[实用新型]一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁致伸缩技术领域，尤其涉及一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器。

背景技术

超磁致伸缩致动器是利用稀土-铁超磁致伸缩材料在外加磁场作用下发生形变这一磁致伸缩效应，实现电磁能向机械能转换的一种新型转换器，其具有高响应速度、宽工作频域、大输出应变等优异特性，具有广泛应用。

热量的产生和散发问题是超磁致伸缩超声换能器研究中的重点内容之一，在高频驱动下的超磁致伸缩致动器中，磁滞、涡流、线路电阻以及机械阻尼都会造成换能器的能量损失，容易致使换能器的温度升高。温度是影响磁致伸缩材料在精密控制领域应用的致命因素，由于材料具有非常敏感的温度特性，温度的变化不仅会影响磁致伸缩材料的磁致伸缩系数，还会使其他外部组件发生很大的热膨胀，给测量和控制带来极大的误差，这将严重影响致动器机械特性输出的控制精度。

在实验中，发现热膨胀所产生的位移超出了由磁致伸缩效应产生的位移，另外温度的升高会造成磁导率的下降，使材料内部的磁场强度以及磁致伸缩系数降低，在动态过程中，会增大螺线管电源的功率，增大能耗。热量的产生与传递将是直接影响超磁致伸缩致动器中温度分布的关键因素，现迫切需要一种新型超磁致伸缩致动器来控制高频驱动下的剧烈温升。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器，以实现对半导体制冷散热器进行有效的制冷。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器，包括：超磁致伸缩致动器和半导体制冷散热器，所述半导体制冷散热器安装在所述超磁致伸缩致动器的底部中心位置，所述半导体制冷散热器包括P型半导体、N型半导体、金属导体和电源，所述金属导体和所述电源连接。

进一步地，多个所述P型半导体和多个所述N型半导体交错排列，一块N型半导体和相邻的一块P型半导体联结成热电偶对，多个热电偶对联结成热电偶对队列。

进一步地，所述金属导体设置在所述热电偶对队列的上下两端，上端的金属导体与所述超磁致伸缩致动器的底部接触，所述超磁致伸缩致动器的底部构成冷端，所述金属导体一侧构成热端。

进一步地，所述半导体制冷散热器还包括翅片和风扇，所述风扇与所述翅片相连，所述翅片与所述热端相连。

进一步地，当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，热电偶对的两端之间产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例首创了半导体制冷散热器控温，在超磁致伸缩致动器的底部中心位置安装了半导体制冷散热器，它能有效地对超磁致伸缩致动器进行制冷，并散发超磁致伸缩致动器产生的热量，限制超磁致伸缩材料内部的温升，而且冷却过程中温度下降效果明显，解决了超磁致伸缩致动器高频驱动下的剧烈温升问题。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种带有半导体制冷散热器的超磁致伸缩致动器的结构图；

图中所示：1、超磁致伸缩致动器，2、P型半导体，3、热端，4、风扇，5、翅片，6、N型半导体，7、电源，8、冷端，9、金属导体，10、超磁致伸缩材料。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。