[發明專利]一種電控磁磁芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201611260144.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106653279B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 婁建勇;唐凌翔;楊旭雷;李星宇;姜文宇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01F3/14
• 分類號: H01F3/14;H01F29/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種電控磁磁芯及其制備方法，電控磁磁芯包括磁路基本單元和電路基本單元；磁路基本單元連接外部磁芯進行導磁，或者與外部器件配合流通感應磁通；電路基本單元包括垂直或相交于磁路基本單元的磁通路徑上布置的N極電導材料，N極電導材料與可調電源兩極相連；電導材料中流過的電流能夠流過磁路基本單元，或者電導材料中的電勢能夠施加于磁路基本單元；N為大于等于1的正整數。本發明在軟磁材料制備的磁路基本單元總設置電路基本單元，電路基本單元中流過的電流能夠流過磁路基本單元，或者電勢能夠施加于磁路基本單元；通過調節電路基本單元的電流或者電壓，能夠實現磁路基本單元中磁通的平滑調節。

技術領域

本發明涉及電磁設備技術領域，特別涉及一種電控磁磁芯及其制備方法。

背景技術

電磁設備廣泛應用于工業、交通、軍事、航天等各方面，滲透于國民經濟的各領域，磁通的調節直接影響到該設備的應用范圍。擴大磁通的可調節范圍，且可對磁通大小進行柔性調節，是對整個電磁設備的應用大有裨益的。

現有的應用于磁通調節的手段大體有兩種，一是通過調節產生磁動勢回路中電流的大小或導體匝鏈在磁芯上的匝數從而改變其磁動勢，進而改變磁通大小；二是通過調節磁通閉合回路磁阻的大小來對磁芯的磁通進行調節，譬如加大空氣隙的長度，使用不同導磁特性的導磁材料等。

分析上述調節磁通的手段，可知其調節手段都是從入手，通過調節導體匝鏈數N，導體電流大小i，或者磁阻大小R來對磁通進行調節。其調節的不足之處主要在于：①調節的方式非常的機械性：調節磁通是以改變其結構為代價，或者要以犧牲電磁回路中某些特性為代價；②受其他電氣量的制約，調節范圍是有限的，且調節磁阻是分段調節，不能實時的根據實際工況進行平滑調節；③調節方式十分繁瑣：在設計和應用這些調節方式對磁通進行調節時，需要進行前期較為準確的計算分析，這導致設計和應用起來并不是那么的方便；④應用具有局限性：例如永磁體的磁通，就無法通過調節勵磁電流i對其磁通進行調節，或者是一些機械設備應用磁通對其工況進行控制，這時候上述的調節手段應用起來就顯得十分繁瑣，且很難做到較為精確的控制。

因此當調節磁通方式受到制約時，或傳統調節磁通手段不能很好地對需要調節的磁芯磁通進行調節時，若強行利用傳統調節方式，不僅會使整個電磁器件工效下降，而且會使其耗能增大，壽命降低。另一方面，隨著工業進程的推進，電磁器件緊湊、磁通調節范圍廣、可利用小時數高已經成為衡量一個電磁器件是否優良很重要的因素。因此需要采取措施改變現有調節磁通的手段，進一步增大電磁器件的磁通調節范圍，簡化調節的方式，優化調節的機理，提高可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電控磁磁芯及其制備方法，以解決上述技術問題。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種電控磁磁芯，包括磁路基本單元和電路基本單元；

磁路基本單元連接外部磁芯進行導磁，或者與外部器件配合流通感應磁通；

電路基本單元包括垂直或相交于磁路基本單元的磁通路徑上布置的N極電導材料，N極電導材料與可調電源兩極相連；電導材料中流過的電流能夠流過磁路基本單元，或者電導材料中的電勢能夠施加于磁路基本單元；N為大于等于1的正整數。

進一步的，磁路基本單元中還制備有用于形成基準磁通的基準磁通產生單元，基準磁通產生單元的兩端連接外加電源。

一種電控磁磁芯的制備方法，包括以下步驟：

1)制備磁路基本單元；磁路基本單元連接外部磁芯進行導磁，或者與外部器件配合流通感應磁通；

2)將步驟1)中成型好的磁路基本單元，在垂直于或相交于磁路基本單元的磁通路徑上布置N極電導材料，用于電導材料中流過的電流能夠流過磁路基本單元，或者電導材料中的電勢能夠施加于磁路基本單元；N為大于等于1的正整數；N極電導材料與可調電源兩極相連，形成電路基本單元。