[发明专利]电磁永磁复合驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电磁驱动技术领域的装置，具体是一种电磁永磁复合驱动装置。

背景技术

目前，在驱动技术应用实践中发现非常需要一些体积相对较小，但能够产生大驱动力，并具有断电位置稳定保持等性能的驱动装置。这类装置的应用，如在电力技术领域，真空断路器精确同步开关操作，实现“电压过零导通和电流过零切断”同步动作，对避免高压放电电弧和涌流，避免烧损触头提高真空接触器使用寿命等方面具有重要意义。

经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号为200710047397.X，专利名称为“永磁伸缩机构”，该专利采用椭圆形中心永磁体在外磁场激励下发生偏转，致使在磁场方向上导致尺寸变化而产生驱动效果的一种驱动装置。虽然，该装置也采用了电磁、永磁复合磁场进行驱动，驱动效率高，驱动过程容易实现，但是，该驱动装置输出位移始终是电磁力、永磁力与外部弹簧力共同作用下确定的，因此，驱动位移的精确性要受实时励磁电流精度的影响，容易产生位移波动，在断电情况下，驱动位移位置也不能保持。并且，由于弹簧是一种易疲劳件，如果长期使用，如百万次以上的驱动，可能有疲劳失效隐患，影响装置长期运行安全和稳定性。另外，永磁伸缩机构的中心永磁体只能旋转而不能整体移动，所以其驱动位移是伴随中心永磁体的旋转而逐渐形成的，动作瞬时性较差，而且驱动行程也取决于中心永磁体自身尺寸，这些不利于形成瞬间大行程冲击驱动。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种电磁永磁复合驱动装置，利用电磁控制，实现电磁和永磁复合强磁场驱动，具有毫秒级瞬间准确位移驱动－驱动位置稳定不波动，且具有断电位置保持功能，是一种可以用于真空断路器同步操作的理想驱动装置。同时，该装置的永磁和电磁瞬间复合强磁场驱动性能可以产生瞬间大驱动冲击力，而用于研制类如冲击平台装置，相比现有重力加速度方式冲击平台，所制成装置将具有体积更小，冲击力可根据试件需求进行实时改变和控制的特点。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：永磁移动体、电磁线圈、套筒、上导磁盖、下导磁盖、上力输出杆、下力输出杆，其中：

永磁移动体置于由上导磁盖、下导磁盖与套筒固定连接而组成的空间内，永磁移动体也置于电磁线圈内部，上导磁盖、下导磁盖之间的间距大于永磁移动体的长度，永磁移动体的上下两端分别与上力输出杆、下力输出杆固定连接，上力输出杆、下力输出杆分别穿过上导磁盖、下导磁盖中间的通孔。

所述永磁移动体，为单一永磁体或永磁铁磁的复合体，永磁铁磁的复合体由永磁体与铁磁体之间固定连接组成。

所述永磁铁磁的复合体，其中的永磁体夹于若干铁磁体之间。

所述永磁铁磁的复合体，其中的铁磁体夹于若干永磁体之间。

所述永磁铁磁的复合体，其中的铁磁体外侧套有若干管状永磁体。

所述永磁铁磁的复合体，其中的永磁体外侧套有若干管状铁磁体。

所述套筒，为非导磁刚性框架或导磁刚性外壳体，如为非导磁刚性框架，电磁线圈套于套筒外侧，如为导磁刚性外壳体，电磁线圈置于套筒内侧。

所述上力输出杆、下力输出杆的外端分别设有上垫块、下垫块，上垫块、下垫块均为非导磁材料。

所述上力输出杆与上导磁盖之间设有上轴承，下力输出杆与下导磁盖之间设有下轴承，轴承起到对永磁移动体进行导向和限位，同时确保上力输出杆、下力输出杆和上导磁盖、下导磁盖之间能够相对自由移动。

本发明工作时，对于处于自由初始位置永磁移动体，电磁线圈通电产生电磁力将作用位于线圈中部的永磁移动体，如果电磁场方向与永磁场方向相同，并且强度足够，电磁力“推动”永磁移动体移动，直至永磁移动体外端与上导磁盖或下导磁盖接触停止。由于上力输出杆或下力输出杆与永磁移动体固连，所以上力输出杆或下力输出杆连同上垫块或下垫块随动，移动距离均相同。

此时，如果切断电磁激励，由于移动体为一个永磁体或永磁和铁磁复合体，永磁移动体将将通过自身的永磁场力与上或下导磁盖实现无局部振动的瞬间吸合，从而保持位置不变，即电磁力撤销后，永磁移动体位置会稳定保持，从而完成一个由电磁力驱动，电磁、永磁力复合作用的稳定合(或开)动作。