[發明專利]具有集成被動阻尼器的電磁致動器

有效

• 申請號: 200980160147.4
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN102459947A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: B.L.J.吉森;J.J.H.鮑里德斯;E.A.洛莫諾瓦;L.恩西卡;B.G.范利厄文
• 申請（專利權）人: SKF私人有限公司
• 主分類號: F16F15/03
• 分類號: F16F15/03;B60G17/015;H01F7/06;H02K41/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛飛

技術領域

本發明涉及電磁致動器、具有至少一個這樣電磁致動器的懸掛系統以及包括具有至少一個這樣電磁致動器的懸掛系統的車輛。

背景技術

線性致動器通過沿著目標橫過的通道的方向施加力到目標使目標沿著線性通道運動，例如，前后運動。在電磁致動器中，力通過磁場和導體中的主動控制電流之間的相互作用產生。導體安裝在一件鐵磁材料上，其相對于產生磁場的磁鐵可相對運動。

目標連接或機械耦合到該件鐵磁材料或磁鐵。鐵磁材料用于集中磁場的磁通量，從而提高導體位置上的磁場強度。如所知，磁場中的運動的電荷經受力，稱為洛倫茲力。在致動器中，洛倫茲力作用在導體上。牛頓第三定律的作用-反作用原理規定反作用力作用在磁鐵上。致動器中的磁鐵和導體可彼此相對運動，作為其結果作用力導致相對運動。作為導體經受的磁場可典型地取決于導體對磁鐵的相對位置。磁場矢量的方向甚至可改變其極性。從而，電流可能需要根據導體性對于磁鐵的位置主動控制。

日本專利申請公開2005106242公開了具有阻尼力的電磁致動器，該阻尼力是第一力和第二力的結合，第一力的大小和方向取決于線圈中的控制電流，第二力通過被動誘導渦流電流引起。阻尼力的大小和方向取決于已知致動器的兩個部件的相對速度。在電力故障的情況下，第二力仍然存在，并且用作支持。該致動器使用在軌道車中，并且位于牽引車和乘客車廂之間。

更具體地講，已知的致動器包括圓柱軸，其外表面上攜載多個磁鐵。該軸在定子鐵芯中可前后運動。定子鐵芯包括一堆環形形狀、圍繞軸的均勻單元的鐵磁材料。每個單元的外形截面留下環形的凹槽，設在定子鐵芯面對軸的內壁中的相鄰堆疊單元之間。該凹槽容納線圈。磁鐵為環形形狀的磁鐵，以適當的間隔設置在軸的周圍，或者作為選擇，瓦片狀的磁鐵設置成環形或螺旋形。磁鐵沿著軸的空間分布反應了定子鐵芯中相鄰線圈之間的規則距離。傳感器提供表示軸相對于定子鐵芯位置的傳感器信號。從該傳感器信號可得出軸相對于定子鐵芯的相對速度和相對加速度。然后，該信息用于通過提供到線圈的驅動電流主動提供阻尼。被動阻尼來自于由運動軸上的磁鐵產生在定子鐵芯材料中的渦流電流。阻尼力可通過選擇具有適當量電阻系數用于定子鐵芯的鐵磁材料調整。此外，徑向窄槽提供在定子鐵芯的單元中，其作用為限制渦流電流，以便進一步調整阻尼力。

另一個已知類型的電磁致動器的分析描述在例如“Tubular?Modular?Permanent-Magnet?Machines?Equipped?With?Quasi-Halbach?Magnetized?Magnets-Part?I：Magnetic?Field?Distribution，EMF?and?Thrust?Force”，Jiabin?Wang?and?David?Howe，IEEE?Transactions?on?Magnetics，Vol.41，No.9，Sept.2005，pp.2470-2478；以及“Tubular?Modular?Permanent-Magnet?Machines?Equipped?With?Quasi-Halbach?Magnetized?Magnetic-Part?II：Armature?Reaction?and?Design?Optimization”，Jiabin?Wang?and?David?Howe，IEEE?Transactions?on?Magnetics，Vol.41，No.9，Sept.2005，pp?2479-2489中。