CN201118422Y - 反冲式高效振动电机 - Google Patents

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Abstract

一种反冲式高效振动电机。它是由两组异极相对的矩型平面磁钢组成两个大小相等、方向相反的气隙磁场，电枢线圈与固定架构成自由振子在交变电流作用下往复振动，并通过反冲作用力带动电机定子及工作负荷振动。振动频率在一定范围内可无级调节。

Description

反冲式高效振动电机
所属技术领域
本实用新型涉及一种振动电机，特别涉及一种反冲式高效振动电机。
背景技术
目前，一般的振动电机都是依据惯性振动原理采用三相异步电动机加装振动偏心块组合而成。由于这种电机的激振力和偏心块质量、偏心半径以及电机角速度的平方成正比关系，所以，电机在运行中若要调整振动频率就必须同时调整振动偏心块质量和偏心半径，否则，激振力将发生改变。因此，一般振动电机的偏心块数据都按照异步电机的极对数相对应的振动频率配套设计，所以，振动电机的振动频率也只有几个固定的数值，不能根据生产需要实现无级调频。再则，异步振动电机由于是惯性激振，偏心块的转动惯量很大，这样就使得电机轴承在运行中所承受的径向压力不是稳定的，而是冲击性压力。为了使电机长期稳定的工作，异步振动电机的转子轴和轴承都要经过精密的设计和制造，并且自重很大，在很大程度上增加了振动电机的制造成本。受异步电机效率的局限，异步振动电机的效率也只有80％左右。
发明内容
为了克服现有的振动电机频率调整特性差，效率不高但制造成本较高的不足，本实用新型提供一种反冲式高效振动电机，该振动电机不仅效率高，制造成本低，而且能根据生产需要在一定频率范围内实现无级调频。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由两组异极相对的矩型平面磁钢组成两个大小相等、方向相反且上下位置互相平行有一定气隙空间的磁场，再由硅钢叠片构成的磁轭将两个磁场联通构成振动电机的直流磁路。磁钢、磁轭与电机外壳共同组成振动电机的定子，同时也是受冲振动体。矩型电枢线圈与固定架及两边的磁悬浮装置组成自由振子，相当于普通电机的转子。电枢线圈的两个有效长边刚好位于两个反方向磁场的气隙中间，当电枢线圈通入一定频率的单相交流电流时，根据电动机左手定则，不断变换电流方向的电枢线圈就受到一个和交流电频率一致的往复磁力矩，这个不断变换方向的磁力矩带动电枢线圈在磁场中作自由往复运动，形成振动电机的激振线圈。由于无槽电枢的电磁力同时作用在电枢绕组和磁极上，其大小相等，方向相反，所以，自由振子向上运动时受到多大的作用力，振动电机定子就受到一个同样大小向下运动的作用力，这个力便是自由振子对振动电机定子的反冲力。由于自由振子和振动电机定子的质量不同，因而它们振动的幅度也不相等，但根据动量守恒定律，它们的动量大小相等，所以，自由振子的激振力和振动电机定子的激振力相同。
由于反冲式振动电机在工作时是靠电机定子的激振力带动负荷振动工作的，所以，电枢线圈在运行时它的质量是恒定不变的，而且也没有其它外加负荷，始终处于自由振动状态，振幅相对较大，每秒平均速度也较大，在磁场中切割磁力线较多，电枢线圈的反电势就较高，电磁效率就高。再则，因磁路由永久磁钢组成，没有励磁损耗，电枢线圈是空心线圈，也没有电枢铁耗，所以，整个振动电机效率比现有同功率振动电机高8％左右。
反冲式振动电机的振动频率如发生变化，自由振子的振幅也相应地发生变化，在电机功率不变的情况下，振动频率高，自由振子的振幅小，振动频率低，自由振子的振幅大，但每秒的平均速度变化不大，所以，在一定的频率范围内调整振动频率不用同时调整电压，这样，用晶阐管直接式变频器便可在一定频率范围内调整振动频率。
本实用新型的有益效果是，电机效率高，节约电能，可方便地调整振动频率。电机整体结构简单，自重轻，制造成本较低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电动原理与结构示意图。
图中1、电枢线圈，2、电枢固定架，3、磁钢，4、磁轭，5、磁通，6、磁悬浮道轨，7、悬浮磁钢，8、电机外壳。
具体实施方式
在图1中，电枢线圈(1)与电枢固定架(2)装配在一起组成自由振子，两组异极相对的矩型平面磁钢(3)组成两个大小相等、方向相反的气隙磁场，硅钢叠片构成的磁轭(4)将两个磁场联通构成包括磁通(5)在内的振动电机直流磁路。磁钢(3)与磁轭(4)及电机外壳(8)共同组成振动电机的定子。电枢线圈(1)的两个有效长边刚好位于两个反方向磁场的气隙中间，当电枢线圈(1)通入一定频率的单相交流电流时，根据电动机左手定则，不断变换电流方向的电枢线圈(1)就受到一个和交流电频率一致的往复磁力矩，这个磁力矩带动电枢线圈(1)通过电枢固定架(2)上的悬浮磁钢(7)在磁悬浮道轨(6)中作自由往复运动，因电磁力同时作用在电枢线圈(1)和磁钢(3)上，其大小相等、方向相反，所以，自由振子向上运动受到作用力的同时振动电机定子也受到一个向下运动的反冲作用力，这个反冲作用力便带动负荷振动工作。

Claims (2)

1、一种反冲式高效振动电机，其特征是：由两组异极相对的矩型平面磁钢(3)组成两个大小相等、方向相反的气隙磁场，硅钢叠片构成的磁轭(4)将两个磁场联通构成包括磁通(5)在内的振动电机磁路。磁钢(3)、磁轭(4)与电机外壳(8)共同组成振动电机的定子。电枢线圈(1)的两个有效长边刚好位于两个反方向磁场的气隙中间，当电枢线圈(1)通入交流电流后，往返的磁力矩带动电枢线圈在磁悬浮道轨内振动，并通过反冲作用力带动电机定子及工作负荷振动。
2、根据权利要求1所述的反冲式高效振动电机，其特征是：磁悬浮道轨由两对同极相对的永磁体构成。
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