[發明專利]一種開關可控磁場強度可調的永磁裝置

有效

• 申請號: 201310349654.0
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN104376956B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 張慧欣;張詩淵
• 申請（專利權）人: 上海浩靈磁電器件有限公司
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種永磁裝置，尤其是涉及一種開關可控磁場強度可調的永磁裝置。

背景技術

永磁磁路通常由磁體1、極靴2、磁軛3、氣隙4組成，典型的靜態永磁磁路如圖1所示。由于采用固定的磁路結構，在氣隙內的磁場強度也為固定值。

永磁磁路由磁體產生磁動勢，通過磁軛進行導磁，并在極靴間的氣隙處形成工作磁場。根據應用場合的不同，永磁磁路有許多不同的結構，歸納起來有以下兩大類：

(1)靜態永磁磁路：通過固定的磁路結構，在氣隙內形成一定的磁場強度，并且不可調節。如揚聲器、電氣儀表等應用。

(2)動態永磁磁路：通過改變磁路結構，使磁路工作狀態發生變化，來實現氣隙中磁場強度的調節。如磁性表架、磁選機等應用。

對于需要靈活調節氣隙內磁場強度的應用場景，傳統永磁磁路結構往往無能為力，通常需要使用電磁線圈的結構來實現制，即通過調節電磁線圈中的電流值來實現對磁場強度的控制。然而，這種方法往往不利于減小設備的體積、而且大量消耗電能。

例如，鋁鎳鈷、鐵鉻鈷等磁性材料在生產加工過程中，其熱處理工藝需要一個開關可控的均勻磁場施加于工件的位置。目前行業內熱處理磁場的常用設備，都是通過電磁線圈的結構來產生磁場的。如鐵鉻鈷的熱處理加工，為了形成一個熱處理工藝所需的磁場，需要消耗的電力在十五千瓦左右，并且往往設備處于24小時不停的運轉中，導致很高的電能消耗。正是由于傳統的永磁磁路結構無法實現磁場的開關功能，導致不得以使用電磁線圈的結構。

另如，應用于具有塞曼效應背景校正系統的原子吸收光譜儀，通過調節磁場強度使不同元素的測定靈敏度達到最佳化。傳統塞曼磁場組件只能提供恒定的磁場強度，還沒有很好的調節磁場強度的方案，不利于對不同金屬元素的光譜分析。包括日本、國內等主要公司現有的系列產品，都無法對塞曼磁場的強度進行調節。目前德國耶拿、美國PE的產品，通過使用電磁線圈的結構，使之具備了磁場強度調節的功能，然而犧牲了產品體積、易維護性等特點，且需要額外配置大電流電源，使產品方案更為復雜。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種使用范圍廣、綠色節能、安全可靠、產品體積小的開關可控磁場強度可調的永磁裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種開關可控磁場強度可調的永磁裝置，由可動磁體、固定磁體、極靴、磁軛組成，所述的可動磁體有兩組，所述的固定磁體并排放置在各組可動磁體的單側或兩側，與可動磁體形成磁體組件，該磁體組件經磁軛串聯連接，所述的極靴有兩個，設在所述的磁體組件的頂部，兩個極靴之間形成氣隙，所述的固定磁體的磁化方向和位置保持不變，所述的可動磁體可以繞軸轉動。

所述的可動磁體的兩極與固定磁體的兩極一致，氣隙的磁場強度達到最大值?？蓜哟朋w的兩極與固定磁體的兩極相反，氣隙的磁場強度達到最小值，通過調節可動磁體與固定磁體之間的角度，控制氣隙的磁場強度，所述的可動磁體經手動或電機驅動渦輪蝸桿旋轉。可動磁體的旋轉角度由裝置中具有鎖定功能的機構實現，例如可以采用蝸輪蝸桿自鎖機構或步進電機剎車機構對可動磁體的旋轉角度進行控制。

所述的固定磁體及可動磁體設置在裝置的正面或側面。

所述的固定磁體及可動磁體均可拆卸并改變固定磁體及可動磁體之間的接觸面積比例、體積比例或更換磁性材料，改變氣隙中的磁場強度?？蓜哟朋w的整體或部分均可以作為磁體中發揮作用的部分，方便磁場強度的變化控制。

所述的氣隙的寬度根據需要調節。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

一、使用范圍廣：可廣泛應用于各種領域，如熱處理磁場、塞曼效應背景校正系統的原子吸收光譜儀等領域，且通過旋轉可動磁體并且能夠在任一角度固定，可以實現磁場強度的連續變化及穩定可靠。

二、綠色節能：不使用電能即可產生磁場，傳統電磁方式需要大電流來構造磁場，如應用在鐵鉻鈷的熱處理加工時，按照現有電磁結構的設備能耗15千瓦250天24小時運轉計算，一臺設備每年可以節省約9萬度電，節能效果有顯著提高。

三、安全可靠：傳統電磁方式需要大電流來構造磁場，強電流容易引起安全隱患，水磁結構裝置的安全性能有顯著提高。

四、產品體積?。和ㄟ^永磁方式，可以大幅減小傳統電磁方式的產品體積。

附圖說明

圖1為現有典型的靜態永磁磁路的結構示意圖；

圖2為傳統磁性開關關閉及打開的結構示意圖；

圖3為實施例1中本發明的結構示意圖；

圖4為磁體處于開啟狀態的結構示意圖；