申请/专利权人：浙江工业大学

申请日：2019-01-25

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN111490659B

主分类号：H02K21/26

分类号：H02K21/26;H02K21/02;H02K21/04;F16K31/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2020.08.28#实质审查的生效;2020.08.04#公开

摘要：基于气隙补偿的对称永磁式单向比例电磁铁，定子前后侧分别装有前端盖、后端盖，轭铁环圆周均匀分布N个凸齿，凸齿形成轭铁磁极，各轭铁上的定子磁极形状相同且轴向对齐；第二轭铁和第三轭铁之间放置控制线圈，形成控制磁通；第一轭铁、第二轭铁之间装有第一隔磁块和第一磁钢；第三轭铁和第四轭铁之间装有第二隔磁块和第二磁钢；第一衔铁和第二衔铁沿周向均匀分布有衔铁磁极，衔铁磁极端面包括周向的齿面和侧立面，齿面与轭铁磁极组成径向气隙；侧立面位于在齿面的一端，与定子磁极的侧面组成轴向气隙；第一衔铁和第二衔铁的衔铁磁极的侧立面在齿面上的位置反向，使轴向气隙对称分布在轭铁磁极的两侧。

主权项：1.基于气隙补偿的对称永磁式单向比例电磁铁，其特征在于：定子前后侧分别装有前端盖2、后端盖12，定子内装有第一衔铁3和第二衔铁13，第一衔铁3和第二衔铁13同轴地装在输出轴1上；所述的定子由轴向顺序排列的第一轭铁4、第二轭铁7、第三轭铁8和第四轭铁10组成，第一轭铁4、第二轭铁7、第三轭铁8和第四轭铁10环圆周均匀分布N个凸齿，凸齿形成轭铁磁极15，第一轭铁4、第二轭铁7、第三轭铁8和第四轭铁10上的轭铁磁极15形状相同且轴向对齐；第二轭铁7和第三轭铁8分别沿交界面开有对称的凹槽，拼合形成环形槽，环形槽放置控制线圈14，形成控制磁通；第一轭铁4、第二轭铁7之间装有第一隔磁块5；第三轭铁8和第四轭铁10之间装有第二隔磁块9；第一轭铁4和第二轭铁7之间放置有第一永磁体6，第三轭铁8和第四轭铁10中间放置有第二永磁体11，用于形成偏置磁通；第一衔铁3和第二衔铁13同轴地拼接，第一衔铁3和第二衔铁13沿周向均匀分布有N个齿，齿形成衔铁磁极，衔铁磁极端面包括圆弧形的周向齿面31和侧立面32，齿面31与轭铁磁极15的端部组成径向气隙；侧立面32位于在齿面31的一端，与轭铁磁极15的侧面组成轴向气隙；第一衔铁3的衔铁磁极的侧立面32位于齿面31的一端，第二衔铁13的衔铁磁极的侧立面32位于齿面31的另一端，使轴向气隙对称分布在轭铁磁极15的两侧；第二衔铁13的衔铁齿沿顺时针方向超前轭铁的凸齿一个角度，第一衔铁3的衔铁齿则沿顺时针方向落后轭铁的凸齿相同大小的角度；当控制线圈14不通电时，其气隙磁通仅取决于磁钢的偏置磁通，此时电磁铁各个磁极下的定衔铁位置关系相同，即轭铁磁极与各自的衔铁齿错开角度相同的圆弧面，四个磁极中的径向气隙和轴向气隙大小相同，第一衔铁3和第二衔铁13处于中位的初始位置；当控制线圈14通入正向电流时，第一磁极g1和第四磁极g4不受控制线圈励磁磁场的影响，气隙磁通保持不变；第二磁极g2的工作气隙下控制线圈的励磁磁场与磁钢的偏置磁场方向相同而相互叠加，气隙磁通增大；第三衔铁g3的工作气隙下控制线圈的励磁磁场与磁钢的偏置磁场方向相反而相互抵消，气隙磁通减小，第三衔铁g3受到电磁力矩作用逆时针旋转，此时径向气隙和轴向气隙各自产生的力矩相互调制，使得电磁铁获得近乎水平的矩角特性，输出力矩的大小通过控制电流的大小调节，配合线性弹簧使用时获得与电流成比例的位置控制效果；当控制线圈14通入反向电流时，第一磁极g1和第四磁极g4不受控制线圈励磁磁场的影响，气隙磁通保持不变；第三衔铁g3的工作气隙下控制线圈的励磁磁场与磁钢的偏置磁场方向相同而相互叠加，气隙磁通增大；第二磁极g2的工作气隙下控制线圈的励磁磁场与磁钢的偏置磁场方向相反而相互抵消，气隙磁通减小，第二衔铁13受到电磁力矩的作用顺时针旋转，此时径向气隙和轴向气隙各自产生的力矩相互调制，使得电磁铁获得近乎水平的矩角特性，输出力矩的大小通过控制电流的大小调节，配合线性弹簧使用时获得与电流成比例的位置控制效果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江工业大学 基于气隙补偿的对称永磁式单向比例电磁铁

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