[發明專利]基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置及磁場控制方法

在審

• 申請號: 202110205992.1
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112959311A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 謝暉;張號;毛立陽;田陳堯
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J7/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.一種基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，包括四個磁場發生單元，四個磁場發生單元沿圓周方向依次間隔90°排布；

每個磁場發生單元包括底座(22)和兩個電磁鐵模塊，兩個電磁鐵模塊在底座(22)上呈鏡像對稱設置，所述兩個電磁鐵模塊的天頂角相同，天頂角的取值范圍為45°～60°；八個電磁鐵模塊兩兩相對，并且四對電磁鐵模塊的軸線相交于一點；

所述電磁鐵模塊包括圓柱磁芯(10)、圓盤磁芯(3)、骨架、繞組、支撐板、抱箍、梯形絲杠(16)、螺母(18)、T型軸承座(19)、聯軸器(20)和步進電機(21)；

圓盤磁芯(3)套接在圓柱磁芯(10)上將圓柱磁芯(10)分隔為固定段和自由段，骨架套接在所述自由段上并與圓盤磁芯(3)的一側表面固定連接，繞組設置在骨架上；支撐板首端固定在底座(22)上，末端用于支撐圓盤磁芯(3)；所述固定段的底端通過抱箍固定，抱箍上設置軸向通孔，通孔的一端固定螺母(18)；梯形絲杠(16)的自由端穿過螺母(18)，固定端安裝于T型軸承座(19)上，T型軸承座(19)固定于支撐板上；步進電機(21)的輸出軸穿過底座(22)通過聯軸器(20)連接梯形絲杠(16)的固定端。

2.根據權利要求1所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，所述骨架包括軸套(9)、后水冷塊(4)、后水冷塊端蓋(14)、中水冷塊(6)、中水冷塊端蓋(13)、前水冷塊(8)、前水冷塊端蓋(12)和連接蓋(11)；

繞組包括一號繞組(5)和二號繞組(7)；

軸套(9)套接在所述自由段上并與圓盤磁芯(3)的一側表面固定連接，軸套(9)的前端固定連接蓋(11)；軸套(9)上纏繞一號繞組(5)和二號繞組(7)，一號繞組(5)與圓盤磁芯(3)之間設置后水冷塊(4)，后水冷塊(4)配置后水冷塊端蓋(14)；一號繞組(5)和二號繞組(7)之間設置中水冷塊(6)，中水冷塊(6)配置中水冷塊端蓋(13)；二號繞組(7)與連接蓋(11)之間設置前水冷塊(8)，前水冷塊(8)配置前水冷塊端蓋(12)。

3.根據權利要求2所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，所述一號繞組(5)和二號繞組(7)串聯連接。

4.根據權利要求3所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，

所述后水冷塊(4)、中水冷塊(6)和前水冷塊(8)的水路分別通過PVC管與水冷機連接。

5.根據權利要求1所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，

所述支撐板包括上支撐板(2)和下支撐板(15)，上支撐板(2)和下支撐板(15)相對設置在圓柱磁芯(10)的兩側，上支撐板(2)和下支撐板(15)的首端固定在底座(22)上，末端用于支撐圓盤磁芯(3)；T型軸承座(19)固定于下支撐板(15)上。

6.根據權利要求5所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，所述抱箍分為抱箍上部(1)和抱箍下部(17)，軸向通孔設置于抱箍下部(17)。

7.根據權利要求1所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，每對電磁鐵模塊之間至少相距308mm。

8.根據權利要求1所述的基于多級電磁鐵的高頻強磁場發生裝置，其特征在于，所述電磁鐵模塊還包括勵磁電源，所述勵磁電源通過調頻電路調頻后為繞組供電。