JPH033813A - 電磁振動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁フィーダ、電磁スクリーン等の電磁振動
装置に関するっ 〔従来の技術〕 材料の搬送に使用する電磁フィーダある）ハは材料の篩
い分けに使用才ろ電磁スクリーンは、トラフ（樋）や篩
い網を電磁石の交流励磁によ−って振動するものである
。

すなわち、これらの電磁振動装置は、二つの質量を弾性
体で結合し、電源周波数近くに共振周波数を設定して、
小さな電磁力を大きく拡大することにより、トラフや篩
い網に大きな振動を与える。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電磁フィーダは、商用電源の５０取又は６〇七の
振動数で励磁されるため、大型になると振動騒音がひど
く、不快音を発して、環境」二問題があった。また、構
造上、電磁フィーダの効率は極めて悪く、小型の場合は
さほど問題にならないが、大型になると大電流が流れて
大きなエネルギー損失となっていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、騒音の軽減及び効率の向上を図ることを目的とする。

Ｃ課題を解決するだめの手段〕 この目的を達成するため、本発明の電磁振動装置は、加
振部に連結される可動鉄心の両側に２個の固定鉄心を配
置し、各固定鉄心にそれぞれ励磁コイルを装着し、これ
らの２つの励磁コイルに交互に位相制御された電流を印
加する制御回路を設けたことを特［υおする。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図は本発明に係る振動装置の一部切欠側面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ線、・Ｂ−Ｂ線及びＣＣ線における
複合断面図、第３図は振動装置本体２とトラフ１との取
付状態を示す側面図である。

４は振動装置本体のフレームケースで、内部に固定鉄心
１３．１３’　　と可動鉄心１２及びコイルバネ５が収
納される。コイルハネ５は、可動鉄心１２とトラフ取付
金具１０とを連結するバネ支え７の外周のフランジ７ａ
の両側に配置され、バネ受はリング１１をボルト１９て
ケース４に締め付けることにより取り付けられる。この
場合、コイルバネ５は圧縮して締め付けられ、その圧縮
力でケース４とバネ支え７に固定されたトラフ取付金具
１０とトラフ１とがずれたり、曲がったりして、関係位
置が変わらないように保持される。

固定鉄心１３及び１３’　　はスタッドｊ４によりバネ
受はリンク１１に固定される。可動鉄心１２は固定鉄心
１３及び１３′　　の中間に相等しい規定のギャップに
なるようにスタッド１４及び調整ナツト１Ｇによって用
意に調整することができる。固定鉄心１３及び１３′に
は、励磁巻線１５及び１５′　が樹脂により固定されて
いる。８はゴムベローズであり、バネ支え７と金具９と
の間に２個の押え金具１７によりボルトにて取りイ」け
られ、密閉構造となっている。

図中６はバネ受け、１８はカバー、２０はターミナル、
２１は補助ウェイト、２２はフック、２３はケーフル引
出金具である。

以上の構成の振動装置本体２は、第３図に示すように、
トラフ取付金具１０によりトラフ１に取り付けられ、ま
た吊りバネ３て荷重を支えると同時に振動が自由にでき
るように設置される。

第４図（ａ）は電源電圧、（ｂ）は位相制御された電流
、第５図は制御回路の概略を示す。コイル１５．１５’
には制御により交互に電流を流すようにしているので、
コイル１５に電流が流れたときには可動鉄心１２をコイ
ルＩ５の方へ吸引する。次にコイル１５′　　に電流が
流れて可動鉄心１２をコイル１５′　　の方向へ吸引す
る。その結果、吸引力は第４図（Ｃ）のようになり、周
期は電源周期の２倍になる。すなわち振動周波数は電源
周波数の１／２になる。

第４図（ｄ）は従来のコイル１個の場合の吸引力の変化
を示す。振動周波数は電源周波数と同じである。

第４図（Ｃ）に示す本例による吸引力は、（１） 第４図（ｄ）に示す従来例の吸引力は、Ｆ　＝Ｆｏ＋’
−Ｆ＋ｓｉｎ　ωｔ＋Ｆ２５ｉｎ２　ωｔ＋１’３ｓｉ
ｎ３　ωｌ−（２） となる。ただし、ω−２πｆ、ｆ：電源周波数（１）式
において、共振周波数をω／２の（１，０５〜１．１）
倍にとるので、Ｆ２　以下は無視できる。従って、ω［ Ｆ−Ｆ　＋　ｓ　＋　ｎ　２　　　　　　　　　　　　
　　　（３）（２）式において、共振周波数をωの（１
，０５〜１，１）倍にとるので、Ｆ２　以下は無視でき
る。またＦ。

は固定鉄心をコイル側に変位させる力で振動を起こず力
にはならないので、 Ｆ　＝　’　Ｆ　ｓｉｎωｔ　　　　　　　　　　　　
　　（４）となる。

第７図において、可動鉄心が取り付けられたトラフ側の
重巾をＷｌ　　とし、コイルの巻かれた固定鉄心が取り
付けられたフレーム制電■をＷ２　とし、この間に取り
付けられた共振コイルバネのバネ定数をＫとすると、Ｗ
、、Ｗ２　に作用する振動力は絶対値が等しく方向が反
対である。従って次の式が成立する。

ただし、ｘｌ＋Ｘ２　はＷ、、　Ｗ２　が静止する位置
からの変位量を示す。

（５）式と（６）式を足すと、 この式を積分すると、 初期条件１−０においてｄ　Ｘ　ｌ　／　ｄ　ｔである
ので、Ｃ１−０となる。

さらに積分すると、 Ｗ　＋　　　　　　Ｗ　２ −−　−　―Ｘ　＋　　＋−−−−Ｘ　２　−Ｃ２ｇ 初期条件ｔ＝ＱにおいてＸ ので、Ｃ２−０となる。故に、 ＷＩＸｌ＋Ｗ２χ２−０ これより、 ０、　Ｘ。

Ｑ、　　ｄｘ２／ｄｔ ０である Ｘ２−　　ｗ　　χ ２ これを（５）式に代入すると、 苛１　・　ロー　十（１＋”　　）　ＫＸｇ　　　ｄｔ
　　　　　　Ｗ２ Ｑｓｉｎのｔ この微分方程式を解くと、 振幅をａｌとすれば、ｘ、＝　ａ、５ｉｎｃ＋＋　ｔｏ
故に、共振周波数をω。とすれば、 １ （１＋−）　Ｋ　−−１−ω。’＝。

ｗ２　　　　　　ｇ これより、 Ｑ　＝”−ａ　、　０Ｊ２（＜　”＞２−＋　）ｇ　　
　　　　　　　　　　　　ω 輸送速度はａｌωに比例する。加速度α−ａ１ω２であ
るから、ａｔω−α／ωである。輸送速度−定、すなわ
ちａ１ω−一定として、ωがＺになれば、加速度αも２
でよいこととなる。すなわち、振動周波数が２になれば
、力も２てよいことになる。このことは、各部機械の強
度を下げてよいことになり、軽量になり経済的である。

輸送速度は、本発明のものと従来品とを同じくするには
、加速度を２にとればよい。また、（３）（４）式より
、最大吸引力は従来品の２でよいことになるので、電磁
石の有効吸引面積は’Ａ　Ｘ　＋Ａ＝　’Ａでよい。

コイルの巻数をｎとすると、 Ｃ−■ ｎ　　４．４４・　ｆ−３−Ｂ で計算できる。ここでｆは電源周波数、Ｓは電磁石の有
効面積、Ｃ１は係数、Ｂは磁束密度である。

上式においてＳがスになるので、コイル巻数は４倍にな
る。したがってＮ＝４ｎとなる。

空隙の磁束密度Ｂ、を一定として、 空隙の磁界（Ａ　Ｔ　）　−８０００Ｘ　Ｂ、ｘ　ｇ　
ｘ　Ｃ２（ただしｇは従来のギャップ、Ｃ２は係数）と
なる。ｇは空間ギャップで、従来品の２倍になる。ずな
わち、ａω−一定、ａ−１／ω、ωが２になれば、振幅
ａは２倍になるので、空間ギャップも２倍になる。した
がってＧ＝２ｇとなる。

故に、 ８°ＯＯＢ　　−゛Ｃ２−＋Ａ刈従来の電流］ｎ 電磁石は有効面積がスになると、固定鉄心が２個あって
も可動鉄心が１個のため、全体的にはＺ以下になり、小
形にてきる。

第５図の制御回路の動作を、第６図を参照しながら説明
する。電源同期パルス発生部Ａでは、電源に同期したパ
ルスを発生し、位相制御部Ｂて方形波に変換する。この
方形波は電源波形の０，２π、４π、・・・で立ち上が
る。一方、立ち下がりは、操作信号電圧がＯＶのときπ
、３π　５π・・・であり、操作信号電圧が与えられた
ときは信号電圧に比例した角度αだけ進む。ずなわぢ、
立ぢ下がり時期は、操作信号電圧を変化させることによ
って、電源の正の半サイクル内を任意にコントロールす
ることができる。

０部のフリップ・フロップは、一つの入力と二つの出力
を持っていて、電源周期に同期した入力信号の立ち下が
りごとに２つの出力を交互に反転させる。従って、一つ
の出力端子には、電源周期の２倍の周期でハイレベルと
ローレベルを繰す返し、他方の端子とは逆の動作をする
。

Ｄ及びＤ′　では、信号の立ち上がりを検出し、ザイリ
スタＴｈ及びＴｈ’　　を駆動し、コイル１５及び１５
′　　に電源−周期毎に交互に電圧を印加する。

可動鉄心１２は、固定鉄心１５又は１５′　　のどちら
かのコイルに電流が流れた方に吸引されるので、電源２
周期に一回の往復動を繰り返すことになる。

可動鉄心に直結されたトラフの振幅調整は、操作信号電
圧によりαを変化させることによって、ザイリスクの導
通角を制御し、コイルの電流を変化させることによって
行う。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明においては、加振部に連結
される可動鉄心の両側に２個の固定鉄心を配置し、各固
定鉄心にそれぞれ励磁コイルを装着し、これらの２つの
励磁コイルに交互に位相制御された電流を印加する制御
回路を設けている。

これにより、可動鉄心の振動周波数は電源周波数の半分
となるため、振動による不快音を大きく下げることがで
きる。また、剛性を従来のものに比べて低くとることが
できるので、軽重化を図ることができる。さらに、電磁
石部を約半分にすることができるため小型化を図ること
が可能となり、また電流を約半分に下げることができる
ため、省エネルギーになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠側面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線における複
合断面図、第３図は本発明の振動装置の取付状態を示す
側面図、第４図は本願発明の振動の様子を示す波形図、
第５図は制御回路の基本的構成を示す回路図、第６図は
駆動ＩＩ形図、第７図は振動系の概略図である。 ■、トラフ　　　　　　２：振動装置本体３・吊りバネ
　　　　　４：フレームケース５、コイルバネ　　　　
６：バイ、受け７：バネ支え　　　　　７ａ：フランジ
８；ゴムベローズ　　　９°金具 Ｉｏニドラフ取取金金具　１１．バネ受はリング１２・
可動鉄心　　　　　１３．１３’　：固定鉄心１４：ス
タッド　　　　　１５１５″、励磁巻線１６：スタッド
　　　　　１７．押え金具１８：カバ−１９，ポル）・ ２０　　ターミナル　　　　２１：補助ウェイト２２．
７ノク　　　　　　２３゛ケーブル引出金具（ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加振部に連結される可動鉄心の両側に２個の固定鉄
   心を配置し、各固定鉄心にそれぞれ励磁コイルを装着し
   、これらの２つの励磁コイルに交互に位相制御された電
   流を印加する制御回路を設けたことを特徴とする電磁振
   動装置。