[发明专利]一种具有主动负刚度的磁悬浮式准零刚度电磁隔振器

说明书

本发明是一种具有主动负刚度的磁悬浮式准零刚度电磁隔振器。本发明涉及振动控制技术领域，本发明可以通过调节控制器的控制方式，选择实现被动负刚度和主动负刚度。通过采用放大机构和DIESOLE型电磁铁，进一步挺高了隔振器的承载能力，适用于超低频的重载减隔振领域。可以根据传感器，实时测量负刚度机构的位移状态，在控制器和驱动器的配合下，实现主动负刚度，实现实时线性负刚度，避免了多稳态现象，防止隔振器在工作过程中出现跳跃等复杂的动力学现象。实现了主动负刚度，能根据不同工况，对通过系统的电流进行调节，系统自适应能力较强，能够适用于不同质量的被隔振物体，适应不同的工作环境。

技术领域

本发明涉及振动控制技术领域，是一种具有主负刚度的磁悬浮式准零刚度电磁隔振器。

背景技术

隔振技术作为减振降噪的重要技术手段，旨在振源与系统之间采取一定措施，安置适当制振或隔振器材以隔离振动的直接传递。传统被动隔振器理论上只能对激励频率大于倍系统固有频率的振动起到衰减作用，且系统设计及定型后，其刚度与阻尼固定，自适应能力差，故在低频隔振领域，准零刚度隔振技术近年来得到了越来越多的重视。

除少数根据材料特殊性质实现准零刚度外的例子，准零刚度隔振器多为正负刚度结构并联组合而成，由正刚度元件(如弹簧等)提供静态支撑能力，以负刚度抵消正刚度实现准零刚度。当隔振系统自静平衡位置发生位移时，正刚度弹簧抑制该方向运动的趋势，负刚度机构则加强该方向运动的趋势，二者并联可将系统的总体刚度减小至接近或等于零，同时实现高静态刚度与低动态刚度，大大拓宽了隔振频带，可很好的用于解决低频振动隔离问题。

负刚度的实现方式作为准零刚度技术的重点，直接决定了隔振系统的整体性能。近年来，在诸多实现负刚度的机构中，机构所能实现的最大负刚度和工作范围，分别代表了准零刚度隔振器的静载能力和自适应性，在现有机构中负刚度机构的实现方式多为被动式和半主动式，由于其实现方式的限制，多造成了这两项参数造成冲突。

发明内容

本发明为提供一种具有主动负刚度的磁悬浮式准零刚度电磁隔振器，本发明提供了以下技术方案：

一种具有主动负刚度的磁悬浮式准零刚度电磁隔振器，所述电磁隔振器包括执行器和电控部分；

所述执行器包括底板、动子组件、定子组件、弹簧组件和托板，所述底板支撑动子组件和定子组件，所述弹簧组件连接托板和定子组件；

所述电控部分包括位移传感器、控制器、驱动器和直流稳压电源，位移传感器安装在托板和底板之间，直流稳压电源分别为位移传感器、控制器和驱动器提供电源。

优选地，所述动子组件包括左衔铁下连杆底座、左衔铁下连杆、左衔铁上连杆座、左衔铁、左衔铁下连杆座、左衔铁上连杆、左衔铁上连杆顶座、右衔铁上连杆顶座、右衔铁上连杆、右衔铁上连杆座、右衔铁、右衔铁下连杆座、右衔铁下连杆和右衔铁下连杆底座；

所述左衔铁上连杆顶座安装在托板下方左侧，左衔铁下连杆底座安装在底板上方左侧，左衔铁上连杆座和左衔铁下连杆座分别安装在左衔铁上和下两端中部，左衔铁上连杆和左衔铁下连杆各自一端分别与左衔铁上连杆座和左衔铁下连杆座连接，左衔铁上连杆和左衔铁下连杆各自另一端分别与左衔铁上连杆顶座和左衔铁下连杆底座连接；右衔铁上连杆顶座安装在托板下方右侧，右衔铁下连杆底座安装在底板上方右侧，右衔铁上连杆座和右衔铁下连杆座分别安装在右衔铁上和下两端中部，右衔铁上连杆和右衔铁下连杆各自一端分别与右衔铁上连杆座和右衔铁下连杆座连接，右衔铁上连杆和右衔铁下连杆各自另一端分别与右衔铁上连杆顶座和右衔铁下连杆底座连接。

优选地，所述定子组件包括左电磁铁组件、中间电磁铁组件、右电磁铁组件、前连接板和后连接板；

左电磁铁组件和中间电磁铁组件以及右电磁铁组件分别安装在底座与托板之间，左电磁铁组件和右电磁铁组件关于中间电磁铁组件对称，前连接板和后连接板分别安装在将左电磁铁组件和右电磁铁组件前后两侧连接在一起。