[發明專利]一種電磁單元、陣列及應用

有效

• 申請號: 202011185928.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112259321B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 裴瑞琳;高凌宇;張航;王彥琛;劉凡;華敘彬;凌成翔;岳巖
• 申請（專利權）人: 蘇州英磁新能源科技有限公司
• 主分類號: H01F7/20
• 分類號: H01F7/20;H01F27/24;H01F27/30
• 代理公司: 蘇州拓鴻知識產權代理有限公司 32664
• 代理人: 左勇

本發明公開了一種電磁單元、陣列及應用，包括：支撐體及螺旋繞制的布置于支撐體上的導線；支撐體包括一個可與相鄰支撐體上的該面拼接呈平面的基底面及位于基底面同一側且向基底面的正投影均落入基底面內的棱側面；導線螺旋狀盤繞于基底面/棱側面上并通電形成垂直于該基底面/棱側面的磁場；棱側面上通電線圈形成的磁場朝向支撐體內部/外部，并形成對基底面上通電線圈所產生磁場同磁極方向及同磁極強度的增強效果。本電磁單元可以增強基底面上方的磁場，且增強效果明顯，增幅均勻，可控性強。而且，制作工藝簡單，可以根據實際需要控制成本，制備靈活可控。另外，電磁單元的適用范圍廣，可以應用在各個領域，產品的通用性高。

技術領域

本發明涉及電磁技術領域，尤其涉及一種電磁單元、陣列及應用。

背景技術

電磁鐵是線圈通電產生磁場的一種裝置，一般在鐵芯的外部纏繞與其功率相匹配的導電繞組，這種通有電流的線圈像磁鐵一樣表現有磁性。通常把鐵芯制成條形或蹄形狀，以使其更加容易被磁化。且為了使電磁鐵斷電后磁性消失，則鐵芯通常采用消磁較快的軟磁材料。故而，在通電時電磁鐵表現磁性，斷電后磁性消失。電磁鐵在日常生活中有著極其廣泛的應用，由于它的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。

電磁鐵的特性主要體現在繞線方式上，例如中國發明專利《8字形層疊線圈的制造方法》，申請號為201280024276.2，8字形線圈的作用是，用該繞線方法可直接繞成一個NS組合的懸浮軌道，如日本超導列車的軌道所使用的技術，8字線圈就是形成N、S兩個磁極。該結束通過沿軸向方向堆疊矩形導線來制造具有一個軸線的線圈部分的過程，雖然在線圈制造過程中，可以不需要用于測量在連接部中保留的線的長度的過程，從而大大減少了制造過程的數量。但是，對于具有多個表面的異型電磁單元，例如該8字形線圈，其僅僅是實現了基礎的磁力發生，難以體現聚磁效果及單側增強磁力的效果。

發明內容

本發明提供的一種技術方案是一種電磁單元，其優點在于可增強基底面上方的磁場強度，同時可替代永磁體，減少稀土材料用量以達到降低成本的效果。

本發明的技術方案是：一種電磁單元，具有多個表面，其中各線圈在每一個面上均產生一個垂直表面的磁場，這些磁場以相互疊加匯聚的方式，使得磁感線匯聚通過芯部材料的基底面上，以實現增強該端面磁場強度的效果。

具體包括：支撐體，及，螺旋繞制布置于支撐體上的導線。

支撐體，其形狀為多面體，支撐體可以相互拼接，以最終實現一個拼接而成的平面。因此，支撐體上主要表現為一個基底面，支撐體通過同一朝向的拼接后，相鄰的基底面形成朝向相同的一個平面，該平面即為磁力的加強面，因此該平面上方的磁場即為增強后的磁場。

支撐體上的其他側面即為棱側面，棱側面的特點是：將棱側面向基底面作投影時，棱側面的投影需要落在基底面范圍內。具體的說：第一種情況，棱側面或垂直于基底面，即棱側面或棱側面延伸不具有共交點。此時棱側面向基底面的投影即為一條線，該線與基底面底邊重合（如長方體或正方體）。第二種情況，棱側面傾斜形成一個尖頂，即棱側面或棱側面延伸具有共交點，那么棱側面向基底面的投影為一個投影區（如四棱錐、五棱錐）。

在每個面上均布置了導線，導線呈螺旋狀盤繞于基底面/棱側面上并通電形成垂直于該基底面/棱側面的磁場。

因此，基于上述支撐體的形狀，在基底面上即可形成一個基礎的N/S磁場。同時，棱側面上也會形成各磁場。

根據右手螺旋定則，當基底面和棱側面上線圈的電流方向相對應時，棱側面線圈所產生的磁場會對基底面線圈的磁場產生一定的增強效果。即棱側面上通電線圈形成的磁場其磁感線向支撐體內部方向匯聚并通過基底面上，且與基底面線圈所產生的磁場方向相同，以達到增強基底面磁場強度的效果。