[其他]多磁极电子摆

说明书

本实用新型涉及一种由永磁铁对和电子振荡器组成并由电磁力驱动的电子摆。

电子摆是由电子振荡器与永磁铁对相互作用所产生的电磁力驱动的，它具有很多宝贵的优点和特点。电子摆不仅比发条机械摆的结构简单，而且比电机动力摆省电。因此，电子摆有着十分广泛的用途，除了用作钟摆之外，还可以用来切换电路或者用于扭摆钟、装饰钟和电子玩具中。组成电子摆的主要部件是一个永磁铁对和一个电子振荡器，永磁铁对固定在一个静平衡托架上，托架通过轴套固定在中心轴上。中心轴带有游丝和限位圈，轴的两端有轴承，整个托架可绕中心轴转动，永磁铁对的两个磁极的中心连线与中心轴线平行。电子振荡器为一个电感三端式振荡电路，接通电子振荡器的电源并使电感线圈切割永磁铁对的磁力线时可在电感线圈中产生振荡电流。电子振荡器的电感线圈可用双线绕制成空心薄圆片并固定之，使得当永磁铁对随托架绕中心轴转动时，永磁铁对的两个磁极的中心连线能周期性地穿过薄圆片电感线圈的中心并与薄圆片电感线圈所在的平面垂直。这种只有一个永磁铁对的单磁极电子摆的突出缺陷是转动力矩太小；其次，这种电子摆对安装的水平度要求很高，稍有偏差即很容易造成停摆。

本实用新型的目的是在保留电子摆的优点的前提下有效地增加电子摆的转动力矩。

为了实现上述目的，本实用新型在托架上均匀固定有多个永磁铁对以构成一种多磁极电子摆并且在电子振荡器的薄圆片电感线圈的空心中填入一个适当体积的铜芯。以下结合实施例对本实用新型的技术特征作进一步的详细说明。

由电子摆的基本结构可知，电子摆主要由电子振荡器和永磁铁对组成，也可以说是由电和磁两部分组成。如果从电子振荡器入手来增加电子摆的转动力矩，可有两种选择，一是增大电子振荡器的晶体管饱和电流，即采用大功率管，其结果势必增加耗电量；二是增加电感线圈的电感量，即增加电感线圈的圈数，这一点要受到结构的限制，况且增加铜线圈数必然增加成本。从磁的角度考虑，有两个办法可以增加转动力矩和摆动角度，一个办法是增强永磁铁对的磁场强度，但有一定限度；另一个办法是增加永磁铁对数，以构成一种多磁极电子摆，这正是本实用新型拟采用的技术方案。

图1是多磁极电子摆的结构示意图。

多磁极电子摆的基本结构与单磁极电子摆的结构相似，但在托架5上固定有多个永磁铁对3，这些永磁铁对必须沿中心轴1圆周均匀分布，从而使整个托架5仍保持静平衡；每个永磁铁对的两个磁极的中心连线都应当与中心轴线平行并且与中心轴线等距离。电子振荡器7的薄圆片电感线圈6的固定位置与单磁极的情形相同，即当各永磁铁对随托架5绕中心轴1转动时，各永磁铁对的两个磁极的中心连线应穿过薄圆片电感线圈6的中心并且与薄圆片电感线圈6所在的平面垂直。在其他条件不变的情况下，采用多磁极可以使电子摆在一个摆动周期中获得的转动力矩成倍增加。从理论上讲，每增加一个永磁铁对，多磁极电子摆在一个摆动周期中获得的转动力矩就增加一倍。但实际上，由于增加永磁铁对会使摩擦力也随之增加，故实际的转动力矩增益要小于理论值。受益最大的要数双磁极电子摆，这是因为托架的静平衡要求在永磁铁对的相对一边加一平衡重物对，而在双磁极的情况下，平衡重物对即为另一个永磁铁对，故双磁极与单磁极这两种情况下的摩擦力是相同的。

为了进一步增加电子摆的转动力矩，可在电子振荡器7的薄圆片电感线圈6的空心中填入一块适当体积的铜芯8；经磁感应后可在铜芯中产生涡流，这个涡流所建立的磁场也会增加电磁耦合作用力，从而增加电子摆的转动力矩。当然，这个铜芯的体积不能任意加大，否则会起相反的作用。

为了使电子摆起摆，可利用中心轴1上的游丝9调好起始角，以保证接通电子振荡器电源后能在电感线圈6中产生振荡电流并维持电子摆转动。电子摆的摆动角度受到中心轴1的限位圈10的限制，当电子摆转到限位圈的顶点11后，游丝9的复位弹力又使电子摆反向转动，转到限位圈的顶点11后又反向转动。如此周而复始，使电子摆不停地摆动。

多磁极电子摆除具有单磁极电子摆的优点外，还具有转动力矩大和摆动角度大的特点，除用作钟摆外，还可广泛用于扭摆钟、装饰钟和电子玩具中或用于切换电路。