[发明专利]一种能够减小涡流效应的磁悬浮惯性作动器及方法

说明书

本发明公开了一种能够减小涡流效应的磁悬浮惯性作动器及方法，其技术方案为：包括圆柱形的顶板，所述顶板沿其周向开设偶数个设定深度的槽；顶板下方垂直分布有与所述槽个数相同的线圈骨架单元，相邻线圈骨架单元之间形成与所述槽相对应的间隙以切断涡流回路。本发明可以减小线圈骨架在高频电流下的涡流效应，且不降低骨架的强度、刚度和散热性能。

技术领域

本发明涉及舰船轴系横向振动领域，尤其涉及一种能够减小涡流效应的磁悬浮惯性作动器及方法。

背景技术

电磁式惯性作动器具有输出功率高、体积质量小、结构紧凑、安装方式简单等优点，在船舶轴系横向振动主动控制领域具有广阔的应用前景。但高功率的惯性作动器线圈匝数多、电阻大、电感大、热耗大，发热严重，使得永磁体组件可能因为高温产生退磁现象，线圈发热也容易出现胶融化，线圈松脱的现象。长时间应用时必须设计合理的冷却措施，增加了结构的复杂度，影响其使用性能。

线圈的热耗一方面来自线圈电组，一方面来自涡流效应产生的热阻。尤其是给磁悬浮惯性作动器磁悬浮惯性作动器通入高频电流时，随着电流的变化，线圈闭合回路中的磁通量不断变化，在线圈骨架上产生感应电流和感应电动势，进而产生大量的热耗。此现象严重影响磁悬浮惯性作动器磁悬浮惯性作动器的高频工作性能，不利于其应用。

发明人发现，目前可用银线、金线来代替铜线作为线圈绕组，但是其成本过高，难以普遍应用。也可以采用非金属骨架作为线圈骨架，但是其散热性能太差，不能长时间工作。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种能够减小涡流效应的磁悬浮惯性作动器及方法，可以减小线圈骨架在高频电流下的涡流效应，且不降低骨架的强度、刚度和散热性能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种能够减小涡流效应的磁悬浮惯性作动器，包括圆柱形的顶板，所述顶板沿其周向开设偶数个设定深度的槽；顶板下方垂直分布有与所述槽个数相同的线圈骨架单元，相邻线圈骨架单元之间形成与所述槽相对应的间隙以切断涡流回路。

作为进一步的实现方式，所述槽沿顶板厚度方向贯通，槽的长度不超过顶板半径的五分之一。

作为进一步的实现方式，所述线圈骨架单元的横截面呈圆弧形，所述间隙的弧度与槽的弧度相同。

作为进一步的实现方式，所述线圈骨架单元远离顶板的一端连接挡板，所述挡板与顶板平行。

作为进一步的实现方式，所述挡板为弧形板。

作为进一步的实现方式，相邻挡板之间的间隙与线圈骨架单元之间的间隙对应。

作为进一步的实现方式，所述槽和间隙中填充粘结物。

作为进一步的实现方式，所述粘结物的边缘为弧形，以使顶板及线圈骨架单元之间形成封闭结构。

作为进一步的实现方式，所述粘结物为胶状粘结性物质和塑料的组合物。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种能够减小涡流效应的磁悬浮惯性作动器的使用方法，沿顶板周向均匀开设多个槽，顶板下方间隔安装多个线圈骨架单元，相邻线圈骨架单元之间的间隙与槽宽度相对应；

在所述槽与间隙中填充粘结物，并静置设定时间；

在线圈骨架单元与粘结物型材的柱体外侧缠绕线圈，通入交流电并计算热耗。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式利用分离式线圈骨架、分离式挡板、半开槽式顶板和粘结物代替原线圈骨架，能够切断涡流回路，不仅可以减小涡流效应产生的热耗，还可以减小线圈骨架重的感应电动势和感应电流，进而提高磁悬浮惯性作动器在高频电流下的工作能力。