集成式慣性電磁作動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供集成式慣性電磁作動器，包括外導磁筒、上端蓋、下端蓋、第一永磁體、第二永磁體，第一永磁體上方安裝上導磁體，第一永磁體和第二永磁體之間安裝中間導磁體，第二永磁體下方安裝下導磁體，上導磁體、第一永磁體、中間導磁體、第二永磁體、下導磁體通過連接螺栓連接成一體構成振子，振子上端和下端分別安裝上片彈簧和下片彈簧，上端蓋安裝在外導磁筒上端部，上片彈簧固定在上端蓋和外導磁筒之間，下端蓋安裝在外導磁筒下端部，下片彈簧固定在下端蓋和外導磁筒之間，外導磁筒內(nèi)壁上自上而下依次纏繞上線圈、中間線圈和下線圈。本發(fā)明只要接通電源就能即裝即用，減少控制時安裝調(diào)試時間。
【專利說明】集成式慣性電磁作動器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種減振裝置，具體地說是主動減振裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的不斷發(fā)展，對環(huán)境和設備的振動要求越來越高，被動隔振已經(jīng)不能完全滿足人們的需求，考慮通過主動元件進行結構振動有源控制越來越受到重視。
[0003]作動器是結構振動有源控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，其作用是按照確定的控制律對控制對象施加控制力來改變系統(tǒng)的振動響應。電磁式作動器具有作動頻帶寬、反應靈敏、驅動電流小、作動力大、體積和重量小、可靠性高等優(yōu)點，目前得到較為廣泛的應用。
[0004]傳感器、作動器和控制器是結構振動有源控制系統(tǒng)的三大核心部分。而目前三者都是單獨設計與使用，在進行結構振動有源控制時需要三者通過導線連接起來，使用時顯得復雜同時容易由接連導線帶來干擾信號，而很多被控對象設計好后基本沒有安裝控制器的空間，同時作動器都沒有考慮長時間工作時產(chǎn)生熱量對性能的影響，實際工程應用存在問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供只需提供電源就能進行振動控制的集成式慣性電磁作動器。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明集成式慣性電磁作動器，其特征是:包括外導磁筒、上端蓋、下端蓋、第一永磁體、第二永磁體，第一永磁體位于第二永磁體上方，第一永磁體上方安裝上導磁體，第一永磁體和第二永磁體之間安裝中間導磁體，第二永磁體下方安裝下導磁體，上導磁體、第一永磁體、中間導磁體、第二永磁體、下導磁體通過連接螺栓連接成一體構成振子，振子上端和下端分別安裝上片彈簧和下片彈簧，上端蓋安裝在外導磁筒上端部，上片彈簧固定在上端蓋和外導磁筒之間，下端蓋安裝在外導磁筒下端部，下片彈簧固定在下端蓋和外導磁筒之間，外導磁筒內(nèi)壁上自上而下依次纏繞上線圈、中間線圈和下線圈，上線圈和下線圈的繞向相同，中間線圈與上線圈和下線圈的繞向相反。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、所述的第一永磁體和第二永磁體的磁路方向相反。
[0010]2、下端蓋上安裝加速度計、控制電路、功率放大器，加速度計采集振動信號并將振動信號傳遞給控制電路，控制電路包括電源電路、帶通濾波器和多級積分電路，振動信號經(jīng)控制電路處理后傳遞給功率放大器，功率放大器連接上線圈、中間線圈和下線圈以及電源。
[0011]3、功率放大器的增益調(diào)節(jié)旋鈕伸出下端蓋，調(diào)節(jié)增益調(diào)節(jié)旋鈕從而控制輸入電流。
[0012]4、上端蓋上安裝風扇，上端蓋和下端蓋上均設置有通風口。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:[0014]首先，加速度傳感器直接固定于作動器內(nèi)，測量的響應更加合理；
[0015]其次，控制器也直接集成于作動器內(nèi)，結構緊湊，同時避免傳統(tǒng)的傳感器、控制器、作動器之間導線連接所帶來的干擾；
[0016]再次，作動器內(nèi)安裝了直流風扇，可為作動器長時工作線圈產(chǎn)生的熱量，以及功率放大器輸出大電流時產(chǎn)生的熱量提供冷源，保證作動器安全可靠及長時間運行的能力；
[0017]最后，作動器只要接通電源就能即裝即用，減少控制時安裝調(diào)試時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的電磁作動器中磁路方向及通電線圈的示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的模擬反饋控制的原理框圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的控制電路示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0023]實施方式1:
[0024]作動器振子由永磁體6、中間導磁體7及上下導磁體5通過連接螺栓2、墊片4及螺母10連接而成，外導磁筒13、線圈保持架8及線圈9組成磁路外圍結構，振子與磁路外圍結構通過支撐片彈簧3連接，振子與磁路外圍結構是整個慣性式電磁作動器的磁路結構，其中兩塊永磁體磁路方向相反，上下線圈與中間線圈的繞向相反；直流風扇與上端蓋固定，上端蓋上開有通風口，上端蓋與片彈簧及外導磁筒通過6個螺栓連接；線圈9通有交變電流時，線圈9切割磁感線而產(chǎn)生電磁力，驅動振子運動產(chǎn)生控制力，對被控對象進行結構有源控制減小被控對象的響應。
[0025]實施方式2:
[0026]結合圖1?4，作動器振子由永磁體6、中間導磁體7及上下導磁體5通過連接螺栓2、墊片4及螺母10連接而成，外導磁筒13、線圈保持架8及線圈9組成磁路外圍結構，振子與磁路外圍結構通過支撐片彈簧3連接，振子與磁路外圍結構是整個慣性式電磁作動器的磁路結構，其中兩塊永磁體磁路方向相反，上下線圈與中間線圈的繞向相反；直流風扇與上端蓋固定，上端蓋上開有通風口，上端蓋與片彈簧及外導磁筒通過6個螺栓連接；加速度計18固定于下端蓋上，采集到的振動信號直接給控制電路17，控制電路17包括電源電路、帶通濾波器和多級積分電路，信號調(diào)理電路17輸出信號直接給功率放大器16，通過調(diào)節(jié)電位器旋鈕14，調(diào)節(jié)輸出電流，功率放大器16輸出給線圈9，線圈9通有交變電流時，線圈9切割磁感線而產(chǎn)生電磁力，驅動振子運動產(chǎn)生控制力，對被控對象進行結構有源控制減小被控對象的響應，系統(tǒng)的電源由電源線15輸入。
[0027]本發(fā)明由兩塊高能釹鐵硼稀土永磁體6與上中下三塊導磁板5、7通過連接螺栓2連接組成電磁作動器振子，外導磁筒13、線圈保持架8、線圈9、上下端蓋12、1、直流風扇11、傳感器18及控制電路17組成電磁作動器定子，作動器的振子與定子通過片彈簧連接。直流風扇11固定于上端蓋12，同時上下端蓋12、I上都留有通風口，保證氣流流通，傳感器18直接固定于下端蓋I上，下端蓋I上留有與控制對象的安裝孔，故傳感器18測量的是安裝點的振動加速度響應，傳感器18采集到的信號直接給控制器17進行信號調(diào)理，控制器17包括電源電路、濾波器電路、積分電路及功率放大器16，功率放大器16的輸出直接與作動器的線圈9連接，功率放大器16的增益調(diào)節(jié)旋鈕14伸出下端蓋1，方便調(diào)節(jié)慣性式電磁作動器的輸入電流。
[0028]具體的反饋控制原理由圖3可知，圖3中d是未加入反饋環(huán)節(jié)時，fp到下層簡支板的速度響應。當fp=0時，
【權利要求】
1.集成式慣性電磁作動器，其特征是:包括外導磁筒、上端蓋、下端蓋、第一永磁體、第二永磁體，第一永磁體位于第二永磁體上方，第一永磁體上方安裝上導磁體，第一永磁體和第二永磁體之間安裝中間導磁體，第二永磁體下方安裝下導磁體，上導磁體、第一永磁體、中間導磁體、第二永磁體、下導磁體通過連接螺栓連接成一體構成振子，振子上端和下端分別安裝上片彈簧和下片彈簧，上端蓋安裝在外導磁筒上端部，上片彈簧固定在上端蓋和外導磁筒之間，下端蓋安裝在外導磁筒下端部，下片彈簧固定在下端蓋和外導磁筒之間，外導磁筒內(nèi)壁上自上而下依次纏繞上線圈、中間線圈和下線圈，上線圈和下線圈的繞向相同，中間線圈與上線圈和下線圈的繞向相反。
2.根據(jù)權利要求1所述的集成式慣性電磁作動器，其特征是:所述的第一永磁體和第二永磁體的磁路方向相反。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的集成式慣性電磁作動器，其特征是:下端蓋上安裝加速度計、控制電路、功率放大器，加速度計采集振動信號并將振動信號傳遞給控制電路，控制電路包括電源電路、帶通濾波器和多級積分電路，振動信號經(jīng)控制電路處理后傳遞給功率放大器，功率放大器連接上線圈、中間線圈和下線圈以及電源。
4.根據(jù)權利要求3所述的集成式慣性電磁作動器，其特征是:功率放大器的增益調(diào)節(jié)旋鈕伸出下端蓋，調(diào)節(jié)增益調(diào)節(jié)旋鈕從而控制輸入電流。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的集成式慣性電磁作動器，其特征是:上端蓋上安裝風扇，上端蓋和下端蓋上均設置有通風口。
6.根據(jù)權利要求3所述的集成式慣性電磁作動器，其特征是:上端蓋上安裝風扇，上端蓋和下端蓋上均設置有通風口。
7.根據(jù)權利要求4所述的集成式慣性電磁作動器，其特征是:上端蓋上安裝風扇，上端蓋和下端蓋上均設置有通風口。
【文檔編號】F16F15/03GK103791013SQ201410055324
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權日:2014年2月19日
【發(fā)明者】楊鐵軍, 孫瑤, 劉記心, 袁萬朋, 代路, 周劉斌 申請人:哈爾濱工程大學