CN204721196U - 一种长行程直线电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机电领域,一种长行程直线电机,设有连接板(1),在其上面设有磁隔离垫(2),在隔离垫上面安装直线电机,直线电机由:下极靴(3)、外壳(4)、主动力线圈(5)、衔铁(6)、吸拉维持线圈(7)、上极靴(8)、导向杆(10)、动力轴(13)组成,下极靴(3)、上极靴(8)根据行程要求设为不等的深凹型体,将深凹体部位分别装入各自的线圈内;衔铁(6)设为两头圆锥型,工作时与上、下极靴(8)、(3)吻合,留有一定气隙;吸拉维持线圈(7),是在一个线圈骨架上,绕吸拉线圈和维持线圈;电器控制柜(12)是由单片机根据工作状态需要,给主动力线圈(5)供可调的宽、窄脉冲电流;给吸拉维持线圈(7)供时间可调的直流电,来实现动力输出轴(13)的输出功率大小及工作频率的快慢;本实用新型解决了要求行程长、频率高、功率大的设备,达到了节能、节材、使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型属于机电领域,涉及到直线电机行程的问题,具体地说发明的一种长行程直线电机。
背景技术
目前在做往复运动的设备中,例如:冲床、剪板机、空气压缩机等,其动力源是以旋转动力,如旋转电动机、燃油机械的旋转形式,经曲轴、连杆改变为直线往复运动,来实现往复运动做功。这样的传统方式,其结构复杂,机械加工精度要求高,用料多,故障率高,浪费大量电能等。近些年,也有发明直线电机及电磁冲床等,其行程短,不能完成长行程作业,也解决不了大功率输出;也有使用液压装置,及气动装置来实现长行程作业,但是由于液压和气动方式很难实现每分钟60-120次的往复运动。为此发明一种长行程、往复频率快、功率大的直线电机很有必要。
发明内容
本实用新型解决其技术方案是:一种长行程直线电机,设有连接板(1),在连接板(1)的上面设有磁隔离垫(2),在磁隔离垫(2)上面安装直线电机,直线电机是由:下极靴(3)、外壳(4)、主动力线圈(5)、衔铁(6)、吸拉维持线圈(7)、上极靴(8)、导向杆(10)、动力轴(13)组成,下极靴(3)、上极靴(8)根据行程要求设为不等的深凹型体;衔铁(6)根据极靴体的深度设为圆锥型,工作时衔铁(6)的两头圆锥型与上、下极靴(8)、(3)吻合,留有一定气隙。
下极靴(3)、上极靴(8)设为深凹型体,上、下极靴的深凹型体部位分别装入各自的线圈内。
吸拉维持线圈(7),是在一个线圈骨架上,绕有两组线圈,即吸拉线圈和维持线圈。
电器控制柜(12)用来控制直线电机的工作状态,电器控制柜(12)是由单片机调节控制指挥,给主动力线圈(5)供宽窄可调的脉冲电流;给吸拉维持线圈(7)供时间可调的直流电,实现对动力输出轴(13)的输出功率和工作频率的调节控制。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图,衔铁(6)的位置在下端,它的圆锥体下部位整好吻合在下极靴(3)的凹体内,两吻合面留有气隙,现在是静止或是断电状态。
附图2是本实用新型的通电状态示意图。
附图3是磁场力的特性曲线,在直角坐标y轴F为力的大小,x轴为磁场N极与S极的距离也称为气隙L。
下面结合附图1、2、3通过实施例,对本实用新型进行具体描述。
直线电机为了达到长行程之目的,必须解决磁场中N极与S极的气隙间距,从图3可以清楚看出,x轴当气隙过长时,那y轴的力等于零,反之当x轴的气隙小到与y轴重合,此时磁场力的特性曲线与y轴重合点是最大的磁场力,也就达到饱和。
为了解决长行程必须解决气隙的问题,从附图1可清楚看出,衔铁(6)的上端与上极靴(8)的上端,这段L距离很长,也就是本发明的长行程,这么长的气隙不可能将衔铁(6)吸拉上去,因为空间或称为空气的磁导率近似于1,而铁磁质的磁导率很大(数量级在100-1000000以上),为此设计有深凹型极靴和与之相配合的圆锥型衔铁,附图1的上极靴(8)的L8段、衔铁(6)的L2段是安装在吸拉维持线圈(7)的磁场中,用数学方式求得实际工作时的气隙长度为:L1=L-L2-L8,这样就缩短了气隙,加上极靴与衔铁是铁磁质材料,磁导率很大,就足以将衔铁(6)轻松的吸拉上去。
附图2是在附图1的静止状态时,衔铁位于下端,由电器控制柜(12)给吸拉维持线圈(7)通电,线圈(7)产生强大磁场,经磁导率很高的铁磁材料的上极靴(8)把衔铁(6)吸拉上去,衔铁(6)的上部位圆锥体吻合在上极靴(8)的凹体内,此时电器控制柜(12)关断吸拉线圈的电,保留维持线圈很小的维持电流,足以使衔铁(6)停留在上端,等待下一个指令。
根据工作频率与输出的功率大小的指令,预设定在电器控制柜(12)内,由上述衔铁(6)停留在上端,等待下个指令时,由电器控制柜(12)关断吸拉维持线圈的维持电流,同时给主动力线圈(5)送电,深凹型下极靴(3)上部位L6段装在主动力线圈(5)内,产生强大磁力,此时衔铁(6)就以重力加速度和磁力加速向下冲击,将能量集中在动力输出轴(13)上完成一次作业;电器控制柜(12)关断主动力线圈(5)的电,同时又给吸拉维持线圈(7)送电、、、、、、这样周而复始的完成作业。
附图中的图号在叙述过程中没有涉及到的图号说明:图号(9)是吸拉维持线圈(7)的引线,接入电器控制柜(12);图号(11)是主动力线圈(5)的引线,接入电器控制柜(12)。
具体实施方式
附图1所示,一种长行程直线电机,设有连接板1,在连接板1的上面设有磁隔离垫2,在磁隔离垫2上面安装直线电机,直线电机是由:下极靴3、外壳4、主动力线圈5、衔铁6、吸拉维持线圈7、上极靴8、导向杆10、动力轴13组成,下极靴3、上极靴8根据行程要求设为不等的深凹型体;衔铁6根据极靴的深度设为圆锥型,工作时衔铁6的两头圆锥型与上、下极靴8、3吻合,留有一定气隙。
下极靴3、上极靴8设为深凹型体,上、下极靴的深凹型体部位分别装入各自的线圈内。
吸拉维持线圈7,是在一个线圈骨架上,绕有两组线圈,即吸拉线圈和维持线圈。
电器控制柜12用来控制直线电机的工作状态,电器控制柜12是由单片机调节控制指挥,给主动力线圈5供宽窄可调的脉冲电流;给吸拉维持线圈7供时间可调的直流电,实现对动力输出轴13的输出功率和工作频率的调节控制。
本实用新型的长行程直线电机,完全解决了要求行程长、频率高、功率大的目的,同时也体现了节能、节材、寿命长的效果。
Claims (4)
1.一种长行程直线电机,设有连接板(1),在连接板(1)的上面设有磁隔离垫(2),在磁隔离垫(2)上面安装直线电机,直线电机是由:下极靴(3)、外壳(4)、主动力线圈(5)、衔铁(6)、吸拉维持线圈(7)、上极靴(8)、导向杆(10)、动力轴(13)组成,其特征在于:下极靴(3)、上极靴(8)根据行程要求设为不等的深凹型体;衔铁(6)根据极靴的深度设为圆锥型,工作时衔铁(6)的两头圆锥型与上、下极靴(8)、(3)吻合,留有一定气隙。
2.根据权利要求1所述的一种长行程直线电机,所述的下极靴(3)、上极靴(8)设为深凹型体,其特征在于上、下极靴的深凹型体部位分别装入各自的线圈内。
3.根据权利要求1所述的一种长行程直线电机,其特征在于所述的吸拉维持线圈(7),是在一个线圈骨架上,绕有两组线圈,即吸拉线圈和维持线圈。
4.根据权利要求1或3所述的一种长行程直线电机,是由电器控制柜(12)用来控制直线电机的工作状态,其特征在于控制柜(12)是由单片机调节控制指挥,给主动力线圈(5)供宽窄可调的脉冲电流;给吸拉维持线圈(7)供时间可调的直流电,实现对动力输出轴(13)的输出功率和工作频率的调节控制。
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