[实用新型]一种复合电磁式动力吸振器

说明书

本实用新型提供一种复合电磁式动力吸振器，外壳采用软磁材料制成，线圈槽开设在外壳的内壁面上，动子处于平衡位置时，沿动子的轴向，线圈槽的上方槽口边缘位于上方主永磁体的N极表面与S极表面之间，线圈槽的下方槽口边缘位于下方主永磁体的N极表面与S极表面之间；线圈安装在线圈槽内，在线圈通正向电流时，动子受到向下的电磁力。同时，在线圈中间部分导线受到沿径向朝里的磁场的影响，根据左手定则，线圈会受到向上的安培力，根据牛顿第三定律，动子会受到一个向下的反作用力。即当线圈通正向电流时，动子同时会受到向下的电磁力和安培力，当线圈通反向电流时，动子同时会受到向上的电磁力和安培力，通过电磁力和安培力共同作用抵消振动。

技术领域

本实用新型属于吸振技术领域，具体涉及一种复合电磁式动力吸振器。

背景技术

在众多工业领域，机械振动是一种不可忽视的工程问题。吸振器作为一种常用的振动控制手段被广泛应用，而主动式吸振作为吸振器的终极形式，可以最大程度抑制振动。

传统的主动式电磁吸振器产生电磁力的方式主要是：(1)安倍力型吸振器：此类吸振器大多导线周向环绕，通电导线在径向磁场的作用下产生安培力。此类吸振器，需要将线圈置于气隙间，线圈通电在气隙磁场中产生安培力；(2)电磁铁型吸振器：给围绕铁芯的通电导线通电，使铁芯变成电磁铁，电磁铁与动子吸引或排斥产生电磁力。上述两种原理的主动式电磁吸振器各存在弊端如下。

对于安培力型吸振器而言，其缺点是电磁输出力密度相对较小，不能在有限的空间产生足够的电磁力。原因是气隙磁场强度与线圈空间之间存在矛盾：如中国实用新型专利CN107339352B公开的一种电磁机电耦合电路调谐吸振器，线圈安装在外壳与动子之间的气隙中，若提高线圈匝数从而提高输出力，匝数越多线圈的径向宽度越大，则气隙势必变大，气隙增大导致气隙磁场强度变弱，反而削弱输出力；若通过减小气隙提高气隙磁场强度从而提高输出力，势必会压缩线圈的安装空间，迫使减少线圈匝数，从而减小线圈过流面积，反而削弱输出力。实际应用中，为保证足够的气隙磁场强度，此类吸振器线圈层数往往在1-3层，因此对于产生安培力为主的电磁吸振器，往往体积相对较大，输出力体积密度较小。

对于电磁铁型吸振器而言，虽然其电磁输出力密度相较于上述原理电磁吸振器而言较大，但其输出力往往会随动子位移的变化而变化，这会导致电磁力输出线性度较差(当给吸振器通单频电流时，吸振器输出力会产生谐波)。这往往直接影响振动主动控制的效果，甚至导致控制失败。如中国专利文献CN108916301B公开的一种电磁式主动控制吸振器中动子电磁铁与定子永磁铁作用原理。一方面，其永磁铁与电磁铁间距离会随着动子的位移变化而变化，因此输出力会随动子的变化而变化；另一方面，为保证永磁铁与电磁铁不碰撞，其永磁铁与电磁铁需要保证较大的间隙，这还会导致输出力减小。又如中国专利文献CN106641087B公开的一种电磁式主动吸振器，当动子偏离中心平衡位置越大时，定子对动子的作用力就越强，这会造成一定程度的非线性性，当吸振器工作电流较大、工作频率较低时，此非线性性体现的愈加明显，这限制了此类作动器的下限工作频率。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的安培力型吸振器或电磁铁型吸振器无法兼顾输出力密度与输出力线性度。

为此，本实用新型提供一种复合电磁式动力吸振器，包括

所述吸振器单体包括：

外壳；

两个盖板，相对设置并罩设在所述外壳的两端，并与所述外壳围成安装腔；

动子，安装在所述安装腔内；所述动子包括：

三块动子铁芯和两块主永磁体，所述动子铁芯和主永磁体依次间隔设置；

振动导向组件，所述动子通过所述振动导向组件与所述外壳同轴安装在所述安装腔内；

线圈，绕设在所述外壳与所述动子之间；