[发明专利]一种磁悬浮电磁-机械换能器

权利要求书

1.一种磁悬浮电磁-机械换能器，由定子、动子和端盖三部分组成，定子与端盖将动子包围在内。定子与动子为同心结构，二者拥有共同的轴心线。

动子为永磁体，两极沿轴心线方向放置。定子为沿纵轴线对齐的同轴筒形结构，包括铁磁外壳、线圈、动子导向机构。线圈安装于铁磁外壳内侧，其轴线与外壳轴线重合。动子导向机构安装于线圈内部，用于引导动子沿定子轴向运动并约束其径向运动。铁磁外壳两端安装有端盖。动子永磁体磁极与铁磁外壳之间的气隙长度不大于动子永磁体长度，以确保大部分磁力线穿过铁磁外壳。

同轴的铁磁外壳、永磁体与动子导向机构共同构成了本发明的轴向磁悬浮结构。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：所述动子导向机构为滑套。所述滑套为非磁性材料的筒形内腔，用于容纳动子。其周围内壁为光滑耐磨的润滑壁，且尺寸上与动子之间存在间隙配合，使得动子可以在其内沿筒形的纵轴向自由滑动。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：所述动子导向机构也可以是轴与轴承。所述动子含有纵向轴心孔，孔内镶嵌直线轴承，轴承套在轴上。所述轴安放于定子纵轴线上，两端被所述端盖固定。通过直线轴承，动子可沿轴纵向自由活动。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：线圈沿轴线分为两段，通过调整绕线方向或接线极性使该两段线圈通电后产生相反方向的电磁场，为反向电磁场双线圈结构。

5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：所述铁磁外壳由软磁材料构成，沿筒形纵轴向开口，形成横向切面为C形的结构用以切断涡流。

6.根据权利要求5所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：所述线圈的出线从铁磁外壳的C形开口中引出。

7.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：调整所述动子质量可以改变谐振频率，自身滤除高频。动子质量增加可以降低谐振频率，反之亦然。

8.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电磁-机械换能器，其特征在于：所述动子永磁体的长度不大于其设计单向冲程的2倍。