專利名稱：單向脈沖型電—力轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自行化執(zhí)行器件，是關(guān)于單向脈沖型電－力轉(zhuǎn)換器的發(fā)明，特別適用于大規(guī)模動作的自動化控制。
現(xiàn)有的電－力轉(zhuǎn)換器，有單向電流型單穩(wěn)態(tài)和雙向電流型雙穩(wěn)態(tài)兩種基本類型，前者僅有一個磁場，如螺管或柏合型電磁鐵等，并以單向電流驅(qū)動，它的不足點是功耗大，靈敏度低且無記憶功能，不適于作大規(guī)模動作控制。雙向電流型雙穩(wěn)態(tài)電－力轉(zhuǎn)換器，具有兩個磁場方向相同(即異極性面)的電磁場和永磁場，并分別用正向電流和反向電流(即雙向電流)驅(qū)動，這種轉(zhuǎn)換器雖具有記憶功能，但由于起動靈敏度、精度差，與之配套的電子器件多而使體積增大，所以在同一控制系統(tǒng)中不能大量使用，只能為小規(guī)模且靈敏度要求不高的控制所用。目前，國外有一種機械－電磁式電－力轉(zhuǎn)換器，即在每個轉(zhuǎn)換器上配備一套機械裝置，以滿足大規(guī)模動作的自動化控制，這類轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大、造價昂貴且故障率高，因而效果亦不甚理想。
本實用新型的任務(wù)是要提供一種能和計算機控制系統(tǒng)配套使用的高速，高靈敏度并具有記憶功能、功耗低、體積小可用作大規(guī)模動作自動化控制的單向脈沖型電－力轉(zhuǎn)換器。
本實用新型采用電磁－永磁式電－力轉(zhuǎn)換方式，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是電磁場和永磁場的磁場方向互為反向(即同極性面)，這一構(gòu)思突破了兩個反向磁場只能相斥不能相吸的電磁原理的框框。其實現(xiàn)方案是用單向脈沖電流作為電磁線圈的驅(qū)動電流，并產(chǎn)生一個方向與永磁場方向相反的電磁場，這時電磁鐵芯的動作行程為不斥一吸一斥，具體地說，當(dāng)鐵芯處在上行程時，有電磁吸－慣性吸－永磁吸三個階段；當(dāng)鐵芯處在下行程時，有永磁上斥－電磁下吸二個階段。上述原理是當(dāng)鐵芯與永磁鐵兩端的距離大于3mm時，由單向脈沖驅(qū)動產(chǎn)生的電磁場和永磁場的反向磁場斥力趨于無窮小，此時，電磁線圈所產(chǎn)生的螺管磁力將驅(qū)動鐵芯向永磁鐵快速推進(jìn)；當(dāng)鐵芯與永磁鐵兩端的距離等于或小于3mm時，電磁線圈斷電即使電磁消失，鐵芯由慣性向永磁鐵推進(jìn)到一定距離后將被永磁鐵磁化后相吸，以完成上行程。當(dāng)電磁線圈重新獲的驅(qū)動脈沖時，在其尾部空間產(chǎn)生的螺管磁力以及電磁場和永磁場的反向磁場斥力將同時驅(qū)動鐵芯回到初穩(wěn)態(tài)，以完成下行程。
本實用新型的貢獻(xiàn)在于能和計算機控制系統(tǒng)配套使用，從而增強了記憶功能，提高了起動靈敏度并大大降低了功耗，壓縮了體積和成本，是一種理想的大規(guī)模動作自動化控制的執(zhí)行器件。
以下，將結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步描述并給出實現(xiàn)方法。
附

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
參照附圖1本實用新型由外殼(1)、線圈骨架(2)、鐵芯(3)、力導(dǎo)桿(4)、導(dǎo)孔吸振墊圈(5)、減振片(6)、端蓋(7)以及永磁鐵(8)、脈沖電路(9)、緩沖放大器(10)、電磁線圈(11)等組成。其要點是在鐵芯(3)的一側(cè)，有一與電磁場方向反向設(shè)置的永磁鐵(8)；在線圈骨架(2)上，有一個與脈沖電路(9)聯(lián)接的電磁線圈(11)。本實用新型的工作原理是起動前，轉(zhuǎn)換器處于A穩(wěn)態(tài)，鐵芯(3)的端部位于A截面，永磁鐵(8)的磁場方向為N←S，當(dāng)脈沖電路(9)發(fā)出的驅(qū)動脈沖(本例為正脈沖)經(jīng)緩沖放大器(10)放大后輸入電磁線圈(11)的E端時，產(chǎn)生一個與永磁場方向相反(即與永磁鐵(8)為同極性面)的電磁場S→N和一個螺管磁力
，由于在通電的瞬間，鐵芯(3)與永磁鐵(8)兩端的距離大于3mm，此時，兩個反向磁場的斥力可忽略不計，所以鐵芯(3)將在螺管磁力
的作用下，快速向右推進(jìn)。只要恰當(dāng)?shù)剡x擇脈沖寬度，使當(dāng)鐵芯(3)推進(jìn)到B截面(有效磁場斥力距離)時，電磁線圈(11)斷電后電磁消失，鐵芯因慣性而繼續(xù)推進(jìn)到BC間的某一截面，這時鐵芯將被永磁鐵磁化而產(chǎn)生一個與永磁場方向相同(即互為異極性面)的磁場N←S后相吸到達(dá)C穩(wěn)態(tài)。當(dāng)電磁線圈重新獲得驅(qū)動脈沖時，又會產(chǎn)生一個與永磁場方向相反的電磁場，同時，在電磁線圈尾部的空間將產(chǎn)生一個螺管磁力
，因此在螺管磁力
和兩個反向磁場的斥力的同時作用下，鐵芯(3)迅速向左推進(jìn)而回到A穩(wěn)態(tài)。
本實用新型的外殼(1)為鐵質(zhì)殼體，力導(dǎo)桿(4)固定在鐵芯(3)的一端內(nèi)，電磁線圈(11)繞在線圈骨架(2)上，其一端接地，另一端與緩沖放大器(10)和脈沖電路(9)聯(lián)接，為了防止因斷電而產(chǎn)生的自感電勢，在接地端和輸入端間設(shè)有一個二極管D；脈沖電路(9)可通過接口由計算機控制，永磁鐵(8)由減振片(6)和端蓋(7)固定在鐵芯(3)的端面一側(cè)，減振片(6)為由柔性材料制成，導(dǎo)孔吸振墊圈(5)由軟塑料制成。永磁鐵(8)的磁場強度和電磁線圈(11)的匝數(shù)可根據(jù)控制對象和轉(zhuǎn)換力的大小確定，單向脈沖電流的大小(寬度)可由計算機調(diào)整確定。
權(quán)利要求1.一種單向脈沖型電-力轉(zhuǎn)換器，包括外殼(1)、線圈骨架(2)、鐵芯(3)、力導(dǎo)桿(4)、導(dǎo)孔吸振墊圈(5)、減振片(6)、端蓋(7)，其特征是在鐵芯(3)的端面一側(cè)，有一與電磁場的磁場方向反向設(shè)置的永磁鐵(8)；在線圈骨架(2)上，有一個與脈沖電路(9)相聯(lián)的電磁線圈(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種單向脈沖型電—力轉(zhuǎn)換器的設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法，其主要特征是電磁場和永磁場方向互為反向，并以單向脈沖電流驅(qū)動電磁線圈的工作。在鐵芯(3)的端面一側(cè)，有一與電磁場的磁場方向反向設(shè)置的永磁鐵(8)；在線圈骨架(2)上，有一個與脈沖電路(9)相聯(lián)的電磁線圈(11)。本實用新型能與計算機控制系統(tǒng)配套使用具有記憶功能強、靈敏度高、功耗低、體積小等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于各類大規(guī)模動作的控制系統(tǒng)。
文檔編號H01F7/16GK2049393SQ8920329
公開日1989年12月13日 申請日期1989年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月21日
發(fā)明者韋以誠 申請人:浙江絲綢工學(xué)院