[發(fā)明專利]一種應(yīng)用風(fēng)扇散熱的電磁直線執(zhí)行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510660746.X
• 申請(qǐng)日: 2015-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105119462B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛文慶;魏洪元;李波;孫賓賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K41/02
• 分類號(hào): H02K41/02;H02K9/04;G05D23/19
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用風(fēng)扇散熱的電磁直線執(zhí)行器，它主要由電磁線圈、線圈骨架、永磁體、內(nèi)磁軛、外磁軛、散熱風(fēng)扇和溫度傳感器組成；永磁體嵌套在內(nèi)磁軛與外磁軛之間并與內(nèi)磁軛之間留有一定氣隙，在氣隙中形成一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)，可沿軸線方向上下運(yùn)動(dòng)的電磁線圈及線圈骨架位于氣隙中，溫度傳感器安裝在外磁軛側(cè)壁的上部可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電磁直線執(zhí)行器的溫度，溫度信號(hào)傳輸?shù)紻SP控制器中，頂部裝有一個(gè)散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇由DSP控制器控制工作的開(kāi)啟和停止。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、操作簡(jiǎn)便，具有良好的溫度特性和動(dòng)態(tài)反應(yīng)性能，有效提高了電磁直線執(zhí)行器的工作精度和使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁直線執(zhí)行器，特別涉及一種具有良好動(dòng)態(tài)性能且工作溫度可以控制在一定范圍的，使用壽命較長(zhǎng)的一種應(yīng)用風(fēng)扇散熱的電磁直線執(zhí)行器。

技術(shù)背景

電磁直線執(zhí)行器作為一種根據(jù)電磁感應(yīng)原理將電能直接轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械能的元件，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、磨損較小、噪聲低、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。直線運(yùn)動(dòng)的控制在機(jī)械工業(yè)、自動(dòng)化等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用并且發(fā)展迅速，機(jī)械工業(yè)和自動(dòng)化的發(fā)展對(duì)直線運(yùn)動(dòng)控制的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能等提出了越來(lái)越高的要求，電磁直線執(zhí)行器因其在直線運(yùn)動(dòng)控制方面所具有的優(yōu)勢(shì)使其日趨廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中來(lái)。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中所采用的電磁直線執(zhí)行器通常是由電磁線圈、線圈骨架、永磁體、內(nèi)磁軛、外磁軛和端蓋構(gòu)成，鑲嵌在外磁軛上的永磁體在氣隙中產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)，處于磁場(chǎng)中的電磁線圈中通入直流電流，由于電磁力的作用會(huì)使電磁線圈及線圈骨架受到一個(gè)沿軸線方向的電磁推力使得電磁線圈及線圈骨架在氣隙中沿軸線方向作上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)控制電流的方向、大小和轉(zhuǎn)換時(shí)間可以對(duì)電磁直線執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)的方向、速度和行程加以調(diào)節(jié)。因?yàn)榇诉^(guò)程電流轉(zhuǎn)換頻率普遍過(guò)高、電磁線圈及線圈骨架做高速切割磁感線的運(yùn)動(dòng)容易引起電磁直線執(zhí)行器的工作溫度過(guò)高導(dǎo)致執(zhí)行器的工作精度和使用壽命降低，因而電磁直線執(zhí)行器還需要進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、操作簡(jiǎn)便，具有良好的溫度特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，工作精度和使用壽命得到有效提高的電磁直線執(zhí)行器。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種應(yīng)用風(fēng)扇散熱的電磁直線執(zhí)行器，其特征在于：它主要由電磁線圈、線圈骨架、永磁體、內(nèi)磁軛、外磁軛、散熱風(fēng)扇和溫度傳感器組成；永磁體嵌套在在內(nèi)磁軛與外磁軛之間并與內(nèi)磁軛之間留有一定氣隙，在氣隙中形成一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)，可沿軸線方向上下運(yùn)動(dòng)的電磁線圈及線圈骨架位于氣隙中，溫度傳感器安裝在外磁軛側(cè)壁的上部，溫度傳感器測(cè)得的溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)入DSP控制器，電磁直線執(zhí)行器的頂部裝有一個(gè)散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇的圓形外輪廓上設(shè)有凸臺(tái)，在圓周凸臺(tái)上均勻分布著八個(gè)螺釘孔，利用螺釘使散熱風(fēng)扇固定在外磁軛的頂端，散熱風(fēng)扇的導(dǎo)線從凸臺(tái)邊緣上的缺口中引出，散熱風(fēng)扇工作的開(kāi)啟和停止由DSP控制器控制。

所述的溫度傳感器可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)電磁直線執(zhí)行器外壁上的溫度間接反應(yīng)其內(nèi)部的工作溫度并把收集的數(shù)據(jù)輸送給DSP控制器，DSP控制器可以發(fā)出指令控制散熱風(fēng)扇的電源開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉從而控制散熱風(fēng)扇的開(kāi)啟與停止工作，轉(zhuǎn)動(dòng)的散熱風(fēng)扇可以加快電磁直線執(zhí)行器內(nèi)的空氣流通，并帶走電磁直線執(zhí)行器工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，從而控制電磁直線執(zhí)行器的工作溫度始終處于一定的范圍內(nèi)。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：1）可以用于各種機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能夠保證系統(tǒng)高速、高精度的運(yùn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)控制。在執(zhí)行器要求體積小、精度高、速度快的場(chǎng)合能夠得到廣泛的應(yīng)用；2）電磁直線執(zhí)行器中添加的一個(gè)散熱風(fēng)扇可以通過(guò)市場(chǎng)直接購(gòu)買，安裝方法簡(jiǎn)單，對(duì)成本增加很小，散熱風(fēng)扇工作時(shí)可以帶走多余的熱量，控制電磁直線執(zhí)行器工作在一個(gè)合理的溫度范圍內(nèi)，使執(zhí)行器穩(wěn)定工作，可以保證電磁直線執(zhí)行器的工作精度并且有效提高其使用壽命；3）溫度傳感器監(jiān)測(cè)電磁直線執(zhí)行器的工作溫度并把收集到的數(shù)據(jù)反饋給DSP控制器，DSP控制器可以根據(jù)預(yù)設(shè)程序控制散熱風(fēng)扇的電源開(kāi)關(guān)開(kāi)閉來(lái)控制其工作，控制方法簡(jiǎn)單易行、成本低、可操作性高。

附圖說(shuō)明