[发明专利]通过增大磁通密度提高电动激振器推力和振幅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高电动激振器推力和振幅的方法，尤其是一种通过增大磁通密度来提高电动激振器推力和振幅的方法。

背景技术

当电流保持不变的情况下，激振器工作台面上产生的力正比于动圈中的电流和磁路间隙中的磁通密度。磁通密度沿工作气隙高度的分布特性影响着动圈线匝上应力作用的均匀性，在工作间隙的边缘上，磁通密度分布不均匀。漏磁通，以及由漏磁通所引起的工作间隙磁通密度分布的不均匀性，会引起信号的非线性失真。

已知的磁路结构形式有：单柱磁路，二柱磁路，双磁路以及双间隙磁路。最常见的单柱磁路有一些缺点，首先，在振动台面的平面内的漏磁场大，在某些情况中，这种结构中的动圈直径大，这会影响它的刚度，使刚度下降和工作频率范围变窄；在二柱磁路中，由于励磁线圈装在磁路系统的里面，所以无须把试件同漏磁通屏蔽开，一组励磁线圈装在隔板的上方，另一组在隔板的下方，磁通集中在隔板内，在铁芯的钢尚未磁饱和的情况下，会在可调节的气隙中产生大的磁场强度；双磁路激振器具有良好的移动系统定中心性能和较小外形尺寸的动圈，在双间隙磁路中动圈与振动台面之间的机械连接较前述结构更为坚固，但若不采取措施除二柱磁路外，所有上述结构都有较大的漏磁场，从而造成由于磁通量的限制而导致电动激振器的推力和振幅不能达到要求。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种增大磁通密度来提高电动激振器推力和振幅的方法，该方法可以显著增大磁通密度，以达到提高电动激振器推力和振幅的目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：使动圈的绕线长度比均匀磁场的轴向长度短，所短的长度等于或大于最大双振幅；磁路材料具有高的饱和磁感应值和大的导磁率，装有励磁线圈的大功率激振器的磁路，是用?、?A、?AA牌号的软磁电工钢或电工纯铁制造的，在轻便式小激振器中采用硬磁合金做的永久磁铁；并且采用了把环扇状永久磁铁粘接起来组成磁路系统的方法；使中心柱的横截面面积与环形气隙中的磁极表面面积相等，而垂直于磁通方向的磁路有效截面面积大于气隙的有效截面的面积；采用消磁补偿线圈和对磁路上方空间进行屏蔽；在环形磁极和铁芯表面上的薄的短路环上装入铜屏以减小铁损；用一叠梯形截面的薄片来做芯柱，通过上述方法可以增大磁通密度以达到提高电动激振器推力和振幅的目的。

本发明的有益效果是：采用该方法可以显著增大激振器中的磁通量，明显提高电动激振器的推力和振幅。

具体实施方式

激振器的动圈的绕线长度比均匀磁场的轴向长度短，所短的长度等于或大于最大双振幅，如果不考虑高效率，则可以把绕组做成比气隙长得多，这样就能在大振幅时保证有相同的工作匝数。

激振器中的磁路材料具有高的饱和磁感应值和大的导磁率，装有励磁线圈的大功率激振器的磁路，是用?、?A、?AA牌号的软磁电工钢或电工纯铁制造的，在轻便式小激振器中采用硬磁合金做的永久磁铁，这些合金具有高饱和磁感应值和高剩磁感应的特点；把环扇状永久磁铁粘接起来组成磁路系统以减少漏磁通；为了增大磁路系统环形缺陷隙中的磁通密度，可使中心柱的横截面面积与环形气隙中的磁极表面面积相等，而垂直于磁通方向的磁路有效截面面积大于气隙的有效截面的面积。

采用消磁补偿线圈和对磁路上方空间进行屏蔽，最大限度地减小漏磁场（达80安培/米或更小）。

为减小铁损，在环形磁极和铁芯表面上的薄的短路环装入铜屏。可以把间隙中的铜屏看成为变压器的次级绕组，把动圈看成为些变压器的初级绕组，铜屏的厚度为1.5—2毫米，也可以用比较薄的陶质永久磁铁来做磁屏。

用一叠梯形截面的薄片来做芯柱（铁芯），薄片用中部套筒定位，用夹子夹紧成一个整体。