CN103106996B - 双向保持式电磁铁的节能结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了双向保持式电磁铁的节能结构，包括可移动式铁芯，在铁芯的旁边设置固定的永磁铁，永磁铁具有S、N级；在永磁铁的两端，分别设置第一组线圈和第二组线圈，第一组线圈和第二组线圈在通电时，产生的磁性与永磁铁对应端的磁性相同，使铁芯左、右移动；在铁芯左、右移动到端部时，分别被永磁铁对应端的磁场吸引，被永磁铁吸附而固定。本发明的双向保持式电磁铁的节能结构，电磁铁在保持阶段不需要通电，无需保持电流，在左右行程的终点能够保持位置不变；在保持阶段的待机功率为零，大幅度降低了电磁铁的能耗；增加了车辆在每次充电后的行驶距离；简化了电磁铁的结构，能防止电磁铁发生卡滞现象，提高其可靠性；提高使用寿命达50万次。
Description
技术领域
本发明涉及一种产生吸附作用的电磁铁的结构，特别是用于电动车辆的双向保持式电磁铁的节能结构。
背景技术
电动车辆在运行中，需要频繁开启或关闭电源，以在需要时产生相应动作；该开启或关闭电源的动作，或者驱动换档结构，通常是由电磁铁来实现的，即电磁铁（线圈）在通电时产生磁力，通过磁力的吸附作用使开关导通。电源接通，车辆正常行驶；在需要制动或停车时，使其断电，电磁铁（线圈）在断电时磁力消失，使开关关闭而断电；在电源接通后，需要持续提供电流以保持电磁铁持续产生电磁力，即在保持阶段也需要耗费电能。由于需要持续提供电流，该种电磁铁的耗电就相对较大，尤其是对于电动车辆，由于其电源的电能是有限的，电磁铁的耗电虽然相对较少，但也耗费了一定的电能，缩短了车辆在每次充电后的行驶距离。而且，现有的电磁铁，因保持电流产生磁力的需要，大都结构比较复杂，使用一段时间后容易发生卡滞现象，甚至被卡死而造成损坏，可靠性降低，使用寿命也大为降低，远低于设计寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种在保持阶段不需要通电，降低耗电量、提高使用寿命的双向保持式电磁铁的节能结构。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种双向保持式电磁铁的节能结构，它包括可移动式铁芯，其特征是，在铁芯的旁边设置固定的永磁铁，永磁铁具有S、N级；在永磁铁的两端，分别设置第一组线圈和第二组线圈，第一组线圈和第二组线圈在通电时，产生的磁性与永磁铁对应端的磁性相同，产生排斥磁力使铁芯左、右移动；在铁芯左、右移动到端部时，分别被永磁铁对应端的磁场吸引，被永磁铁吸附而固定。
进一步的特征是：在铁芯的中间设置环槽，所述永磁铁设置在环槽内，
铁芯围绕环槽内的永磁铁往复移动；第一组线圈位于铁芯左端，第一组线圈通电时，产生的磁性与永磁铁左端的磁性相同；第二组线圈位于铁芯右端，第二组线圈通电时，产生的磁性与永磁铁右端的磁性相同。
本发明的双向保持式电磁铁的节能结构，具有如下特点：
1、电磁铁在保持阶段不需要通电，无需保持电流，在左右行程的终点能够保持位置不变；在保持阶段的待机功率为零，大幅度降低了电磁铁的能耗。
2、增加了车辆在每次充电后的行驶距离。
3、简化了电磁铁的结构，能防止电磁铁发生卡滞现象，提高其可靠性。
4、能消除卡死而造成的损坏，大幅度提高使用寿命，使用寿命可达50万次。
附图说明
图1是本发明双向保持式电磁铁的节能结构示意图。
图2是本发明电磁铁伸出状态示意图。
图3是本发明电磁铁缩进状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
本实施例提供的双向保持式电磁铁的节能结构，如图1、2、3所示，它包括铁芯1，铁芯1是可移动式，能轴向移动，在铁芯1的旁边设置固定的永磁铁2，永磁铁2具有S、N级，永磁铁2不移动；在永磁铁2的两端（图中的左右两边），分别设置第一组线圈3和第二组线圈4，第一组线圈3和第二组线圈4在通电时，产生的磁性与永磁铁2对应端的磁性相同，产生排斥磁力分别推动铁芯1移动，图中的左、右往复移动。在铁芯1左、右移动到端部时（可以是最大行程），分别被永磁铁2对应端的磁场吸引，被永磁铁2吸附而固定。
图中所示的具体结构，是在铁芯1的中间设置环槽5，所述永磁铁2设置在环槽5内，铁芯1就围绕环槽5内的永磁铁2往复移动；铁芯1的左端靠近永磁铁2左端时，被永磁铁2左端的磁场吸引，产生磁力，靠磁力吸和；铁芯1的右端靠近永磁铁2右端时，被永磁铁2右端的磁场吸引，产生吸引磁力，靠磁力吸和，以固定铁芯1在左端、右端的位置。当位于铁芯1左端的第一组线圈3通电时，第一组线圈3产生的磁性与永磁铁2左端的磁性相同，由于永磁铁2固定不动，该排斥磁力推动铁芯1向左移动，最后达到向左的最大行程，处于缩进状态。当位于铁芯1右端的第二组线圈4通电时，第二组线圈4产生的磁性与永磁铁2右端的磁性相同，由于永磁铁2固定不动，该排斥磁力推动铁芯1向右移动，最后达到向右的最大行程，处于伸出状态。
本发明的工作原理：图3为铁芯1处于伸出状态的示意图；此时，铁芯1处于向右移动的最大行程，铁芯1的左端被永磁铁2左端的磁场吸引，产生磁力，该磁力就能固定铁芯1的位置，断电后可以一直处于该位置。当需要铁芯1移动以产生换档作用（或电路的通、断作用）时，位于铁芯1左端的第一组线圈3通电，产生的磁性与永磁铁2左端的磁性相同，该排斥磁力推动铁芯1向左移动，最后达到向左的最大行程，处于缩进状态；移动到左端的终点时就断电。此时，铁芯1右端被永磁铁2右端的磁场吸引，产生磁力，固定铁芯1的位置，断电后可以一直处于该位置。同样，当铁芯1处于缩进状态时，第二组线圈4通电，第二组线圈4产生的磁性与永磁铁2右端的磁性相同，该排斥磁力推动永磁铁2向右移动，最后达到向右的最大行程，处于伸出状态；移动到右端的终点时就断电。
当然，如果将本发明涉及的铁芯1与永磁铁2的运动关系改变一下，即铁芯1固定，永磁铁2移动，更改控制线路的连接方式后，也能实现本发明。即本发明的保护范围应该扩展到铁芯1固定、永磁铁2移动的结构。
本发明的电磁铁，作为电动车辆的驱动动力，能双向保持铁芯的位置，只需要在动作瞬时通电，铁芯移动到位后，线圈就可以断电，无需再通电，电磁铁铁芯在左右行程的端部（终点）都可以保持位置，而且该位置是不变的、固定的；电磁铁的铁芯1在左右行程的端部被被永磁铁2对应端的磁场吸引后，两个线圈都能断电，无需保持电流，待机功耗为零。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种双向保持式电磁铁的节能结构，它包括可移动式铁芯（1），其特征是，在铁芯（1）的旁边设置固定的永磁铁（2），永磁铁（2）具有S、N级；在永磁铁（2）的两端，分别设置第一组线圈（3）和第二组线圈（4），第一组线圈（3）和第二组线圈（4）在通电时，各自分别产生的磁性与永磁铁（2）对应端的磁性相同，产生排斥磁力使铁芯（1）左、右移动；在铁芯（1）左、右移动到端部时，分别被永磁铁（2）对应端的磁场吸引，被永磁铁（2）吸附而固定；电磁铁的铁芯（1）在左、右行程的端部被永磁铁（2）对应端的磁场吸引后，线圈断电；
在铁芯（1）的中间设置环槽（5），所述永磁铁（2）设置在环槽（5）内，铁芯（1）围绕环槽（5）内的永磁铁（2）往复移动；第一组线圈（3）位于铁芯（1）左端，第一组线圈（3）通电时，产生的磁性与永磁铁（2）左端的磁性相同；第二组线圈（4）位于铁芯（1）右端，第二组线圈（4）通电时，产生的磁性与永磁铁（2）右端的磁性相同；当铁芯（1）处于右行程的端部时，第一组线圈（3）通电使铁芯（1）向左移动，当铁芯（1）处于左行程的端部时，第二组线圈（4）通电使铁芯（1）向右移动，第一组线圈（3）和第二组线圈（4）轮流通电。
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