[發明專利]一種采用環形永磁鐵的電磁分支電路阻尼吸振器

有效

• 申請號: 201510036390.2
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104595402A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張志峰;張希農;嚴博;謝石林;張亞紅;羅亞軍;鄭宜生
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種采用環形永磁鐵的電磁分支電路阻尼吸振器，其特征在于：由電磁阻尼吸振器和分支電路兩部分組成，所述電磁阻尼吸振器包括中軸桿(1)，套入中軸桿(1)上并固定在中軸桿(1)上的套筒(2)，纏繞在套筒(2)外壁上的線圈(9)；磁軛(5)通過其中心孔洞中固定的滑動軸承(3)套入中軸桿(1)上，環形永磁鐵(4)附著于磁軛(5)的內壁上，所述套筒(2)套入磁軛(5)，使線圈(9)位置處于磁軛(5)中央，磁軛(5)的上端通過上彈簧(10)與套筒(2)連接，磁軛(5)的下端通過下彈簧(8)與固定在中軸桿(1)上的底蓋(6)連接；所述中軸桿(1)的上端通過螺母固定于吸振對象，則套筒(2)及其外壁上纏繞的線圈(9)也固定于吸振對象，磁軛(5)及附著于其內壁上的環形永磁鐵(4)沿中軸桿(1)上下振動，即環形永磁鐵(4)與線圈(9)相對運動；

所述分支電路采用負電阻負電感分支電路，將電磁阻尼吸振器的線圈(9)兩端接入成為一個完整的回路，線圈(9)在回路中相當于一個由線圈電阻(R_e)和線圈電感(L_e)串聯組成的正阻抗(Z+)，負電阻負電感分支電路主要由一個運算放大器(A)和兩個等值電阻(R₁)、一個電阻(R_shunt)和一個電感(L_shunt)構成，具體連接關系為：線圈(9)一端接地，另一端與運算放大器(A)的反相輸入端相連，兩個等值電阻(R₁)一個接在運算放大器(A)的反相輸入端與輸出端之間，另一個接在正相輸入端與輸出端之間，電阻(R_shunt)和電感(L_shunt)串聯，一端接地，另一端與正相輸入端相連；在電路中，兩個等值電阻(R₁)相互抵消，電阻(R_shunt)和電感(L_shunt)串聯接入運算放大器的正相輸入端(+)產生負電阻負電感的效果，整個負電阻負電感分支電路相當于一個負阻抗(Z-)，正阻抗(Z+)接入運算放大器的反相輸入端，負阻抗(Z-)的作用是抵消正阻抗(Z+)，使整體阻抗減小，從而增加電路耗散能量的能力，最終增強吸振器的能力。

2.根據權利要求1所述的一種采用環形永磁鐵的電磁分支電路阻尼吸振器，其特征在于：所述環形永磁鐵(4)的材料選擇磁性強的汝鐵硼，采用輻射充磁，使其磁化方向為徑向。

3.根據權利要求1所述的一種采用環形永磁鐵的電磁分支電路阻尼吸振器，其特征在于：所述磁軛(5)采用導磁率高的材料。

4.根據權利要求1所述的一種采用環形永磁鐵的電磁分支電路阻尼吸振器，其特征在于：所述環形永磁鐵(4)的高度在20mm-30mm之間，厚度在4mm-6mm之間，外徑在20mm-25mm之間；所述磁軛比永磁體高5mm-8mm，其最大外徑在52mm-57mm之間；所述分支電路中的電阻(R_shunt)和電感(L_shunt)的絕對值分別為線圈圈電阻(R_e)和線圈電感(L_e)絕對值的80％-90％。

5.根據權利要求1所述的一種采用環形永磁鐵的電磁分支電路阻尼吸振器，其特征在于：所述滑動軸承(3)在磁軛(5)上的固定方式為粘接。