一種高頻驅動裝置的製作方法

2023-10-11 18:58:24 1

專利名稱：一種高頻驅動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於磁控形狀記憶合金應用技術領域。具體涉及一種高頻驅動裝置。
背景技術：
目前，驅動裝置大多基於電磁感應原理製造而成，通過給線圈通電產生感應磁場，與已有磁場發生作用，產生一定大小的驅動力。改變線圈中電流的大小即可實現輸出力大小的改變，改變線圈中電流的方向即可實現輸出力方向的改變，從而實現驅動裝置輸出一定頻率大小的輸出力或力矩，如常用的動圈式力矩馬達、動鐵式力矩馬達和比例電磁鐵。這種驅動裝置，由於受本身結構的影響，輸出力比較小，位移量較小，而且自身頻率也受到限制，只能用在所需驅動力和位移量較小而且頻率不高的場合，無法滿足現在市場對於大功率、高頻響的驅動裝置的需求。磁控形狀記憶合金(MSMA)是近年出現的一種智能材料，具有變化速度快、可控位 移大和具有記憶功能等特點。相關材料顯示，MSMA材料在磁場中的應變能夠達到10%以上，這是其它高頻響執行器材料的100倍以上，這種材料能夠在不同的方向發生形變，可以沿著軸向發生應變，可以沿著周向產生扭轉變形，可以沿著徑向發生彎曲變形，其高性能受到不少學者的青睞。
發明內容本實用新型旨在針對以上所述問題，目的是提供一種結構緊湊、高頻響、高精度和輸出力大的高頻驅動裝置。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是被驅動體的左端與第一磁控形狀記憶合金的右端同軸心連接，第一磁控形狀記憶合金的左端滑動安裝在左鐵芯右端的中心通孔中，左鐵芯右端的內側固定有左支架，左調零螺釘通過左支架與第一磁控形狀記憶合金的左端面接觸。被驅動體的右端與第二磁控形狀記憶合金的左端同軸心連接，第二磁控形狀記憶合金的右端滑動安裝在右鐵芯左端的中心通孔中，右鐵芯左端的內側固定有右支架，右調零螺釘通過右支架與第二磁控形狀記憶合金的右端面接觸。勵磁繞組串聯纏繞在左鐵芯和右鐵芯的上部，勵磁繞組在左鐵芯中的纏繞方向與在右鐵芯中的纏繞方向相反，纏繞的匝數相同，勵磁繞組外接交流電源。左直流繞組纏繞在左鐵芯的下部，右直流繞組纏繞在右鐵芯的下部。右直流繞組的一端通過所串聯的可調電阻與外部直流電源的正極連接，左直流繞組的一端通過所串聯的定值電阻與外部直流電源的正極連接；左直流繞組的另一端和右直流繞組的另一端分別與外部直流電源的負極連接。左直流繞組在左鐵芯中的纏繞方向和右直流繞組在右鐵芯中產生的纏繞方向相反，纏繞的匝數相同。所述的左鐵芯和右鐵芯均採用相同厚度的鋼板疊加成「 口 」字狀，其形狀相同，左鐵芯的右端和右鐵芯的左端的中間位直處均設有通孔；左鐵芯和右鐵芯的均為聞磁感材料。所述的第一磁控形狀記憶合金和第二磁控形狀記憶合金為相同尺寸的圓柱體。所述的勵磁繞組、右直流繞組和左直流繞組均採用相同的漆包銅芯線。由於採用上述技術方案，本裝置能夠通過左直流繞組14和右直流繞組12分別給第一磁控形狀記憶合金5和 第二磁控形狀記憶合金7施加一定的預加磁場，以便在與勵磁繞組2所產生的磁場疊加後能夠產生較好的應變；通過調節可變電阻11確保本驅動裝置兩端的預加磁場強度一致，通過調整施加給勵磁繞組2的電流大小及電流方向調節本驅動裝置左鐵芯I和右鐵芯10中磁場的大小，控制第一磁控形狀記憶合金5和第二磁控形狀記憶合金7發生變化，實現一個伸長推動另一個縮短的效果，從而帶動被驅動體6軸嚮往復運動。MSMA的輸出力大，一對在變化的磁場中伸縮的MSMA所需的勵磁功率較小，使得MSMA能很好的應用在驅動裝置中。本裝置採用一對對稱的MSMA互相推動，能夠保證高頻驅動裝置的高頻響和高精度。因此，本實用新型具有結構緊湊、高頻響、高精度和輸出力大的特點，能廣泛用作伺服閥、高頻開關和有類似要求裝置的驅動器。

圖I為本實用新型的一種結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步描述，並非對其保護範圍的限制實施例I一種高頻驅動裝置。其結構如圖I所示被驅動體6的左端與第一磁控形狀記憶合金5的右端同軸心連接,第一磁控形狀記憶合金5的左端滑動安裝在左鐵芯I右端的中心通孔中，左鐵芯I右端的內側固定有左支架3，左調零螺釘4通過左支架3與第一磁控形狀記憶合金5的左端面接觸。被驅動體6的右端與第二磁控形狀記憶合金7的左端同軸心連接，第二磁控形狀記憶合金7的右端滑動安裝在右鐵芯10左端的中心通孔中，右鐵芯10左端的內側固定有右支架8，右調零螺釘9通過右支架8與第二磁控形狀記憶合金7的右端面接觸。勵磁繞組2串聯纏繞在左鐵芯I和右鐵芯10的上部，勵磁繞組2在左鐵芯I中的纏繞方向與在右鐵芯10中的纏繞方向相反，纏繞的匝數相同，勵磁繞組2外接交流電源。左直流繞組14纏繞在左鐵芯I的下部，右直流繞組12纏繞在右鐵芯10的下部。右直流繞組12的一端通過所串聯的可調電阻11與外部直流電源13的正極連接，左直流繞組14的一端通過所串聯的定值電阻15與外部直流電源13的正極連接；左直流繞組14的另一端和右直流繞組12的另一端分別與外部直流電源13的負極連接。左直流繞組14在左鐵芯中的纏繞方向和右直流繞組12在右鐵芯中產生的纏繞方向相反，纏繞的匝數相同。所述的左鐵芯I和右鐵芯10均採用相同厚度的鋼板疊加成「口 」字狀，其形狀相同，左鐵芯I的右端和右鐵芯10的左端的中間位直處均設有通孔；左鐵芯I和右鐵芯10的均為高磁感材料。[0020]所述的第一磁控形狀記憶合金5和第二磁控形狀記憶合金7為相同尺寸的圓柱體。所述的勵磁繞組2、右直流繞組12和左直流繞組14均採用相同的漆包銅芯線。本裝置能夠通過左直流繞組14和右直流繞組12分別給第一磁控形狀記憶合金5和第二磁控形狀記憶合金7施加一定的預加磁場，以便在與勵磁繞組2所產生的磁場疊加後能夠產生較好的應變；通過調節可變電阻11確保本驅動裝置兩端的預加磁場強度一致，通過調整施加給勵磁繞組2的電流大小及電流方向調節本驅動裝置左鐵芯I和右鐵芯10中磁場的大小，控制第一磁控形狀記憶合金5和第二磁控形狀記憶合金7發生變化，實現一個伸長推動另一個縮短的效果,從而帶動被驅動體6軸嚮往復運動。MSMA的輸出力大,一對在變化的磁場中伸縮的MSMA所需的勵磁功率較小，使得MSMA能很好的應用在驅動裝置中。本裝置採用一對對稱的MSMA互相推動，能夠保證高頻驅動裝置的高頻響和高精度。因此，本裝置具有結構緊湊、高頻響、高精度和輸出力大的特點，能廣泛用作伺服 閥、高頻開關和有類似要求裝置的驅動器。
權利要求1.一種高頻驅動裝置，其特徵在於所述驅動裝置的結構是 被驅動體(6)的左端與第一磁控形狀記憶合金(5)的右端同軸心連接,第一磁控形狀記憶合金(5)的左端滑動安裝在左鐵芯⑴右端的中心通孔中，左鐵芯⑴右端的內側固定有左支架(3)，左調零螺釘(4)通過左支架(3)與第一磁控形狀記憶合金(5)的左端面接觸； 被驅動體出)的右端與第二磁控形狀記憶合金(7)的左端同軸心連接，第二磁控形狀記憶合金(7)的右端滑動安裝在右鐵芯(10)左端的中心通孔中，右鐵芯(10)左端的內側固定有右支架(8)，右調零螺釘(9)通過右支架(8)與第二磁控形狀記憶合金(7)的右端面接觸； 勵磁繞組⑵串聯纏繞在左鐵芯⑴和右鐵芯(10)的上部，勵磁繞組⑵在左鐵芯(I)中的纏繞方向與在右鐵芯(10)中的纏繞方向相反，纏繞的匝數相同，勵磁繞組(2)外接交流電源；左直流繞組(14)纏繞在左鐵芯(I)的下部，右直流繞組(12)纏繞在右鐵芯(10)的下部，右直流繞組(12)的一端通過所串聯的可調電阻(11)與外部直流電源(13)的正極連接，左直流繞組(14)的一端通過所串聯的定值電阻(15)與外部直流電源(13)的正極連接，左直流繞組(14)的另一端和右直流繞組(12)的另一端分別與外部直流電源(13)的負極連接，左直流繞組(14)在左鐵芯中的纏繞方向和右直流繞組(12)在右鐵芯中產生的纏繞方向相反，纏繞的匝數相同。
2.根據權利要求I所述的高頻驅動裝置，其特徵在於所述的左鐵芯(I)和右鐵芯(10)均採用相同厚度的鋼板疊加成「口」字狀，其形狀相同，左鐵芯(I)的右端和右鐵芯(10)的左端的中間位直處均設有通孔；左鐵芯(I)和右鐵芯(10)的均為聞磁感材料。
3.根據權利要求I所述的高頻驅動裝置，其特徵在於所述的第一磁控形狀記憶合金(5)和第二磁控形狀記憶合金(7)為相同尺寸的圓柱體。
4.根據權利要求I所述的高頻驅動裝置，其特徵在於所述的勵磁繞組(2)、右直流繞組(12)和左直流繞組(14)均採用相同的漆包銅芯線。
專利摘要本實用新型涉及一種高頻驅動裝置。其技術方案是被驅動體(6)與第一、第二磁控形狀記憶合金(5、7)同中心安裝，第一磁控形狀記憶合金(5)的右端與被驅動體(6)的左端連接，第二磁控形狀記憶合金(7)的左端與被驅動體(6)的右端連接；通過左、右直流繞組(14、12)為第一、第二磁控形狀記憶合金(5、7)施加預加磁場；通過勵磁繞組(2)改變第一、第二磁控形狀記憶合金(5、7)中磁場大小；利用左、右調零螺釘(4、9)實現被驅動體(6)中位對中。本實用新型具有結構緊湊、高頻響、高精度和輸出力大的特點，能很好用作伺服閥、高頻開關和有類似要求裝置的驅動器。
文檔編號H02N2/02GK202798522SQ201220491889
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者陳奎生, 塗福泉, 傅連東, 曾良才, 陳新元, 許仁波, 張安裕, 趙振飛, 毛陽, 胡良智, 張小波, 劉春雨, 牛曉陽, 劉小雙, 曾慶兵, 李賀 申請人:武漢科技大學