[实用新型]平面不对称电磁阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁阻尼器，具体是一种平面不对称电磁阻尼器。

背景技术

目前，阻尼器按照工作原理可分为弹簧阻尼器、粘滞阻尼器、电磁阻尼器。其中，弹簧阻尼器普遍存在容易老化的问题，粘滞阻尼器普遍存在维护困难的问题。相较于弹簧阻尼器和粘滞阻尼器，电磁阻尼器不容易老化且更加便于维护，因此其应用更加广泛。传统的平面电磁阻尼器由初级和次级组成。所述初级由上层轭板1、下层轭板2、n个上层板状永磁体3、n个下层板状永磁体4组成。上层板状永磁体固定于上层轭板的下板面，下层板状永磁体固定于下层轭板的上板面。上层板状永磁体和下层板状永磁体共同形成上下对称结构，且上层板状永磁体和下层板状永磁体的磁极对应法则为N-S-N-S对应法则。在N-S-N-S对应法则下，上层板状永磁体和下层板状永磁体共同产生初级磁场，初级磁场磁力线分布如图1所示。所述次级由金属板5（通常为铜板或铝板）组成。金属板可移动地设置于上层板状永磁体与下层板状永磁体之间的气隙内。工作时，金属板在气隙内进行运动并切割初级磁场磁力线，使得金属板中根据楞次定律产生涡流，进而产生阻碍原磁场变化的新磁场。最终，在新磁场、涡流、金属板运动的共同作用下，金属板上产生阻尼力（阻尼力阻碍金属板的运动，且阻尼力的方向与金属板的运动方向相反）。阻尼力的计算公式如下：

（1）；

式（1）中：df为金属板中涡流元所受的阻尼力；dB为金属板所在位置的磁通密度；i为金属板中涡流元的电流强度；dl为金属板中涡流元的流通路径的单位长度。

根据式（1）可知，决定金属板上产生的阻尼力大小的因素为金属板所在位置的磁通密度和金属板中涡流元的电流强度。而金属板中涡流元的电流强度的计算公式如下：

（2）；

式（2）中：i为金属板中涡流元的电流强度；R为金属板中涡流流经的电阻；为金属板在气隙内运动时遭遇到的初级磁场变化率。

根据式（2）可知，决定金属板中涡流元的电流强度的因素为金属板中涡流流经的电阻和金属板在气隙内运动时遭遇到的初级磁场变化率。由于金属板通常采用低电阻率的铜板或铝板，金属板中涡流流经的电阻通常是恒定的。因此，在不改变金属板的材料、形状、运动速度的前提下，若要增大金属板上产生的阻尼力，势必需要改变初级磁场的分布特性，以提高金属板在气隙内运动时遭遇到的初级磁场变化率。

实践表明，传统的平面电磁阻尼器由于自身结构所限，存在如下问题：其一，由于初级采用上下对称结构，且初级的磁极对应法则采用N-S-N-S对应法则，导致初级磁场磁力线较为均匀地穿过金属板所在的气隙，如图1所示。其二，由于次级采用单一的金属板组成，金属板遭遇到的初级磁场变化率仅与金属板本身运动的位置有关，导致金属板上产生的阻尼力完全是被动产生的。而上述两种原因均导致金属板在气隙内运动时遭遇到的初级磁场变化率较小，由此导致金属板中产生的涡流较小，从而导致金属板上产生的阻尼力较小。基于此，有必要发明一种全新的电磁阻尼器，以解决传统平面电磁阻尼器阻尼力较小的问题。

发明内容

本实用新型为了解决传统平面电磁阻尼器阻尼力较小的问题，提供了一种平面不对称电磁阻尼器。