專(zhuān)利名稱(chēng):多磁極電子擺的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種由永磁鐵對(duì)和電子振蕩器組成并由電磁力驅(qū)動(dòng)的電子擺。
電子擺是由電子振蕩器與永磁鐵對(duì)相互作用所產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動(dòng)的，它具有很多寶貴的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。電子擺不僅比發(fā)條機(jī)械擺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且比電機(jī)動(dòng)力擺省電。因此，電子擺有著十分廣泛的用途，除了用作鐘擺之外，還可以用來(lái)切換電路或者用于扭擺鐘、裝飾鐘和電子玩具中。組成電子擺的主要部件是一個(gè)永磁鐵對(duì)和一個(gè)電子振蕩器，永磁鐵對(duì)固定在一個(gè)靜平衡托架上，托架通過(guò)軸套固定在中心軸上。中心軸帶有游絲和限位圈，軸的兩端有軸承，整個(gè)托架可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁鐵對(duì)的兩個(gè)磁極的中心連線與中心軸線平行。電子振蕩器為一個(gè)電感三端式振蕩電路，接通電子振蕩器的電源并使電感線圈切割永磁鐵對(duì)的磁力線時(shí)可在電感線圈中產(chǎn)生振蕩電流。電子振蕩器的電感線圈可用雙線繞制成空心薄圓片并固定之，使得當(dāng)永磁鐵對(duì)隨托架繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永磁鐵對(duì)的兩個(gè)磁極的中心連線能周期性地穿過(guò)薄圓片電感線圈的中心并與薄圓片電感線圈所在的平面垂直。這種只有一個(gè)永磁鐵對(duì)的單磁極電子擺的突出缺陷是轉(zhuǎn)動(dòng)力矩太小；其次，這種電子擺對(duì)安裝的水平度要求很高，稍有偏差即很容易造成停擺。
本實(shí)用新型的目的是在保留電子擺的優(yōu)點(diǎn)的前提下有效地增加電子擺的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型在托架上均勻固定有多個(gè)永磁鐵對(duì)以構(gòu)成一種多磁極電子擺并且在電子振蕩器的薄圓片電感線圈的空心中填入一個(gè)適當(dāng)體積的銅芯。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
由電子擺的基本結(jié)構(gòu)可知，電子擺主要由電子振蕩器和永磁鐵對(duì)組成，也可以說(shuō)是由電和磁兩部分組成。如果從電子振蕩器入手來(lái)增加電子擺的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，可有兩種選擇，一是增大電子振蕩器的晶體管飽和電流，即采用大功率管，其結(jié)果勢(shì)必增加耗電量；二是增加電感線圈的電感量，即增加電感線圈的圈數(shù)，這一點(diǎn)要受到結(jié)構(gòu)的限制，況且增加銅線圈數(shù)必然增加成本。從磁的角度考慮，有兩個(gè)辦法可以增加轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和擺動(dòng)角度，一個(gè)辦法是增強(qiáng)永磁鐵對(duì)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，但有一定限度；另一個(gè)辦法是增加永磁鐵對(duì)數(shù)，以構(gòu)成一種多磁極電子擺，這正是本實(shí)用新型擬采用的技術(shù)方案。
圖1是多磁極電子擺的結(jié)構(gòu)示意圖。
多磁極電子擺的基本結(jié)構(gòu)與單磁極電子擺的結(jié)構(gòu)相似，但在托架5上固定有多個(gè)永磁鐵對(duì)3，這些永磁鐵對(duì)必須沿中心軸1圓周均勻分布，從而使整個(gè)托架5仍保持靜平衡；每個(gè)永磁鐵對(duì)的兩個(gè)磁極的中心連線都應(yīng)當(dāng)與中心軸線平行并且與中心軸線等距離。電子振蕩器7的薄圓片電感線圈6的固定位置與單磁極的情形相同，即當(dāng)各永磁鐵對(duì)隨托架5繞中心軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各永磁鐵對(duì)的兩個(gè)磁極的中心連線應(yīng)穿過(guò)薄圓片電感線圈6的中心并且與薄圓片電感線圈6所在的平面垂直。在其他條件不變的情況下，采用多磁極可以使電子擺在一個(gè)擺動(dòng)周期中獲得的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩成倍增加。從理論上講，每增加一個(gè)永磁鐵對(duì)，多磁極電子擺在一個(gè)擺動(dòng)周期中獲得的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就增加一倍。但實(shí)際上，由于增加永磁鐵對(duì)會(huì)使摩擦力也隨之增加，故實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩增益要小于理論值。受益最大的要數(shù)雙磁極電子擺，這是因?yàn)橥屑艿撵o平衡要求在永磁鐵對(duì)的相對(duì)一邊加一平衡重物對(duì)，而在雙磁極的情況下，平衡重物對(duì)即為另一個(gè)永磁鐵對(duì)，故雙磁極與單磁極這兩種情況下的摩擦力是相同的。
為了進(jìn)一步增加電子擺的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，可在電子振蕩器7的薄圓片電感線圈6的空心中填入一塊適當(dāng)體積的銅芯8；經(jīng)磁感應(yīng)后可在銅芯中產(chǎn)生渦流，這個(gè)渦流所建立的磁場(chǎng)也會(huì)增加電磁耦合作用力，從而增加電子擺的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。當(dāng)然，這個(gè)銅芯的體積不能任意加大，否則會(huì)起相反的作用。
為了使電子擺起擺，可利用中心軸1上的游絲9調(diào)好起始角，以保證接通電子振蕩器電源后能在電感線圈6中產(chǎn)生振蕩電流并維持電子擺轉(zhuǎn)動(dòng)。電子擺的擺動(dòng)角度受到中心軸1的限位圈10的限制，當(dāng)電子擺轉(zhuǎn)到限位圈的頂點(diǎn)11后，游絲9的復(fù)位彈力又使電子擺反向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到限位圈的頂點(diǎn)11后又反向轉(zhuǎn)動(dòng)。如此周而復(fù)始，使電子擺不停地?cái)[動(dòng)。
多磁極電子擺除具有單磁極電子擺的優(yōu)點(diǎn)外，還具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大和擺動(dòng)角度大的特點(diǎn)，除用作鐘擺外，還可廣泛用于扭擺鐘、裝飾鐘和電子玩具中或用于切換電路。
權(quán)利要求
1.一種包括永磁鐵對(duì)和電子振蕩器并由電磁力驅(qū)動(dòng)的電子擺，所述永磁鐵對(duì)固定在一個(gè)靜平衡托架上，托架通過(guò)軸套固定在中心軸上，所述永磁鐵對(duì)的兩個(gè)磁極的中心連線與所述中心軸線平行，中心軸帶有游絲和限位圈，軸的兩端有軸承，整個(gè)托架可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電子振蕩器為一個(gè)電感三端式振蕩電路，其電感線圈用雙線繞成空心薄圓片并固定，使之當(dāng)永磁鐵對(duì)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永磁鐵對(duì)的兩個(gè)磁極的中心連線周期性地穿過(guò)薄圓片電感線圈的中心并與薄圓片電感線圈所在平面垂直，接通電子振蕩器電源時(shí)，可在電感線圈中產(chǎn)生振蕩電流，本實(shí)用新型的特征是在所述托架上均勻固定有多個(gè)永磁鐵對(duì)并在所述薄圓片電感線圈的空心中填入一塊銅芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電子擺，其特征是所述托架上對(duì)稱(chēng)固定有兩個(gè)永磁鐵對(duì)。
專(zhuān)利摘要
多磁極電子擺是對(duì)單磁極電子擺的改進(jìn)，其基本結(jié)構(gòu)與單磁極電子擺的結(jié)構(gòu)相似，但在托架上均勻固定有多個(gè)永磁鐵對(duì)并且在電子振蕩器的薄圓片電感線圈的空心中填入一個(gè)適當(dāng)體積的銅芯。多磁極電子擺除具有單磁極電子擺的優(yōu)點(diǎn)外，還具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和擺動(dòng)角度大的特點(diǎn)，可以廣泛用作鐘擺，也可用于扭擺鐘、裝飾鐘和電子玩具中或用來(lái)切換電路等。
文檔編號(hào)G04C3/06GK87208008SQ87208008
公開(kāi)日1988年2月3日 申請(qǐng)日期1987年5月16日
發(fā)明者倪祖發(fā), 張發(fā)義, 曹俊慶 申請(qǐng)人:天津市廣播器材公司五金交電經(jīng)營(yíng)服務(wù)部導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan