CN105515319B - 应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法 - Google Patents

Abstract

一种导电材料的磁力作用装置，做成吸盘形式，该吸盘与导电材料贴近在一起，能在导电材料内产生感应涡流，吸盘由导磁铁芯和绕圈绕组构成，铁芯可以是圆盘形、半圆柱形、半球形或其它任意拓扑结构，铁芯上开槽以镶嵌线圈绕组，线圈绕组为对称连接的任意多相绕组，外接三相或多相电源，能产生旋转磁场的吸盘也可以是由永磁体N极、S极交替排布组成的永磁转子构成，所述永磁转子由驱动机构带动旋转从而形成永磁体产生的旋转磁场。本发明的磁力作用装置解决了传统电、永磁吸盘不能吸吊非导磁金属材料的难题；还可以应用于制造成一种新的悬浮在导电材料上面的磁力悬浮装置。

Description

应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法

技术领域

本发明是一种应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，属于电、永磁吸盘行业。

背景技术

众所周知，电磁吸盘或永磁吸盘的应用已经非常广泛，例如：起重设备用的电磁或永磁吸盘；金属切削加工机床的快速装夹；注塑机的快速换模等等，但是，以上种种的传统电磁吸盘或永磁吸盘的应用，都只能吸附或吸吊一种导磁性材料。对于非导磁性导电材料例如：铜、铝、不锈钢以及许多不导磁的合金钢等都无法产生磁力作用。本发明目的是提供一种只要是导电材料皆可以与其产生磁力作用的装置，填补此类技术的空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：对传统电磁吸盘或永磁吸盘的彻底革新，解决其不能吸吊非导磁导电材料的问题，具体方案如下：

一种应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

所述磁力吸盘包括吸盘固定外壳和磁转子，所述磁转子为永磁体或铁芯和线圈绕组构成的电磁体，安装在吸盘固定外壳内，通过非导电材料密封，与旋转驱动机构连接；

吸吊所述非导磁的导电材料时，将磁力吸盘贴近材料，并启动驱动机构带动磁力吸盘旋转，使导电材料内产生感应涡流，通过旋转磁场与磁力吸盘产生吸附或相斥的作用力，使导电材料被吊在磁力吸盘下方或悬浮在磁力吸盘上方；

将磁力吸盘配对布置，且二者旋转磁场的旋转方向相反，相对位置满足相互抵消电磁转矩。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

通过调整旋转磁场的参数，改变导电材料与磁力吸盘的作用力方向，所述磁力吸盘产生的旋转磁场的旋转速度有一个临界转速，设临界转速为n1，旋转磁场的转速为n，旋转磁场的强度为B，与旋转磁场相接近的导电材料中的感应涡流磁场强度为b，导电材料的阻抗为z，则当n小于n1时，磁力作用装置与导电材料相吸；当n大于n1时，磁力作用装置与导电材料相斥；其中，当B增强时，相应b也变大，z不变，n1变小。

所述磁转子为铁芯和线圈绕组构成的电磁体，铁芯是圆盘形、半圆柱形或半球形，铁芯上开槽以镶嵌线圈绕组；线圈绕组为对称连接的任意多相绕组。

或者，所述磁转子为N极、S极交替排布的永磁体。

所述磁力吸盘的铁芯为圆盘式铁芯，圆盘式铁芯加线圈绕组组成磁力吸盘，采用三相4极24槽结构，Y形联接，星点在内部并接好，引出线三根外接三相变频电源，整体结构由吸盘固定外壳固定，绕圈绕组的内圆端部和外圆端部以及槽口部分加密封填料来作密封、紧固、绝缘，密封填料的材料为有改性添加剂的环氧树脂。

所述吸盘固定外壳的底部隔离磁转子的隔板，所述隔板为非导电材料。

有益效果：

1.本发明解决了传统电、永磁吸盘不能吸吊非导磁金属材料的难题。

2.本发明可以应用于制造成一种新的悬浮在导电材料上面的磁力悬浮装置。

附图说明

图1是本发明实施例圆盘铁芯加线圈绕组的结构示意图。

图2是图1俯视剖面结构示意图。

图3是本发明实施例永磁体产生旋转磁场的结构示意图。

图4是具体实施例3中旋转磁场转速与相互作用力的关系图。

图中：1.吸盘固定外壳、2.铁芯、3.线圈绕组、4.密封填料、5.永磁转子、6.隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明方法中磁力吸盘的形式，具体实施例如下：

实施例一：图1、2为一种圆盘式铁芯2加线圈绕组的磁力吸盘，采用的是三相4极24槽的结构，Y形联接，星点在内部并接好，引出线三根外接三相变频电源，有点类似一种盘式感应电动机的定子。整体结构由吸盘固定外壳1来固定，绕圈绕组3的内圆端部和外圆端部以及槽口部分加密封填料4来作密封、紧固、绝缘，密封填料4的材料可以为有改性添加剂的环氧树脂或其它类似材料。

实施例二：图3为一种由永磁体旋转产生旋转磁场的磁力吸盘，由吸盘固定外壳1、磁转子5和隔板6构成，吸盘固定外壳1固定磁转子5，隔板6位于吸盘固定外壳1底部隔离磁转子5，磁转子5由驱动机构带动旋转，隔板6为非导电材料，隔板6底面的旋转磁场的磁感应强度平均值为1.1特斯拉，间隙为1.5mm，导电材料为紫铜板，旋转磁场转速与相互作用力的关系见图4，临界转速约为70rpm。

实施例三：本发明中的磁力吸盘还可以做成磁悬浮机构，结合实施例一或实施例二，调整旋转磁场参数，转速高于临界转速，与导电材料间的轴向磁作用力表现为排斥力，形成一种新型磁力悬浮机构。

Claims (6)

1.一种应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

所述磁力吸盘包括吸盘固定外壳和磁转子，所述磁转子为永磁体或铁芯和线圈绕组构成的电磁体，安装在吸盘固定外壳内，通过非导电材料密封，与旋转驱动机构连接；

吸吊所述非导磁的导电材料时，将磁力吸盘贴近材料，并启动驱动机构带动磁力吸盘旋转，使导电材料内产生感应涡流，通过旋转磁场与磁力吸盘产生吸附或相斥的作用力，使导电材料被吊在磁力吸盘下方或悬浮在磁力吸盘上方；

将磁力吸盘配对布置，且二者旋转磁场的旋转方向相反，相对位置满足相互抵消电磁转矩。

2.根据权利要求1所述的一种应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

通过调整旋转磁场的参数，改变导电材料与磁力吸盘的作用力方向，所述磁力吸盘产生的旋转磁场的旋转速度有一个临界转速，设临界转速为n1，旋转磁场的转速为n，旋转磁场的强度为B，与旋转磁场相接近的导电材料中的感应涡流磁场强度为b，导电材料的阻抗为z，则当n小于n1时，磁力作用装置与导电材料相吸；当n大于n1时，磁力作用装置与导电材料相斥；其中，当B增强时，相应b也变大，z不变，n1变小。

3.根据权利要求1所述的应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

所述磁转子为铁芯和线圈绕组构成的电磁体，铁芯是圆盘形、半圆柱形或半球形，铁芯上开槽以镶嵌线圈绕组；线圈绕组为对称连接的任意多相绕组。

4.根据权利要求1所述的应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

所述磁转子为N极、S极交替排布的永磁体。

5.根据权利要求3所述的应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

所述磁力吸盘的铁芯为圆盘式铁芯，圆盘式铁芯加线圈绕组组成磁力吸盘，采用三相4极24槽结构，Y形联接，星点在内部并接好，引出线三根外接三相变频电源，整体结构由吸盘固定外壳固定，绕圈绕组的内圆端部和外圆端部以及槽口部分加密封填料来作密封、紧固、绝缘，密封填料的材料为有改性添加剂的环氧树脂。

6.根据权利要求4所述的应用磁力吸盘吸附非导磁的导电材料的方法，其特征在于：

所述吸盘固定外壳的底部隔离磁转子的隔板，所述隔板为非导电材料。