[發明專利]超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機和控制方法

在審

• 申請號: 201710812513.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107395045A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 喻曹豐;徐彬;王傳禮;楊林建;冒鵬飛
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02;H02N2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機，其特征在于：包含平面導軌、電磁線圈A、鐵芯A、推桿A、擋塊A、螺釘A、端蓋A、碟簧A、導磁塊A、超磁致伸縮棒、外套筒、電磁線圈C、線圈骨架、相變材料、相變材料容器、螺釘B、導磁塊B、推桿B、碟簧B、擋塊B、螺釘C、端蓋B、電磁線圈B和鐵芯B。

2.根據權利要求1所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機，其特征在于：所述超磁致伸縮棒具有磁致伸縮效應，當所受磁場增強時，其伸長，反之，縮短。

3.根據權利要求1所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機，其特征在于：所述鐵芯A與電磁線圈A，鐵心B與電磁線圈B緊密配合，無相對滑動，組成電磁鐵。

4.根據權利要求1所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機，其特征在于：所述平面導軌為鐵質材料，能被通電的電磁線圈吸引，且導軌平面光滑，摩擦系數小。

5.根據權利要求1所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機，其特征在于：所述相變材料填充于相變材料容器中，為超磁致伸縮棒降溫散熱，使其性能穩定。

6.一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機控制方法，其特征在于：包含以下步驟：

(a)初始狀態：電磁線圈A通電，電磁線圈B、C均不通電，此時電磁線圈A和鐵芯A組成的電磁鐵吸緊在平面導軌上，電磁線圈B端處于松開狀態，保證電磁線圈C沒有通電時，電機的位置保持不變；

(b)伸長動作：電磁線圈C通電，產生驅動磁場，超磁致伸縮棒在磁場作用下伸長，由于電磁線圈A端處于吸緊狀態，電磁線圈B端處于松開狀態，超磁致伸縮棒向電磁線圈B端伸長；

(c)固定位移量：電磁線圈B通電，使電磁線圈B和鐵芯B組成的電磁鐵吸緊在平面導軌上，此時，電磁線圈A、B端均處于吸緊狀態，使超磁致伸縮棒的伸長量保持固定不變；

(d)預前進動作：電磁線圈A斷電，使電磁線圈A端處于松開狀態，為下一步電機的前進動作做好準備；

(e)前進動作：電磁線圈C斷電，使超磁致伸縮棒失去磁場，恢復到原長，由于電磁線圈A端松開，電磁線圈B端吸緊，導致電機整體向電磁線圈B端前進了一定的位移量；

(f)恢復初始狀態：電磁線圈A通電，電磁線圈B斷電，準備下一個運動周期。

7.根據權利要求6所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機控制方法，其特征在于：若把電磁線圈A和電磁線圈B的通斷電順序對調，則電機會朝電磁線圈A端方向運動。

8.根據權利要求6或7所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機控制方法，其特征在于：若改變電磁線圈A、電磁線圈B、電磁線圈C的通斷電頻率，可對電機的前進速度進行調節，使電機的前進速度具有可調節性。

9.根據權利要求6或7或8所述的一種超磁致伸縮驅動的雙向蠕動式微型直線電機控制方法，其特征在于：若改變電磁線圈C通入電流的大小，可對電機的步長進行調節，實現變步長功能。