磁材料製作，套筒(3)是由無磁材料製作其效果更好。
按本實施例所述的結構，如果機軸(5)推力為4kg時，在採用兩個線圈組(4)時，每組線圈匝數為2600匝。
在圖2中雙向可控矽BCR是調整負載側電壓大小用，其控制極1＃接在控制迴路中的IC1555時基電路1＃上，調節電位器W1就可控制時基電路中的輸出端3的輸出頻率大小，從而控制可控矽BCR導通角的大小，最終達到控制線圈組內電壓的目的，場效應管IRF的控制板2＃和3＃的信號來自控制迴路中的IC2555時基電路輸出端3，輸出端3產生高壓電平時觸發2＃導通工作，輸出端3產生低壓電平時觸發3＃導通工作，調節電位器W2可控制輸出端3的頻率大小，即可達到控制電機軸的往復速度，7809是穩定電路。
圖4中的控制電路採用了4個場效應管，其中2個場效應管的觸發極1＃和1＃並聯後與控制電路中的1＃連接；另外2個場效應管的觸發極2＃和2＃並聯後與控制電路中的2＃連接，這樣就可使線圈組正負極不斷交替變化，使機軸往復運動。
圖6中的控制電路設有CD4046鎖相環，74LS123時序集成電路，C1872－10進位計數器／脈衝分配器，CO37四輸入端雙式非門，CO39三端入端四式非門等5個集成電路組成。CD4046和74LS123兩個集成電路成為頻率和佔空間比都可調的電路。CD4046為鎖向環電路，它同C1R1W1組成頻率從0.5HZ－1MHZ，連續可調的脈衝發生器，調節W1可方便地改變輸出脈衝的頻率，其輸出端4接單穩態電路74LS123的觸發輸入端2，74LS123的輸出端B輸入至C187脈衝分配器的觸發端14。C187與CO39、CO37組成脈衝信號循環分配，使觸發極1＃－6＃輪流通斷電。線圈組通斷電的次序是1(2＃線圈)、2(4＃線圈)3(6＃線圈)、4(5＃線圈)、5(3＃線圈)、6(1＃線圈)。其中，雙向可控矽BCR的控制極「g」接在N1555時基電路的輸出端「g」上。這樣機軸即可產生往復直線運動。
權利要求1.一種由機殼、套裝在兩端蓋間套筒上的與控制電路電連接的線圈組、滑動於兩端蓋軸孔的機軸所組成的永磁式直線往復電機，其特徵在於機軸中間端套裝磁環，並且該磁環的內環面為一磁極性，外環面為相反磁極性。
2.根據權利要求1所述的永磁式直線往復電機，其特徵在於機軸由軟磁材料的中間段及兩端分別固接的無磁材料的軸端構成；在軟磁材料的機軸中間端套裝磁環。
3.根據權利要求1或2所述的永磁式直線往復電機，其特徵在於該磁環是由拼裝在設置於機軸的護套內弧形磁塊構成。
4.根據權利要求1或2所述的永磁式直線往復電機，其特徵在於緊鄰線圈組外側設置由軟磁材料製成的擋磁環。
5.根據權利要求1或2所述的永磁式直線往復電機，其特徵在於套裝磁環的軟磁材料中間段軸長度為每組線圈組的寬度的0.9～2倍，磁環厚度為線圈組寬度的0.3～0.8倍。
6.根據權利要求1或2所述的永磁式直線往復電機，其特徵在於機殼採用軟磁材料製作，套筒是由無磁材料製作。
7.根據權利要求1或2所述的永磁式直線往復電機，其特徵在於機軸推力為4kg時，在採用兩個線圈組時，每組線圈匝數為2600匝。
專利摘要本實用新型涉及一種輸出軸為直線往復運動的永磁式直線往復電機，由機殼、套裝在兩端蓋間套筒上的與控制電路電連接的線圈組、滑動於兩端蓋軸孔的機軸所組成，其技術特點是在機軸中間端套裝磁環，並且該磁環的內環面為一磁極性，外環面為相反磁極性。由於機軸上設置了具有輻向磁極性的永久磁鐵，從而增強了電機的輸出功率，達到了節電的目的。
文檔編號H02K33/16GK2098754SQ9121061
公開日1992年3月11日 申請日期1991年5月21日 優先權日1991年5月21日
發明者金慶珷 申請人:金慶珷