CN203748953U - 一种磁悬浮式智能抽屉 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于生活用具领域，提供一种磁悬浮式智能抽屉，所述抽屉包括抽屉本体以及与所述抽屉本体相配合的箱体，所述抽屉本体与所述箱体的结合部位，一侧安装有起定位和导向作用的导轨，另一侧安装有直线电机，所述抽屉还包括与所述直线电机连接的电源系统。本实用新型以直线电机作为动力源，电源系统向直线电机输出交流电，在直线电机带动下，抽屉本体沿着导轨向内或向外滑动，直线电机对抽屉本体作用力更均匀，而且不存在能量衰竭情况，在使用过程中基本无噪音。本实用新型提供一种智能化的抽屉，抽屉本体处于时刻控制状态及自适应状态，实现其平稳安静快捷的往复运作，有效的降低了噪音。

Description

一种磁悬浮式智能抽屉

技术领域

本实用新型属于生活用具领域，尤其涉及一种磁悬浮式智能抽屉。

背景技术

市场上现有抽屉一般不具有动力系统，对于具有动力系统的抽屉，主要以弹簧（以压缩弹簧和扭簧为主）的弹力作为抽屉的动力，靠滚轮或滑轨来作为抽屉的导向及运动系统。弹簧（包括压缩弹簧及扭簧）的动力来源于机械势能，存在着衰竭过程，而且作用力不均匀。滚轮式导向机构结构简单，但噪音较大。滑轨式导向机构对噪音问题有了较大的改善，但存在油污污染，同样也存着一些噪音。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种磁悬浮式智能抽屉，旨在解决现有抽屉在使用过程中弹簧作用力不均匀、易衰竭。噪声大的技术问题。

所述磁悬浮式智能抽屉包括抽屉本体以及与所述抽屉本体相配合的箱体，所述抽屉本体与所述箱体的结合部位，一侧安装有起定位和导向作用的导轨，另一侧安装有直线电机，所述抽屉还包括与所述直线电机连接的电源系统；；所述直线电机包括定子和转子，其中一个安装于抽屉本体，另一个安装于所述箱体内，所述转子配合安装在所述定子上，在所述电源系统驱动下转子定子可相对滑动；所述转子包括依次排列的永磁体，相邻永磁体极性相反，所述定子 为动力电磁组，包括依次排列的电磁铁，相邻电磁铁的线圈绕向相反，所有线圈顺次串联连接。

进一步的，所述定子还包括用于临界位置启动的第一定位线圈。

进一步的，所述定子还包括用于限位的第二定位线圈，当所述抽屉本体处于完全闭合状态时，所述第二定位线圈正对所述转子的末端永磁体。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的磁悬浮式智能抽屉以直线电机作为动力源，电源系统向直线电机输出交流电，在直线电机带动下，抽屉本体沿着导轨向内或向外滑动，与现有采用弹簧作为动力源的抽屉相比，直线电机对抽屉本体作用力更均匀，而且不存在能量衰竭情况，在使用过程中基本无噪音，避免了抽屉本体弹出时出现撞伤人的情况，同时也避免了抽屉回程时的高速撞击，本实用新型提供一种智能化的抽屉，抽屉本体处于时刻控制状态及自适应状态，实现其平稳安静快捷的往复运作，有效的降低了噪音。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的磁悬浮式智能抽屉的结构；

图2是本实用新型实施例提供的抽屉本体的左侧结构；

图3是本实用新型实施例提供的抽屉本体的右侧结构；

图4是本实用新型实施例提供的直线电机结构；

图5是电磁铁与永磁体处于错位状态的第一种示意图；

图6是电磁铁与永磁体处于错位状态的第二种示意图；

图7是电磁铁、永磁体的工作放大图；

图8是电磁铁与永磁体处于临界状态的第一种示意图；

图9是电磁铁与永磁体处于临界状态的第二种示意图；

图10是本实用新型实施例提供的磁悬浮式智能抽屉运行方法的流程图；

图11是图10中步骤S101的流程图；

图12是图10中步骤S102的流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的磁悬浮式智能抽屉的结构，图2和图3分别示出了抽屉本体的左侧结构和右侧结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

参照图1-图3，本实施例提供的磁悬浮式智能抽屉包括抽屉本体1以及与所述抽屉本体相配合的箱体2，所述抽屉本体1与所述箱体2的结合部位，一侧安装有起定位和导向作用的导轨3，另一侧安装有直线电机4，所述抽屉还包括与所述直线电机连接的电源系统（图中未示出），图2中，所述导轨3安装于抽屉本体左侧，图3中，所述直线电机4安装于抽屉本体右侧，当然也可将导轨安装于抽屉本体右侧，直线电机安装于抽屉本体左侧。

所述电源系统给直线电机提供交流电，交流电的频率、幅值、相位均可调，交流电的作用时间也可以根据实际情况任意设置。在所述电源系统作用下，所述直线电机4可带动抽屉本体1沿着所述导轨3在箱体2内外滑动。本实施例中，直线电机作为抽屉的动力源，只要电源系统正常工作下，不存在能量衰竭， 可以保证抽屉始终正常工作。另一方面，由于直线电机采用磁悬浮原理，使得抽屉本体在滑动时，基本没有噪音，克服了现有抽屉使用时，噪音大的问题。

参照图4所示的直线电机结构，所述直线电机4包括定子41和转子42，其中一个安装于抽屉本体，另一个安装于所述箱体内，所述转子配合安装在所述定子上，在所述电源系统驱动下转子定子可相对滑动。所述转子42安装于抽屉本体上，所述定子41安装于所述箱体内。

所述转子42包括依次排列的永磁体，相邻永磁体极性相反，所述定子41为动力电磁组，包括依次排列的电磁铁，相邻电磁铁的线圈绕向相反，所有线圈顺次串联连接。直线电机的工作原理同磁悬浮列车的推进原理一样，通过调整电磁铁电流的作用时间及方向，使定子上电磁铁产生相应的磁力，与转子上的永磁体的磁场相互作用，产生定向作用力，推动转子运动，下面参照图5-图9具体描述直线电机的工作原理。

图5和图6示出了当动力电磁组内的线圈通交流电之后，电磁铁411所呈现的两种极性状态，图示中用“+”和“-”代表不同极性的电磁铁，线圈中通有交流电，同一电磁铁的极性往复交替，永磁体421依次排列，相邻永磁体的极性不同。图5和图6中，有N+1个电磁铁，N为奇数，N的大小根据实际使用的长短及需要的作用力进行设置。其中第1、第3、……、第N个电磁铁的线圈的绕向相同，第2、第4、……、第N+1个个电磁铁的线圈的绕向相同，两组线圈整体绕向相反，采用串联方式，组成两组电磁铁，可以产生同步的两种反向磁力，从1至N+1的电磁铁组成动力电磁组，为主要动力源。当电磁铁和永磁体的位置关系如图5或图6所示时，电磁铁线圈中输入特定的交流电可以使转子与定子之间产生相互的吸力和排斥力，使转子与定子间发生相对运动。具体分析参照图7所示的电磁铁、永磁体放大图，此时电磁铁和永磁体为 错位状态，假设在通入交流电的某一时刻电磁铁411和永磁体421如图7所示，电磁铁的极性为“+”，左边永磁体的极性为“+”，右边永磁体的极性为“-”，在此种状态下，电磁铁对左边永磁体产生推力，对右边永磁体产生吸引力，这样电磁铁就可以推动转子向左侧滑动，如果在图7中，电磁铁的极性为“-”，左边永磁体的极性为“+”，右边永磁体的极性为“-”，这样电磁铁就可以推动转子向右侧滑动。

当转子在滑动过程中，会出现如图8和图9所示的临界状态，此时电磁铁对永磁体既不产生推力也不产生吸引力，但是由于先前转子是在定子上滑动的，根据转子的运动惯性，即使没有推力和吸引力，转子仍会继续滑动，使得电磁铁和永磁体处于错位状态，从而越过临界点，继续滑动。

如果在初始状态下，转子和定子处于如图8和图9所示的临界状态，此时直接向动力电磁组的线圈输入交流电，是无法使转子产生运动的，为了解决此问题，作为一种优选的实施方式，所述定子还包括用于临界位置启动的第一定位线圈412，所述第一定位线圈412与在临界状态下的永磁体错位放置，具体位置根据实际情况来放置，可独立放置，也可以放置在电磁铁线圈内，当第一定位线圈412内通入短时电流时，第一定位线圈412产生某一极性磁力，对永磁体产生推力或者吸引力，使得转子具有启动初始速度，转子开始滑动后，转子、定子错位，如图5和图6所示状态，动力电磁组线圈输入交流电，可以使得转子持续滑动。

进一步作为一种优选实施方式，所述定子还包括用于限位的第二定位线圈413，当所述抽屉本体处于完全闭合状态时，所述第二定位线圈413正对所述转子的末端永磁体。当抽屉本体处于完全闭合状态时，对动力电磁组线圈持续加载交流电，检测第二定位线圈413内是否有电流变化，当有电流变化时，说 明转子末端的永磁体磁力线切割第二定位线圈413，此时定子转子产生相对滑动，表示抽屉本体向外滑动，此时持续加载交流电，使抽屉本体继续向外滑动。如果第二定位线圈413内没有电流变化，说明抽屉本体一直处于完全闭合状态，电源系统对所加载交流电的进行相位偏移，改变转子与定子的相对运动方向，使得转子有一个向内运动的作用力，保证抽屉本体关闭的密合性，不会随意向外滑动。当抽屉本体有打开状态到复位闭合时，当抽屉本体完全闭合时，此时转子末端永磁体磁力线切割第二定位线圈413，因此当检测到第二定位线圈413有电流变化时，说明此时抽屉本体已完全闭合，电源系统改变所加载的交流电的状态，使定子与转子处于相对静止状态。

图10示出了本实用新型实施例提供的磁悬浮式智能抽屉的运行方法的流程，所述抽屉为前述的磁悬浮式智能，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

本实施例提供的磁悬浮式智能抽屉的运行方法包括下述步骤：

步骤S101、在抽屉本体处于完全闭合状态下，直线电机在电源系统驱动下，带动抽屉本体沿着导轨向外滑动直至完全打开；

步骤S102、在抽屉本体处于完全打开状态下，当所述抽屉本体受到外界推力时，直线电机在电源系统驱动下，带动抽屉本体沿着导轨向内滑动直至完全闭合。

本实施例中，电源系统给直线电机交流电，作为一种实施方式，所述交流电为方波交流电，交流电的频率、幅值、相位均可调，交流电的作用时间也可以根据实际情况任意设置，在所述电源系统驱动下，当抽屉本体为关闭状态时，直线电机带动抽屉本体沿着导轨向内滑动直至完全闭合；当抽屉本体处于完全打开状态时，用户轻推下抽屉本体，直线电机带动抽屉本体沿着导轨向内滑动 直至完全闭合。由于直线电机采用的是磁悬浮原理，使得抽屉本体在滑动时，基本没有噪音，克服了现有抽屉使用时，噪音大的问题。并且，只要电源系统正常工作下，不存在能量衰竭，可以保证抽屉始终正常工作。

具体的，如图11所示，所述步骤S101包括：

步骤S111、电源系统对动力电磁组的线圈加载交流电，检测第二定位线圈是否有电流变化，若有电流变化则持续加载交流电，使得抽屉本体向外滑动，否则对加载的交流电进行相位偏移，改变转子与定子的相对滑动方向；

步骤S112、检测第一定位线圈的电流变化，当电流持续变化时，继续对动力电磁组的线圈加载交流电，使得转子与定子继续进行相对滑动，当第一定位线圈内无电流时，改变交流电的频率使得定子与转子相对静止。

本实施例中，第二定位线圈起到限位作用，当所述抽屉本体处于完全闭合状态时，所述第二定位线圈正对所述转子的末端永磁体。在步骤S111中，电源系统对动力电磁组的线圈加载交流电后，首先检测第二定位线圈内的电流，当发现有电流时，说明转子末端的永磁体磁力线切割第二定位线圈，此时定子转子产生相对滑动，表示抽屉本体向外滑动，持续加载交流电，使抽屉本体继续向外滑动。如果第二定位线圈内没有电流变化，说明抽屉本体一直处于完全闭合状态，电源系统对所加载交流电的进行相位偏移，改变转子与定子的相对运动方向，使得转子有一个向内运动的作用力，保证抽屉本体关闭的密合性，不会随意向外滑动。在抽屉本体向外滑动过程中，检测第一定位线圈的电流变化，当电流持续变化时，说明永磁体磁力线持续切割第一定位线圈，抽屉本体还未到完全打开状态，此时继续对动力电磁组的线圈加载交流电，使得转子与定子继续进行相对滑动，当第一定位线圈内无电流时，说明抽屉本体已到完全打开状态，此时改变交流电的频率使得定子与转子相对静止。

作为一种优选实施方式，在所述步骤S111之前还包括：

步骤S110、电源系统对第一定位线圈加载短时电流，使转子和定子进行相对滑动以脱离临界状态。

在原始状态下，如果转子和定子正好处于如图8和图9所示的临界状态，此时电磁铁对永磁体既不产生推力也不产生吸引力，直接向动力电磁组的线圈输入交流电，是无法使转子产生运动的，因此，优选的，电源系统对第一定位线圈加载短时电流，使转子和定子进行相对滑动以脱离临界状态。

具体的，如图12所示，所述步骤S102包括：

步骤S121、检测动力电磁组的线圈内电流，当发现有电流变化后，电源系统对动力电磁组的线圈持续加载可使其回位的交流电；

步骤S122、检测第二定位线圈内的电流，当发现有电流变化后，电源系统改变所加载的交流电的状态，使定子与转子处于相对静止状态。

当用户需要关闭抽屉本体时，用户轻推抽屉本体，此时转子上的永磁体磁力线切割动力电磁组的线圈，因此线圈内会有电流变化，此时电源系统对动力电磁组的线圈持续加载可使其回位的交流电。在抽屉本体回位过程中，检测第二定位线圈内的电流，当发现有电流变化后，说明转子末端的永磁体磁力线切割第二定位线圈，表明所述抽屉本体已经完全闭合，此时，电源系统改变所加载的交流电的状态，使定子与转子处于相对静止状态。

综上，本实用新型实施例提供了一种磁悬浮式智能抽屉，该抽屉以直线电机为动力源，可以用于各种场合，既可作普通抽屉，也可以作钱盒、保险柜等，只要是采用了直线电机的抽屉均在本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人 员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种磁悬浮式智能抽屉，所述抽屉包括抽屉本体以及与所述抽屉本体相配合的箱体，其特征在于，所述抽屉本体与所述箱体的结合部位，一侧安装有起定位和导向作用的导轨，另一侧安装有直线电机，所述抽屉还包括与所述直线电机连接的电源系统；所述直线电机包括定子和转子，其中一个安装于抽屉本体，另一个安装于所述箱体内，所述转子配合安装在所述定子上，在所述电源系统驱动下转子定子可相对滑动；所述转子包括依次排列的永磁体，相邻永磁体极性相反，所述定子为动力电磁组，包括依次排列的电磁铁，相邻电磁铁的线圈绕向相反，所有线圈顺次串联连接。

2.如权利要求1所述磁悬浮式智能抽屉，其特征在于，所述定子还包括用于临界位置启动的第一定位线圈。

3.如权利要求2所述磁悬浮式智能抽屉，其特征在于，所述定子还包括用于限位的第二定位线圈，当所述抽屉本体处于完全闭合状态时，所述第二定位线圈正对所述转子的末端永磁体。