[發明專利]電磁永磁復合驅動裝置

無效

• 申請號: 200810041456.7
• 申請日: 2008-08-07
• 公開（公告）號: CN101425733A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 楊斌堂;孟光
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02K33/18
• 分類號: H02K33/18;H01H33/666;H01H3/28
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種電磁驅動技術領域的裝置，具體是一種電磁永磁復合驅動裝置。

背景技術

目前，在驅動技術應用實踐中發現非常需要一些體積相對較小，但能夠產生大驅動力，并具有斷電位置穩定保持等性能的驅動裝置。這類裝置的應用，如在電力技術領域，真空斷路器精確同步開關操作，實現“電壓過零導通和電流過零切斷”同步動作，對避免高壓放電電弧和涌流，避免燒損觸頭提高真空接觸器使用壽命等方面具有重要意義。

經對現有技術文獻檢索發現，中國專利申請號為200710047397.X，專利名稱為“永磁伸縮機構”，該專利采用橢圓形中心永磁體在外磁場激勵下發生偏轉，致使在磁場方向上導致尺寸變化而產生驅動效果的一種驅動裝置。雖然，該裝置也采用了電磁、永磁復合磁場進行驅動，驅動效率高，驅動過程容易實現，但是，該驅動裝置輸出位移始終是電磁力、永磁力與外部彈簧力共同作用下確定的，因此，驅動位移的精確性要受實時勵磁電流精度的影響，容易產生位移波動，在斷電情況下，驅動位移位置也不能保持。并且，由于彈簧是一種易疲勞件，如果長期使用，如百萬次以上的驅動，可能有疲勞失效隱患，影響裝置長期運行安全和穩定性。另外，永磁伸縮機構的中心永磁體只能旋轉而不能整體移動，所以其驅動位移是伴隨中心永磁體的旋轉而逐漸形成的，動作瞬時性較差，而且驅動行程也取決于中心永磁體自身尺寸，這些不利于形成瞬間大行程沖擊驅動。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提出了一種電磁永磁復合驅動裝置，利用電磁控制，實現電磁和永磁復合強磁場驅動，具有毫秒級瞬間準確位移驅動－驅動位置穩定不波動，且具有斷電位置保持功能，是一種可以用于真空斷路器同步操作的理想驅動裝置。同時，該裝置的永磁和電磁瞬間復合強磁場驅動性能可以產生瞬間大驅動沖擊力，而用于研制類如沖擊平臺裝置，相比現有重力加速度方式沖擊平臺，所制成裝置將具有體積更小，沖擊力可根據試件需求進行實時改變和控制的特點。

本發明是通過如下技術方案實現的，本發明包括：永磁移動體、電磁線圈、套筒、上導磁蓋、下導磁蓋、上力輸出桿、下力輸出桿，其中：

永磁移動體置于由上導磁蓋、下導磁蓋與套筒固定連接而組成的空間內，永磁移動體也置于電磁線圈內部，上導磁蓋、下導磁蓋之間的間距大于永磁移動體的長度，永磁移動體的上下兩端分別與上力輸出桿、下力輸出桿固定連接，上力輸出桿、下力輸出桿分別穿過上導磁蓋、下導磁蓋中間的通孔。

所述永磁移動體，為單一永磁體或永磁鐵磁的復合體，永磁鐵磁的復合體由永磁體與鐵磁體之間固定連接組成。

所述永磁鐵磁的復合體，其中的永磁體夾于若干鐵磁體之間。

所述永磁鐵磁的復合體，其中的鐵磁體夾于若干永磁體之間。

所述永磁鐵磁的復合體，其中的鐵磁體外側套有若干管狀永磁體。

所述永磁鐵磁的復合體，其中的永磁體外側套有若干管狀鐵磁體。

所述套筒，為非導磁剛性框架或導磁剛性外殼體，如為非導磁剛性框架，電磁線圈套于套筒外側，如為導磁剛性外殼體，電磁線圈置于套筒內側。

所述上力輸出桿、下力輸出桿的外端分別設有上墊塊、下墊塊，上墊塊、下墊塊均為非導磁材料。

所述上力輸出桿與上導磁蓋之間設有上軸承，下力輸出桿與下導磁蓋之間設有下軸承，軸承起到對永磁移動體進行導向和限位，同時確保上力輸出桿、下力輸出桿和上導磁蓋、下導磁蓋之間能夠相對自由移動。

本發明工作時，對于處于自由初始位置永磁移動體，電磁線圈通電產生電磁力將作用位于線圈中部的永磁移動體，如果電磁場方向與永磁場方向相同，并且強度足夠，電磁力“推動”永磁移動體移動，直至永磁移動體外端與上導磁蓋或下導磁蓋接觸停止。由于上力輸出桿或下力輸出桿與永磁移動體固連，所以上力輸出桿或下力輸出桿連同上墊塊或下墊塊隨動，移動距離均相同。

此時，如果切斷電磁激勵，由于移動體為一個永磁體或永磁和鐵磁復合體，永磁移動體將將通過自身的永磁場力與上或下導磁蓋實現無局部振動的瞬間吸合，從而保持位置不變，即電磁力撤銷后，永磁移動體位置會穩定保持，從而完成一個由電磁力驅動，電磁、永磁力復合作用的穩定合(或開)動作。