[发明专利]一种低功耗激振力方向可调的非接触激振器及控制方法

权利要求书

1.一种低功耗激振力方向可调的非接触激振器，其特征在于：包括第一U型电磁铁（U1）、第三U型电磁铁（U3）、圆柱形衔铁（7）、不锈钢支架（3）、不锈钢底座（1）、第一功率放大器（P₁）、信号调理电路、AD转换电路、DA转换电路和工业计算机；独立的第一U型电磁铁（U1）和第三U型电磁铁（U3）对称设置于圆柱形衔铁（7）两侧，圆柱形衔铁（7）固定在高速主轴（8）上；第一U型电磁铁（U1）和第三U型电磁铁（U3）对高速主轴（8）产生的电磁吸力方向相反；第一U型电磁铁（U1）包括第一电磁铁芯（4‐1）和缠绕在第一电磁铁芯（4‐1）上的第一电磁线圈（5‐1）；第三U型电磁铁（U3）包括第三电磁铁芯（4‐3）和缠绕在第三电磁铁芯（4‐3）上的第三电磁线圈（5‐3）；第一电磁铁芯（4‐1）和第三电磁铁芯（4‐3）与圆柱形衔铁（7）对应的面为圆柱面，二者之间的气隙为400um～500um；第一U型电磁铁（U1）和第三U型电磁铁（U3）固定在不锈钢支架（3）上；不锈钢支架（3）的底部固定在不锈钢底座（1）上，不锈钢底座（1）上水平对称设有两个半导体应变片（2）；半导体应变片（2）经调理电路和AD转换电路连接工业计算机；工业计算机通过DA转换电路连接第一功率放大器（P₁）；第一功率放大器（P₁）的输出连接有相互并联的第一二极管分路和第三二极管分路，第一二极管分路包括相互串联的第一二极管（D₁）和第一电磁线圈（5‐1），第三二极管分路包括相互串联的第三二极管（D₃）和第三电磁线圈（5‐3）；其中第一二极管（D₁）和第三二极管（D₃）的方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗激振力方向可调的非接触激振器，其特征在于：所述非接触激振器还包括第二U型电磁铁（U2）、第四U型电磁铁（U4）和第二功率放大器（P₂）；独立的第二U型电磁铁（U2）和第四U型电磁铁（U4）对称设置于圆柱形衔铁（7）两侧；第二U型电磁铁（U2）和第四U型电磁铁（U4）对高速主轴（8）产生的电磁吸力方向相反；第二U型电磁铁（U2）包括第二电磁铁芯（4‐2）和缠绕在第二电磁铁芯（4‐2）上的第二电磁线圈（5‐2）；第四U型电磁铁（U4）包括第四电磁铁芯（4‐4）和缠绕在第四电磁铁芯（4‐4）上的第四电磁线圈（5‐4）；第二电磁铁芯（4‐2）和第四电磁铁芯（4‐4）与圆柱形衔铁（7）对应的面为圆柱面，二者之间的气隙为400um～500um；第二U型电磁铁（U2）和第四U型电磁铁（U4）固定在不锈钢支架（3）上；工业计算机通过DA转换电路连接第二功率放大器（P2）；第二功率放大器（P₂）的输出连接有相互并联的第二二极管分路和第四二极管分路，第二二极管分路包括相互串联的第二二极管（D₂）和第二电磁线圈（5‐2），第四二极管分路包括相互串联的第四二极管（D₄）和第四电磁线圈（5‐4）；其中第二二极管（D₂）和第四二极管（D₄）的方向相反；第一U型电磁铁（U₁）和第三U型电磁铁（U₃）的中心线位于第一方向，第二U型电磁铁（U₂）和第四U型电磁铁（U₄）的中心线位于第二方向；第一方向与第二方向的夹角为90°。

3.根据权利要求1或2所述的一种低功耗激振力方向可调的非接触激振器，其特征在于：不锈钢支架（3）包括两块不锈钢板，第一U型电磁铁（U1）和第三U型电磁铁（U3）夹持于两块不锈钢板之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种低功耗激振力方向可调的非接触激振器，其特征在于：第一电磁线圈（5‐1）和第三电磁线圈（5‐3）由若干股细小漆包线（5‐2‐2）并联绕制而成，所述细小漆包线（5‐2‐2）的直径小于1mm。