CN209748390U - 一种新型直线往复振动电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能自动变换磁场中电流方向的装置的新型直线往复振动电机。本实用新型包括电磁铁线圈、铁芯、陶瓷滑套、左永磁铁、右永磁铁、左导电环、右导电环、中导电轴、左绝缘环、右绝缘环、左碳刷、右碳刷。铁芯固定在陶瓷滑套上，陶瓷滑套可在左导电环和右导电环及中导电轴组成的芯轴上直线滑动，左碳刷和右碳刷与电磁铁线圈两端分别相连，且左右碳刷与左右导电环和中导电轴分别接触。左右导电环接电源同一电极，中导电轴接电源另一电极，当陶瓷滑套在轴上作直线往复运动时，电磁铁线圈滑至特定的位置范围将自动变换电流方向，使其所产生磁力始终与其靠近的永磁铁所产生的磁力相斥，与另一端永磁铁磁力相吸，使铁芯在轴上来回振荡。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动机设计领域，尤其涉及一种新型直线往复振动电机。
背景技术
电机是一种能把电能和机械能相互转换的装置。根据电机的定子和转子的运动形式划分，常见的有旋转式的和直线式的：旋转式的可把电能转换为电机转子的旋转运动，比如直流电机，三相交流电机等；直线式的即把电能转换为电机动子的直线运动，比如工业上用得较多的直线电机，音圈电机等。有时候需要把电能转换为物体的振动，则可在旋转式电机的轴上加装偏心块，这样，当电机旋转时就会产生振动，电机转速越高，振动就越剧烈；也可利用直驱的方式产生振动，比如音圈电机或者直线电机就可以直接驱动物体产生振动。目前还有一种常用在手机上的直驱线性振动电机，是利用不同频率或方向的脉冲电流使电磁铁线圈上产生交变的磁场与永磁铁相互作用形成振动。但脉冲电流的方向并不根据动子所处位置自动改变方向，从而产生相对应的磁场与永磁铁作用产生相应的作用力，这就使得必定有一部分能量在内部被消耗掉，却没达到期望的振动效果，并且振幅、频率不好控制，稳定性，一致性不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种新型直线往复振动电机。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种新型直线往复振动电机，包括陶瓷滑套，所述陶瓷滑套外圆柱面固定安装有铁芯，所述铁芯中段圆柱凹槽内缠绕有电磁铁线圈，所述电磁铁线圈线头两端分别与左碳刷及右碳刷相连，所述陶瓷滑套内圆柱面可在由中导电轴、左导电环、右导电环、左绝缘环、右绝缘环所组成的芯轴外圆柱面直线滑动，所述左导电环和右导电环分别套在中导电轴上，间隙处分别套有左绝缘环和右绝缘环，所述左碳刷根据铁芯在芯轴上的位置，可与左导电环或中导电轴接触，所述右碳刷根据铁芯在芯轴上的位置，可与右导电环或中导电轴接触，所述左导电环和右导电环接电路相同电极，中导电轴接电路另一电极。所述左导电环外圆柱面套有左永磁铁(或具有能产生相同磁力效果的电磁铁)，所述右导电环外圆柱面套有右永磁铁(或具有能产生相同效果磁力的电磁铁)。
作为本实用新型的优选技术方案，所述左导电环与中导电轴同轴并套在中导电轴左段，两者中间间隙处套有左绝缘环使两者绝缘，右导电环与中导电轴同轴并套在中导电轴右段，两者中间间隙处套有右绝缘环使两者绝缘。
作为本实用新型的优选技术方案，陶瓷滑套材料采用耐磨的陶瓷可在中间芯轴上滑动，并且与其它器件绝缘。当同时接触左导电环和中导电轴时，由于陶瓷是绝缘材料，两者不能导通，同理，当陶瓷滑套运动到同时接触右导电环和中导电轴时，两者亦不能导通。
作为本实用新型的优选技术方案，所述中导电轴连接导线接电源一电极，左导电环和右导电环连接导线接电源另一极。
作为本实用新型的优选技术方案，所述左碳刷沿轴向的宽度小于中导电轴和左导电环外圆柱面沿轴向的间隙，从而左碳刷不能同时接触左导电环和中导电轴，所述右碳刷沿轴向的宽度小于中导电轴和右导电环外圆柱面沿轴向的间隙，从而右碳刷不能同时接触右导电环和中导电轴。
作为本实用新型的优选技术方案，所述左永磁铁和右永磁铁磁场方向沿轴向，且两者磁极沿轴向相反，这样，左永磁铁和右永磁铁靠电机内侧具有相同的磁极。同时，所述左永磁铁及右永磁铁可用产生同样磁场效果的电磁铁代替，并且还可以用能产生变化的磁场的效果的电磁铁代替，配合电磁铁线圈内电流所产生的磁场，形成更多样的运动状态及形式。
作为本实用新型的优选技术方案，所述左碳刷接触左导电环时，右碳刷接触中导电轴，此时电磁铁线圈内电流所产生的磁场与左永磁铁磁场相斥，与右永磁铁磁场相吸；所述左碳刷接触中导电轴时，右碳刷接触右导电环，此时电磁铁线圈内电流所产生的磁场极性与左永磁铁磁场相吸，与右永磁铁磁场相斥。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过左导电环、右导电环和中导电轴的配合，从而方便对电磁铁线圈中的电流进行换向，电流方向的改变是根据电磁铁线圈在芯轴上滑动到的位置范围确定的。无需外加电路或磁感应传感器件进行位置的反馈即可改变电磁铁线圈中的电流方向从而改变磁场方向在左右永磁铁之间来回直线振动。该装置设计合理，结构紧凑，值得进行推广，符合社会需求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、电磁铁线圈，2、铁芯，3、右碳刷，4、右永磁铁，5、右导电环，6、右绝缘环，7、中导电轴，8、左导电环，9、左绝缘环，10、左永磁铁， 11、左碳刷，12、陶瓷滑套。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：
一种新型直线往复振动电机，包括陶瓷滑套12，所述陶瓷滑套12外圆柱面固定安装有铁芯2，所述铁芯2中段圆柱凹槽内缠绕有电磁铁线圈1，所述电磁铁线圈1线头两端分别与左碳刷11及右碳刷3相连，所述陶瓷滑套12内圆柱面可在由中导电轴7、左导电环8、右导电环5、左绝缘环9、右绝缘环6所组成的芯轴外圆柱面直线滑动，所述左导电环8和右导电环5分别套在中导电轴7上，间隙处分别套有左绝缘环9和右绝缘环6，所述左碳刷11根据铁芯2在芯轴上的位置，可与左导电环8或中导电轴7接触，所述右碳刷3根据铁芯2在芯轴上的位置，可与右导电环5或中导电轴7接触，所述左导电环8和右导电环5接电路相同电极，中导电轴7接电路另一电极。所述左导电环8外圆柱面套有左永磁铁 10，所述右导电环5外圆柱面套有右永磁铁4。
工作原理：左导电环8和右导电环5接电源一电极，中导电轴7接电源另一电极，左碳刷11和右碳刷3连接电磁铁线圈1两端，左碳刷11可与左导电环8或中导电轴7外圆柱面接触从而导通电磁铁线圈1电流，右碳刷3可与右导电环5或中导电轴7外圆柱面接触从而导通电磁铁线圈1电流。当电磁铁线圈1 滑动到中导电轴7偏左侧时，电磁铁线圈1接通电流方向改变，铁芯2速度方向朝左，铁芯2有向左运动的惯性，而此时左永磁铁10对电磁铁线圈1产生向右排斥力，右永磁铁4对电磁铁线圈1产生向右吸引力，这就使铁芯2有向右的加速度，铁芯2速度逐渐减小，最终铁芯2速度方向改为朝右并向中导电轴7右侧滑动。当电磁铁线圈1滑动到中导电轴7偏右侧时，电磁铁线圈1接通电流方向改变，铁芯2速度方向朝右，铁芯2有向右运动的惯性，而此时右永磁铁4对电磁铁线圈1产生向左排斥力，左永磁铁10对电磁铁线圈1产生向左吸引力，这就使铁芯2有向左的加速度，铁芯2速度逐渐减小，最终铁芯2速度方向改变并向导电轴7左侧滑动，如此反复使铁芯2形成直线往复振动。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种新型直线往复振动电机，包括陶瓷滑套(12)，其特征在于：所述陶瓷滑套(12)外圆柱面固定安装有铁芯(2)，所述铁芯(2)中段圆柱凹槽内缠绕有电磁铁线圈(1)，所述电磁铁线圈(1)线头两端分别与左碳刷(11)及右碳刷(3)相连，所述陶瓷滑套(12)内圆柱面可在由中导电轴(7)、左导电环(8)、右导电环(5)、左绝缘环(9)、右绝缘环(6)所组成的芯轴外圆柱面直线滑动，所述左导电环(8)和右导电环(5)分别套在中导电轴(7)上，间隙处分别套有左绝缘环(9)和右绝缘环(6)，所述左碳刷(11)根据铁芯(2)在芯轴上的位置，可与左导电环(8)或中导电轴(7)接触，所述右碳刷(3)根据铁芯(2)在芯轴上的位置，可与右导电环(5)或中导电轴(7)接触，所述左导电环(8)和右导电环(5)接电路相同电极，所述左导电环(8)外圆柱面套有左永磁铁(10)，所述右导电环(5)外圆柱面套有右永磁铁(4)。
2.根据权利要求1所述的新型直线往复振动电机，其特征在于：所述左碳刷(11)沿轴向的宽度小于中导电轴(7)和左导电环(8)外圆柱面沿轴向的间隙，从而左碳刷(11)不能同时接触左导电环(8)和中导电轴(7)，所述右碳刷(3)沿轴向的宽度小于中导电轴(7)和右导电环(5)外圆柱面沿轴向的间隙，从而右碳刷(3)不能同时接触右导电环(5)和中导电轴(7)。
3.根据权利要求1所述的新型直线往复振动电机，其特征在于：所述左导电环(8)套在中导电轴(7)左段上，两者之间套有左绝缘环(9)，从而两者之间不能导通，所述右导电环(5)套在中导电轴(7)右段上，两者之间套有右绝缘环(6)，从而两者之间不能导通。
4.根据权利要求1所述的新型直线往复振动电机，其特征在于：所述左永磁铁(10)和右永磁铁(4)磁场方向沿轴向，且两者磁极沿轴向相反，这样，左永磁铁(10)和右永磁铁(4)靠电机内侧具有相同的磁极。
5.根据权利要求1所述的新型直线往复振动电机，其特征在于：所述左碳刷(11)接触左导电环(8)时，右碳刷(3)接触中导电轴(7)，此时电磁铁线圈(1)内电流所产生的磁场与左永磁铁(10)磁场相斥，与右永磁铁(4)磁场相吸；所述左碳刷(11)接触中导电轴(7)时，右碳刷(3)接触右导电环(5)，此时电磁铁线圈(1)内电流所产生的磁场极性与左永磁铁(10)磁场相吸，与右永磁铁(4)磁场相斥。
6.根据权利要求1所述的新型直线往复振动电机，其特征在于：所述中导电轴(7)连接导线接电源一电极，左导电环(8)和右导电环(5)连接导线接电源另一极。
7.根据权利要求1所述的新型直线往复振动电机，其特征在于：所述左永磁铁(10)及右永磁铁(4)可用产生同样磁场效果的电磁铁代替，并且还可以用能产生变化的磁场的效果的电磁铁代替，配合电磁铁线圈(1)内电流所产生的磁场，形成更多样的运动状态及形式。
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|---|---|---|---|---|
| CN111953169A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-17 | 湘潭大学 | 一种直流往复电机 |
| CN112023523A (zh) * | 2020-11-06 | 2020-12-04 | 胜利油田胜华实业有限责任公司 | 一种钻井液除泥沙装置 |
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