[实用新型]磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统

说明书

技术领域：

本实用新型专利涉及高耸圆柱塔器领域，是一种在地震时控制高耸圆柱塔器振动的磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统。

背景技术：

地震是一种突发性的自然灾害，破坏性比较大。在地震发生时，地震释放的能量，会以地震波的形式向四周扩散，地震波到达地面以后引起地面运动，使原来处于静止的高耸圆柱塔器受到动力作用。这种动力作用使整个塔器产生振动，当塔器的振动过于剧烈时，会造成塔器的倾斜和倒塌，给正常工作和生产带来巨大危害。

目前用于高耸圆柱塔器减震最普遍的是橡胶隔震支座。对于橡胶隔震支座，它不能对高耸圆柱塔器地震响应进行实时控制，不能由于外部激励的不同而改变自身特性，受环境因素影响较大，对高耸圆柱塔器的振动控制效果欠佳。

实用新型内容：

本实用新型为了克服橡胶隔震支座的不足，提供了一种可恢复应变大，响应频率高，反应速度快，对地震时高耸圆柱塔器的振动控制效果好的磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统。

本实用新型解决上述问题所采用的方案是：一种在地震时控制高耸圆柱塔器振动的磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统。包括：主动控制装置箱、A/D转换器、PID控制器、D/A转换器、开关功放、连接螺栓、塔底附加板、激励线圈、环梁基础、磁控形状记忆合金支座、柔性塔底、塔底环板、柱式拉压力传感器。所述的A/D转换器、PID控制器、D/A转换器、开关功放按顺序通过导线连接，然后放置在主动控制装置箱内；所述的塔底附加板、柔性塔底和塔底环板用连接螺栓连接在一起；所述的激励线圈缠绕在磁控形状记忆合金支座上，并固定于环梁基础和塔底附加板之间，对磁控形状记忆合金支座施加预应变；所述的柱式拉压力传感器固定于环梁基础和塔底附加板之间，并与磁控形状记忆合金支座相邻。将柱式拉压力传感器、主动控制装置箱、磁控形状记忆合金支座上的激励线圈通过导线进行连接。

采用上述方案优点是：

1、磁控形状记忆合金支座的可恢复应变大，并且回复应力也很大，能有效地的抑制高耸圆柱塔器振动。

2、磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统在外界激励下响应速度快，能对高耸圆柱塔器振动做出及时的响应，避免高耸圆柱塔器产生较大的振幅。

3、磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统响应频率高，能有效地抑制高耸圆柱塔器的振动。

4、设计的装置简单，易于控制，而且适应性比较强，从工程应用角度来讲具有较好的适用性。

附图说明：

图1为主动控制装置箱结构图；

图1中：1、主动控制装置箱，2、A/D转换器，3、A/D转换器放置区， 4、开关功放，5、穿线孔，6、D/A转换器，7、D/A转换器放置区，8、开关功放放置区，9、控制器放置区，10、PID控制器，11、固定块。

图2为磁控形状记忆合金支座及柱式拉压力传感器安装图；

图2中：12、高耸圆柱塔器，13、连接螺栓，14、塔底附加板,15、激励线圈，16、环梁基础,17、磁控形状记忆合金支座,18、柔性塔底,19、塔底环板，20、柱式拉压力传感器。

图3为4个磁控形状记忆合金支座及4个柱式拉压力传感器布置图；

图3中：21、塔底环板，22、磁控形状记忆合金支座，23、柱式拉压力传感器。

具体实施方式：

以下实施用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型原理是：高耸圆柱塔器在地震载荷作用下会产生振动，柱式拉压力传感器测得高耸圆柱塔器底端压力后，会产生电压信号，由于该信号为模拟信号，需要经A/D转换器后变为数字信号，将数字信号传给PID控制器，由PID控制器调节信号，提高信号的稳定性和减少信号误差，然后通过D/A转换器将数字信号转化为模拟信号，经过开关功放的作用放大信号后，输出电流。根据电流的方向进行分析，然后设定线圈的位置，当电流经过激励线圈后，通过电磁感应在磁控形状记忆合金拉索周围产生磁场，在磁场的作用下会使受拉力的磁控形状记忆合金支座收缩，受压力的磁控形状记忆合金支座伸长。当地震载荷消失时，磁控形状记忆合金恢复预变形状态。利用磁控形状记忆合金的磁控形状记忆效应，抑制高耸圆柱塔器振动。

本实用新型使用方法如下：如图2将塔底附加板(14)、柔性塔底(18) 和塔底环板(19)用连接螺栓(13)连接在一起，按图3布置方法将柱式拉压力传感器(20)和磁控形状记忆合金支座(17)固定于环梁基础(16)和塔底附加板(14)之间，将柱式拉压力传感器(20)、A/D转换器(2)、PID控制器 (10)、D/A转换器(6)、开关功放(4)、激励线圈(15)用导线连接起来，如图1将A/D转换器(2)、PID控制器(10)、D/A转换器(6)、开关功放(4)放置在主动控制装置箱(1)内，安装前对磁控形状记忆合金支座(17)施加预应变。将磁控形状记忆合金减震支座主动控制系统外部接通直流电源，施加使磁控形状记忆合金激活的最小电流。