[發明專利]二維線性動鐵式微角位移電磁作動裝置及其作動方法

有效

• 申請號: 201710980128.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107659208B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 肖瑞江;徐明龍;雷俊琪;韓文文;王源
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種二維線性動鐵式微角位移電磁作動裝置，包括位于X軸并關于Y軸對稱的第一電磁驅動機構(1)和第三電磁驅動機構(3)，位于Y軸并關于X軸對稱的第二電磁驅動機構(2)和第四電磁驅動機構(4)，外部固定構件(5)，微角擺平臺(6)；其特征在于：還包括依次與微角擺平臺(6)的下表面固定連接的方形彈性元件(7)、帶有雙軸柔性鉸鏈的支撐結構(10)、底部導磁體(9)以及與底部導磁體(9)的四周固定連接的條形永磁鐵(8)；所述X軸與Y軸相互垂直并位于同一平面內；所述第一電磁驅動機構(1)包括第一C型磁芯(1-2)以及繞制在第一C型磁芯(1-2)上的第一線圈(1-1)，第一C型磁芯(1-2)的缺口位置處上下端面與微角擺平臺(6)一個端部上下表面保持相同的工作氣隙；所述第二電磁驅動機構(2)、第三電磁驅動機構(3)、第四電磁驅動機構(4)的結構組成和規格均與第一電磁驅動機構(1)相同，并在底部內側分別與條形永磁鐵(8)的外側磁極一端固定相接。

2.根據權利要求1所述的一種二維線性動鐵式微角位移電磁作動裝置，其特征在于：所述微角擺平臺(6)、底部導磁體(9)、和第一C型磁芯(1-2)均由具有高磁導率的導磁材料制備；所述外部固定構件(5)、方形彈性元件(7)和支撐結構(10)均采用非導磁材料制備。

3.根據權利要求1所述的一種二維線性動鐵式微角位移電磁作動裝置，其特征在于：所述外部固定構件(5)由四角帶有連接孔的外殼(5-1)以及設置在外殼(5-1)上的帶有連接孔的內凸臺(5-2)組成；所述第一電磁驅動機構(1)、第二電磁驅動機構(2)、第三電磁驅動機構(3)和第四電磁驅動機構(4)均通過螺釘和連接孔與外部固定構件(5)的外殼(5-1)固定連接；所述方形彈性元件(7)的四個角均通過螺釘和連接孔與外部固定構件(5)的內凸臺(5-2)固定連接。

4.根據權利要求1至3任一項所述的一種二維線性動鐵式微角位移電磁作動裝置的作動方法，其特征在于：不工作時，永磁鐵(8)在第一電磁驅動機構(1)和第三電磁驅動機構(3)的相應工作氣隙內產生一個偏置磁場；工作時，當對第一電磁驅動機構(1)和第三電磁驅動機構(3)的第一線圈(1-1)和第三線圈(3-1)通電時，第一線圈(1-1)和第三線圈(3-1)分別產生逆時針和順時針流向的磁力線，使得第一電磁驅動機構(1)的上部氣隙磁場減弱，下部氣隙磁場增強，對微角擺平臺(6)的X軸正向端部產生向下的電磁驅動力；同時使得第三電磁驅動機構(3)的上部氣隙磁場增強，下部氣隙磁場減弱，對微角擺平臺(6)的X軸負向端部產生向上的電磁驅動力，于是對微角擺平臺(6)產生一個偏轉力矩，從而推動微角擺平臺(6)以支撐結構(10)的雙軸柔性鉸鏈為中心產生繞Y軸偏轉角；基于相同的作動方法，通過第二電磁驅動機構(2)和第四電磁驅動機構(4)能夠推動微角擺平臺(6)以支撐結構(10)的雙軸柔性鉸鏈為中心產生繞X軸偏轉角。