本實(shí)用新型涉及電感設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電感器磁芯裝置及電感器。

背景技術(shù)：

目前市場上的超聲波諧振電感器均采用固定電感式，均不可自動調(diào)節(jié)，這些固定電感式的超聲波諧振電感器的最大缺點(diǎn)是超聲波設(shè)備功率最大只能做到3KW。如果要制作一臺30k的超聲波設(shè)備則需要10臺超聲波發(fā)生器和10套電感組合運(yùn)行。這樣不僅使得超聲波設(shè)備的電源部分體積龐大，且整機(jī)設(shè)備一致性極差，而且一體化電源根本無法實(shí)現(xiàn)；特別是當(dāng)超聲波換能器受環(huán)境溫度和自身工作溫度影響時，超聲波換能器的電容量隨之發(fā)生變化，致使超聲波換能器的諧振工作點(diǎn)未能處于最佳工作狀態(tài)，也就是說超聲波換能器所對應(yīng)的超聲波諧振電感器沒有調(diào)節(jié)到最佳電感量，這樣嚴(yán)重時會在超聲波發(fā)生器這種可變負(fù)載中產(chǎn)生駐波，并導(dǎo)致超聲波發(fā)生器損壞，極易造成超聲波換能器老化，大大縮短整臺超聲波設(shè)備的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的第一個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種電感器磁芯裝置，該電感器磁芯裝置能夠在繞置線圈后形成可以動態(tài)調(diào)整LC諧振回路的諧振點(diǎn)，以得到最佳諧振工作點(diǎn)的電感器。

本實(shí)用新型所要解決的第二個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種電感器，該電感器能夠動態(tài)調(diào)整其LC諧振回路的諧振點(diǎn)，以得到最佳諧振工作點(diǎn)，從而保證超聲波可變負(fù)載工作在最佳諧振工作點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決上述第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：電感器磁芯裝置，用于在繞置線圈后以形成電感器，其特征在于，所述電感器磁芯裝置包括伺服電機(jī)、固定座、滑動座和基座；所述伺服電機(jī)設(shè)置于固定座上，固定座上具有能夠與伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)連接的滾珠絲桿，滑動座上設(shè)置有與滾珠絲桿緊固配合的絲母座；固定座和滑動座之間通過導(dǎo)向柱連接，滑動座與基座之間通過所述導(dǎo)向柱連接，以滿足滑動座在固定座和基座之間沿著導(dǎo)向柱來回移動；所述滑動座的下端設(shè)置有用于繞置線圈的第一磁芯，基座上設(shè)置有用以繞置線圈以實(shí)現(xiàn)與第一磁芯配合閉合的第二磁芯；所述固定座和滑動座上設(shè)置有實(shí)現(xiàn)限位狀態(tài)檢測的限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)。

作為固定座和滑動座之間設(shè)置的限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)設(shè)置方式，所述固定座上設(shè)置有限位開關(guān)架，滑動座上設(shè)置有能夠與限位開關(guān)架實(shí)現(xiàn)限位檢測配合的限位開關(guān)輸出點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述固定座上至少設(shè)置有第一限位開關(guān)架和第二限位開關(guān)架，滑動座上設(shè)置有能夠分別配合第一限位開關(guān)架和第二限位開關(guān)架以實(shí)現(xiàn)限位檢測的限位開關(guān)輸出點(diǎn)。

作為固定座和滑動座之間設(shè)置的限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)設(shè)置方式，所述固定座上設(shè)置有限位開關(guān)輸出點(diǎn)，滑動座上設(shè)置有能夠與限位開關(guān)輸出點(diǎn)實(shí)現(xiàn)限位檢測配合的限位開關(guān)架。進(jìn)一步地，所述滑動座上至少設(shè)置有第一限位開關(guān)架和第二限位開關(guān)架，固定座上設(shè)置有能夠分別配合第一限位開關(guān)架和第二限位開關(guān)架以實(shí)現(xiàn)限位檢測的限位開關(guān)輸出點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)滑動座能夠沿著導(dǎo)線柱在固定座和基座之間來回移動，改進(jìn)地，所述滑動座上設(shè)置有配合導(dǎo)向柱的直線軸承，導(dǎo)向柱的一端固定連接在固定座上，導(dǎo)向柱的另一端穿過直線軸承以固定連接在基座上。

本實(shí)用新型解決上述第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種電感器，包括線圈，其特征在于，具有電流傳感器、控制器以及上述的電感器磁芯裝置，線圈分別繞置在第一磁芯和第二磁芯上，所述線圈、電流傳感器、控制器以及電感器磁芯裝置形成LC諧振回路，電流傳感器與控制器連接；其中，所述電流傳感器，用以檢測LC諧振回路電流。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型中的電感器磁芯裝置，在繞置線圈后能夠形成電感器，該電感器加裝可變負(fù)載后，調(diào)整第一磁芯與第二慈溪之間的距離以使兩個磁芯之間具有最小的氣隙后，控制器自動的控制伺服電機(jī)工作，以通過緊固配合的滾珠絲桿和絲母座來帶動滑動座沿著導(dǎo)線柱在固定座、基座之間移動，電流傳感器實(shí)時檢測線圈、電流傳感器、控制器以及電感器磁芯裝置所形成LC諧振回路的電流值，并由控制器實(shí)時記錄檢測負(fù)載電流值的變化情況；控制器在檢測到負(fù)載電流值從大變小時所對應(yīng)的最大負(fù)載電流值后，以該最大負(fù)載電流為電感器實(shí)現(xiàn)自動調(diào)諧的最佳電流工作點(diǎn)，并命令滑動座保持當(dāng)前所處的位置不變，以將該最大負(fù)載電流值輸出給可變負(fù)載進(jìn)行工作，從而實(shí)現(xiàn)了電感器可以自動地動態(tài)調(diào)整LC諧振回路至最佳諧振工作點(diǎn)，以保證可變負(fù)載工作在最佳諧振工作點(diǎn)上。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中電感器磁芯裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示電感器磁芯裝置的正視圖；

圖3為圖1所示電感器磁芯裝置的俯視圖；

圖4為圖1所示電感器磁芯裝置的剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二中電感器的LC諧振回路的原理示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二中電感器的LC諧振回路調(diào)整方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

如圖1至圖4所示，本實(shí)施例中的電感器磁芯裝置，用于在繞置線圈后以形成電感器，電感器磁芯裝置包括伺服電機(jī)1、固定座2、滑動座3和基座4；伺服電機(jī)1設(shè)置于固定座2上，例如伺服電機(jī)1可以通過螺栓結(jié)構(gòu)固定到固定座2上，固定座2上具有能夠與伺服電機(jī)1實(shí)現(xiàn)連接的滾珠絲桿5，滾珠絲桿5選擇通過間接的方式連接伺服電機(jī)1，滑動座3上設(shè)置有與滾珠絲桿5緊固配合的絲母座6，固定座2和滑動座3之間通過導(dǎo)向柱7連接，滑動座3與基座4之間通過導(dǎo)向柱7連接，以滿足滑動座3在固定座2和基座4之間沿著導(dǎo)向柱7來回移動，從而在繞置線圈后可以通過調(diào)整滑動座3與固定座2、基座4之間的距離來調(diào)整電感器磁芯裝置中電容；滑動座3的下端設(shè)置有用于繞置線圈的第一磁芯8，在使用時將線圈在第一磁芯8上進(jìn)行繞置；基座4上設(shè)置有用以繞置線圈以實(shí)現(xiàn)與第一磁芯8配合閉合的第二磁芯9，在伺服電機(jī)1的帶動下，滾珠絲桿5能夠在絲母座6內(nèi)緩慢的上下移動，以實(shí)現(xiàn)通過緊固配合的滾珠絲桿5和絲母座6來帶動滑動座3位置微調(diào)的效果，以實(shí)現(xiàn)無極地精確調(diào)整第一磁芯8和第二磁芯9之間間隙的技術(shù)效果，也即實(shí)現(xiàn)了對電感器磁芯裝置中電容的精確調(diào)整；固定座2和滑動座3上設(shè)置有實(shí)現(xiàn)限位狀態(tài)檢測的限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)10。在滑動座3上移至一定位置時，該限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)10可以檢測到滑動座3所上移的最大距離；對應(yīng)地，在滑動座3下移至一定位置時，該限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)10又可以檢測到滑動座3的所下移的最大距離。

參見圖1中所示，作為固定座2和滑動座3之間設(shè)置的限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)設(shè)置方式，在固定座2上設(shè)置有限位開關(guān)架101，滑動座3上設(shè)置有能夠與限位開關(guān)架101實(shí)現(xiàn)限位檢測配合的限位開關(guān)輸出點(diǎn)102。其中，固定座2上至少設(shè)置有第一限位開關(guān)架1011和第二限位開關(guān)架1012，滑動座3上設(shè)置有能夠分別配合第一限位開關(guān)架1011和第二限位開關(guān)架1012以實(shí)現(xiàn)限位檢測的限位開關(guān)輸出點(diǎn)102。當(dāng)滑動座3上移時，滑動座3上的限位開關(guān)輸出點(diǎn)102也會隨著上移，一旦限位開關(guān)輸出點(diǎn)102上移至限位開關(guān)架101所限位的最高位置，則表明滑動座3已處于預(yù)設(shè)的最高位置處；當(dāng)滑動座3下移時，滑動座3上的限位開關(guān)輸出點(diǎn)102也會隨著下移，一旦限位開關(guān)輸出點(diǎn)102下移至限位開關(guān)架101所限位的最底位置，則表明滑動座3已處于預(yù)設(shè)的最底位置處。

當(dāng)然，作為固定座2和滑動座3之間設(shè)置的限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)設(shè)置方式，還可以選擇在固定座2上設(shè)置有限位開關(guān)輸出點(diǎn)102，滑動座3上設(shè)置有能夠與限位開關(guān)輸出點(diǎn)102實(shí)現(xiàn)限位檢測配合的限位開關(guān)架101。其中，滑動座3上至少設(shè)置有第一限位開關(guān)架1011和第二限位開關(guān)架1012，固定座2上設(shè)置有能夠分別配合第一限位開關(guān)架1011和第二限位開關(guān)架1012以實(shí)現(xiàn)限位檢測的限位開關(guān)輸出點(diǎn)102。也就說，可以將圖1所示的限位開關(guān)架101以及限位開關(guān)輸出點(diǎn)102的位置進(jìn)行交換。其中，針對該種限位開關(guān)檢測結(jié)構(gòu)的設(shè)置方式未在附圖中示出。

為了實(shí)現(xiàn)滑動座3能夠沿著導(dǎo)線柱7在固定座2和基座4之間來回移動，改進(jìn)地，本實(shí)施例的滑動座3上設(shè)置有配合導(dǎo)向柱7的直線軸承30，導(dǎo)向柱7的一端固定連接在固定座2上，導(dǎo)向柱7的另一端穿過直線軸承30以固定連接在基座4上。

實(shí)施例二

本實(shí)施例二所提供的電感器，包括線圈、電流傳感器、控制器以及實(shí)施例一中所述的電感器磁芯裝置，線圈分別繞置在第一磁芯8和第二磁芯9上，線圈、電流傳感器、控制器以及電感器磁芯裝置形成LC諧振回路，電流傳感器與控制器連接；電流傳感器，用以檢測LC諧振回路電流，電流傳感器可以選擇套設(shè)在線圈的外側(cè)，以能夠時刻檢測LC諧振回路中的電流。LC諧振回路的原理參見圖5中所示。本實(shí)施例中的控制器選擇采用PLC可編程控制器，可變負(fù)載選擇為壓電式超聲波換能器。其中，由于將線圈繞置在電感器磁芯裝置的第一磁芯8和第二磁芯9上屬于本領(lǐng)域人員的公知常識，本實(shí)施例二中的線圈在附圖的裝置結(jié)構(gòu)中未示出。

為了清楚地理解本實(shí)施例二中電感器的電容動態(tài)調(diào)整過程，本實(shí)施例二還提供一種上述電感器的LC諧振回路調(diào)整方法，該電感器的LC諧振回路調(diào)整方法，包括如下步驟：

步驟1，在電感器上加裝容性可變負(fù)載，并設(shè)定可變負(fù)載在最大功率工作時所對應(yīng)的電流值；

步驟2，調(diào)整電感器上滑動座3分別與固定座2、基座4之間的距離，以調(diào)整第一磁芯8和第二磁芯9之間的氣隙，并實(shí)現(xiàn)第一磁芯8和第二磁芯9之間的閉合；

步驟3，在電感器的LC諧振回路中輸入高頻信號電流；

步驟4，調(diào)整電感器磁芯裝置的第一磁芯8與第二磁芯9之間的氣隙，并由控制器實(shí)時記錄可變負(fù)載上的負(fù)載電流變化值；假設(shè)所記錄可變負(fù)載上實(shí)時的負(fù)載電流變化值記為I(t)，t>0；

步驟5，控制器自動地調(diào)整控制滑動座3在固定座2、基座4之間的移動距離，以在滑動座3與基座4之間距離增大時實(shí)現(xiàn)增大線圈中的電流值，在滑動座3與基座4之間距離減小時實(shí)現(xiàn)降低線圈中的電流值；當(dāng)線圈中的電流值達(dá)到最大值時，繼續(xù)增大磁芯氣隙，以令此時線圈中的電流出現(xiàn)下降趨勢；

步驟6，通過控制器實(shí)時檢測、記錄負(fù)載電流值的大小變化趨勢，并記錄負(fù)載電流值從大變小時所對應(yīng)的最大負(fù)載電流值；記負(fù)載電流的最大負(fù)載電流值為I_max；

針對所記錄的負(fù)載電流值，假設(shè)某一時刻t₀的負(fù)載電流值為I(t₀)，時刻t₀前的t₀-Δ時刻的負(fù)載電流值為I(t₀-Δ)，時刻t₀后的t₀+Δ時刻的負(fù)載電流值為I(t₀+Δ)；如果各時刻的負(fù)載電流值滿足I(t₀-Δ)≤I(t₀)<I(t₀+Δ)，則時刻t₀所對應(yīng)的負(fù)載電流值I(t₀)即為負(fù)載電流所對應(yīng)的最大負(fù)載電流值；此時負(fù)載電流的最大負(fù)載電流值I_max＝I(t₀)；

步驟7，設(shè)定最大負(fù)載電流值為所述電感器實(shí)現(xiàn)自動調(diào)諧的最佳電流工作點(diǎn)，即LC諧振回路動態(tài)調(diào)整的最佳諧振工作點(diǎn)。