[发明专利]一种用于磁制冷机的电磁场系统

说明书

本发明公开了一种用于磁制冷机的电磁场系统，包括电磁线圈、L型铁芯、立柱铁芯、电源和安装台架；所述电磁线圈、L型铁芯和立柱铁芯均安装在安装台架上；所述L型铁芯和立柱铁芯配合形成C型铁芯，电磁线圈缠绕在C型铁芯的一侧，电磁线圈通电后产生磁场，磁场磁化C型铁芯；所述电源与电磁线圈的接线端子相连接，实现直流电压输出；所述L型铁芯和立柱铁芯之间具有气隙，气隙宽度能够调节，磁制冷机中的主动磁回热器安装在气隙中。本发明为磁工质提供周期性稳定的磁场，并可以方便地调节磁响应特性。

技术领域

本发明涉及磁制冷技术领域，尤其涉及一种用于磁制冷机的电磁场系统。

背景技术

磁制冷是以固态磁性材料的磁热效应为制冷原理，是具有发展前景的一种制冷技术。常规的磁制冷机设计中，磁场通过永磁体来提供，永磁体一旦制作与组装完成，其磁响应特性就固定而无法改变，系统的流体、换热和磁响应过程匹配与配合的调试与优化受到很大限制。与永磁体不同，电磁场的响应特性可以按照要求进行宽范围的灵活调节(如上升与下降时间、平台时间和频率)，为优化系统设计与性能提供了强有力的手段。然而，目前并没有这样的系统，这是本发明的初衷与目的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于磁制冷机的电磁场系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于磁制冷机的电磁场系统，包括电磁线圈、L型铁芯、立柱铁芯、电源和安装台架；所述电磁线圈、L型铁芯和立柱铁芯均安装在安装台架上；所述L型铁芯和立柱铁芯配合形成C型铁芯，电磁线圈缠绕在C型铁芯的一侧，电磁线圈通电后产生磁场，磁场磁化C型铁芯；所述电源与电磁线圈的接线端子相连接，实现直流电压输出；所述L型铁芯和立柱铁芯之间具有气隙，气隙宽度能够调节，磁制冷机中的主动磁回热器安装在气隙中。

进一步地，所述L型铁芯和立柱铁芯采用硅钢片叠加方式形成。

进一步地，所述电磁线圈采用多股并绕的方式，可有效减小使用导线的直径大小，导线采用磁软铜圆漆包线。

进一步地，所述L型铁芯和立柱铁芯之间气隙宽度的调节范围为0～20mm。

进一步地，所述L型铁芯和立柱铁芯之间的气隙通过升降螺杆调节，升降螺杆安装在安装台架上，升降螺杆与立柱铁芯连接，转动升降螺杆的转盘使升降螺杆上下移动，从而带动立柱铁芯在垂直方向上下运动。

进一步地，所述电源通过变压器和整流滤波电路实现直流电压输出，或者通过蓄电池串并组合实现直流电压输出。

进一步地，通过IGBT桥路实现对电磁线圈的上电和断电过程。

进一步地，该电磁场系统还包括控制板，所述控制板与电源连接，用于控制电源参数。

进一步地，该电磁场系统还包括霍尔传感器，通过霍尔传感器检测电磁线圈当前磁场强度。

进一步地，该电磁场系统还包括电流传感器，通过电流传感器检测通过电磁线圈的电流，采用滞环控制，保证电流强度稳定性。

本发明的有益效果是：本发明为磁制冷机的磁工质提供周期性稳定的磁场，并可以方便地调节磁响应特性。本发明的电磁场系统可以实现电流交变频率在0.1～10Hz，磁场的上升沿和下降沿可控，同时磁场的上升时间小，电流可以在额定电流和0之间呈方波交变变化，同时本发明中通过升降螺杆可以控制立柱铁芯的升降来控制C型铁芯的气隙宽度，进而调节气隙中的磁场强度。

附图说明

图1为本发明电磁场系统整体结构示意图；

图2为电源变压器方案结构示意图；

图3为电源蓄电池方案结构示意图；