本发明涉及电感设备领域，尤其涉及一种电感器磁芯装置、电感器及电感器的lc谐振回路调整方法。
背景技术：
目前市场上的超声波谐振电感器均采用固定电感式，均不可自动调节，这些固定电感式的超声波谐振电感器的最大缺点是超声波设备功率最大只能做到3kw。如果要制作一台30k的超声波设备则需要10台超声波发生器和10套电感组合运行。这样不仅使得超声波设备的电源部分体积庞大，且整机设备一致性极差，而且一体化电源根本无法实现；特别是当超声波换能器受环境温度和自身工作温度影响时，超声波换能器的电容量随之发生变化，致使超声波换能器的谐振工作点未能处于最佳工作状态，也就是说超声波换能器所对应的超声波谐振电感器没有调节到最佳电感量，这样严重时会在超声波发生器这种可变负载中产生驻波，并导致超声波发生器损坏，极易造成超声波换能器老化，大大缩短整台超声波设备的寿命。
技术实现要素：
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种电感器磁芯装置，该电感器磁芯装置能够在绕置线圈后形成可以动态调整lc谐振回路的谐振点，以得到最佳谐振工作点的电感器。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种电感器，该电感器能够动态调整其lc谐振回路的谐振点，以得到最佳谐振工作点，从而保证超声波可变负载工作在最佳谐振工作点。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种上述电感器的lc谐振回路调整方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：电感器磁芯装置，用于在绕置线圈后以形成电感器，其特征在于，所述电感器磁芯装置包括伺服电机、固定座、滑动座和基座；所述伺服电机设置于固定座上，固定座上具有能够与伺服电机实现连接的滚珠丝杆，滑动座上设置有与滚珠丝杆紧固配合的丝母座；固定座和滑动座之间通过导向柱连接，滑动座与基座之间通过所述导向柱连接，以满足滑动座在固定座和基座之间沿着导向柱来回移动；所述滑动座的下端设置有用于绕置线圈的第一磁芯，基座上设置有用以绕置线圈以实现与第一磁芯配合闭合的第二磁芯；所述固定座和滑动座上设置有实现限位状态检测的限位开关检测结构。
作为固定座和滑动座之间设置的限位开关检测结构的一种结构设置方式，所述固定座上设置有限位开关架，滑动座上设置有能够与限位开关架实现限位检测配合的限位开关输出点。进一步地，所述固定座上至少设置有第一限位开关架和第二限位开关架，滑动座上设置有能够分别配合第一限位开关架和第二限位开关架以实现限位检测的限位开关输出点。
作为固定座和滑动座之间设置的限位开关检测结构的另一种结构设置方式，所述固定座上设置有限位开关输出点，滑动座上设置有能够与限位开关输出点实现限位检测配合的限位开关架。进一步地，所述滑动座上至少设置有第一限位开关架和第二限位开关架，固定座上设置有能够分别配合第一限位开关架和第二限位开关架以实现限位检测的限位开关输出点。
为了实现滑动座能够沿着导线柱在固定座和基座之间来回移动，改进地，所述滑动座上设置有配合导向柱的直线轴承，导向柱的一端固定连接在固定座上，导向柱的另一端穿过直线轴承以固定连接在基座上。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种电感器，包括线圈，其特征在于，具有电流传感器、控制器以及上述的电感器磁芯装置，线圈分别绕置在第一磁芯和第二磁芯上，所述线圈、电流传感器、控制器以及电感器磁芯装置形成lc谐振回路，电流传感器与控制器连接；其中，所述电流传感器，用以检测lc谐振回路电流。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种所述电感器的lc谐振回路调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，在所述电感器上加装容性可变负载，并设定可变负载在最大功率工作时所对应的电流值；
步骤2，调整所述电感器上滑动座分别与固定座、基座之间的距离，以调整第一磁芯和第二磁芯之间的气隙，并实现第一磁芯和第二磁芯之间的闭合；
步骤3，在电感器的lc谐振回路中输入高频信号电流；
步骤4，调整电感器磁芯装置的第一磁芯与第二磁芯之间的气隙，并由控制器实时记录可变负载上的负载电流变化值；
步骤5，控制器自动地调整控制滑动座在固定座、基座之间的移动距离，以在滑动座与基座之间距离增大时实现增大线圈中的电流值，在滑动座与基座之间距离减小时实现降低线圈中的电流值；当线圈中的电流值达到最大值时，继续增大磁芯气隙，以令此时线圈中的电流出现下降趋势；
步骤6，通过控制器实时检测、记录负载电流值的大小变化趋势，并记录负载电流值从大变小时所对应的最大负载电流值；
步骤7，设定所述最大负载电流值为所述电感器实现自动调谐的最佳电流工作点，即lc谐振回路动态调整的最佳谐振工作点。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的电感器磁芯装置，在绕置线圈后能够形成电感器，该电感器加装可变负载后，调整第一磁芯与第二慈溪之间的距离以使两个磁芯之间具有最小的气隙后，控制器自动的控制伺服电机工作，以通过紧固配合的滚珠丝杆和丝母座来带动滑动座沿着导线柱在固定座、基座之间移动，电流传感器实时检测线圈、电流传感器、控制器以及电感器磁芯装置所形成lc谐振回路的电流值，并由控制器实时记录检测负载电流值的变化情况；控制器在检测到负载电流值从大变小时所对应的最大负载电流值后，以该最大负载电流为电感器实现自动调谐的最佳电流工作点，并命令滑动座保持当前所处的位置不变，以将该最大负载电流值输出给可变负载进行工作，从而实现了电感器可以自动地动态调整lc谐振回路至最佳谐振工作点，以保证可变负载工作在最佳谐振工作点上。
附图说明
图1为本发明实施例一中电感器磁芯装置的结构示意图；
图2为图1所示电感器磁芯装置的正视图；
图3为图1所示电感器磁芯装置的俯视图；
图4为图1所示电感器磁芯装置的剖视图；
图5为本发明实施例二中电感器的lc谐振回路的原理示意图；
图6为本发明实施例二中电感器的lc谐振回路调整方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1至图4所示，本实施例中的电感器磁芯装置，用于在绕置线圈后以形成电感器，电感器磁芯装置包括伺服电机1、固定座2、滑动座3和基座4；伺服电机1设置于固定座2上，例如伺服电机1可以通过螺栓结构固定到固定座2上，固定座2上具有能够与伺服电机1实现连接的滚珠丝杆5，滚珠丝杆5选择通过间接的方式连接伺服电机1，滑动座3上设置有与滚珠丝杆5紧固配合的丝母座6，固定座2和滑动座3之间通过导向柱7连接，滑动座3与基座4之间通过导向柱7连接，以满足滑动座3在固定座2和基座4之间沿着导向柱7来回移动，从而在绕置线圈后可以通过调整滑动座3与固定座2、基座4之间的距离来调整电感器磁芯装置中电容；滑动座3的下端设置有用于绕置线圈的第一磁芯8，在使用时将线圈在第一磁芯8上进行绕置；基座4上设置有用以绕置线圈以实现与第一磁芯8配合闭合的第二磁芯9，在伺服电机1的带动下，滚珠丝杆5能够在丝母座6内缓慢的上下移动，以实现通过紧固配合的滚珠丝杆5和丝母座6来带动滑动座3位置微调的效果，以实现无极地精确调整第一磁芯8和第二磁芯9之间间隙的技术效果，也即实现了对电感器磁芯装置中电容的精确调整；固定座2和滑动座3上设置有实现限位状态检测的限位开关检测结构10。在滑动座3上移至一定位置时，该限位开关检测结构10可以检测到滑动座3所上移的最大距离；对应地，在滑动座3下移至一定位置时，该限位开关检测结构10又可以检测到滑动座3的所下移的最大距离。
参见图1中所示，作为固定座2和滑动座3之间设置的限位开关检测结构的一种结构设置方式，在固定座2上设置有限位开关架101，滑动座3上设置有能够与限位开关架101实现限位检测配合的限位开关输出点102。其中，固定座2上至少设置有第一限位开关架1011和第二限位开关架1012，滑动座3上设置有能够分别配合第一限位开关架1011和第二限位开关架1012以实现限位检测的限位开关输出点102。当滑动座3上移时，滑动座3上的限位开关输出点102也会随着上移，一旦限位开关输出点102上移至限位开关架101所限位的最高位置，则表明滑动座3已处于预设的最高位置处；当滑动座3下移时，滑动座3上的限位开关输出点102也会随着下移，一旦限位开关输出点102下移至限位开关架101所限位的最底位置，则表明滑动座3已处于预设的最底位置处。
当然，作为固定座2和滑动座3之间设置的限位开关检测结构的另一种结构设置方式，还可以选择在固定座2上设置有限位开关输出点102，滑动座3上设置有能够与限位开关输出点102实现限位检测配合的限位开关架101。其中，滑动座3上至少设置有第一限位开关架1011和第二限位开关架1012，固定座2上设置有能够分别配合第一限位开关架1011和第二限位开关架1012以实现限位检测的限位开关输出点102。也就说，可以将图1所示的限位开关架101以及限位开关输出点102的位置进行交换。其中，针对该种限位开关检测结构的设置方式未在附图中示出。
为了实现滑动座3能够沿着导线柱7在固定座2和基座4之间来回移动，改进地，本实施例的滑动座3上设置有配合导向柱7的直线轴承30，导向柱7的一端固定连接在固定座2上，导向柱7的另一端穿过直线轴承30以固定连接在基座4上。
实施例二
本实施例二所提供的电感器，包括线圈、电流传感器、控制器以及实施例一中所述的电感器磁芯装置，线圈分别绕置在第一磁芯8和第二磁芯9上，线圈、电流传感器、控制器以及电感器磁芯装置形成lc谐振回路，电流传感器与控制器连接；电流传感器，用以检测lc谐振回路电流，电流传感器可以选择套设在线圈的外侧，以能够时刻检测lc谐振回路中的电流。lc谐振回路的原理参见图5中所示。本实施例中的控制器选择采用plc可编程控制器，可变负载选择为压电式超声波换能器。其中，由于将线圈绕置在电感器磁芯装置的第一磁芯8和第二磁芯9上属于本领域人员的公知常识，本实施例二中的线圈在附图的装置结构中未示出。
为了清楚地理解本实施例二中电感器的电容动态调整过程，本实施例二还提供一种上述电感器的lc谐振回路调整方法，该电感器的lc谐振回路调整方法，包括如下步骤：
步骤1，在电感器上加装容性可变负载，并设定可变负载在最大功率工作时所对应的电流值；
步骤2，调整电感器上滑动座3分别与固定座2、基座4之间的距离，以调整第一磁芯8和第二磁芯9之间的气隙，并实现第一磁芯8和第二磁芯9之间的闭合；
步骤3，在电感器的lc谐振回路中输入高频信号电流；
步骤4，调整电感器磁芯装置的第一磁芯8与第二磁芯9之间的气隙，并由控制器实时记录可变负载上的负载电流变化值；假设所记录可变负载上实时的负载电流变化值记为i(t)，t>0；
步骤5，控制器自动地调整控制滑动座3在固定座2、基座4之间的移动距离，以在滑动座3与基座4之间距离增大时实现增大线圈中的电流值，在滑动座3与基座4之间距离减小时实现降低线圈中的电流值；当线圈中的电流值达到最大值时，继续增大磁芯气隙，以令此时线圈中的电流出现下降趋势；
步骤6，通过控制器实时检测、记录负载电流值的大小变化趋势，并记录负载电流值从大变小时所对应的最大负载电流值；记负载电流的最大负载电流值为imax；
针对所记录的负载电流值，假设某一时刻t0的负载电流值为i(t0)，时刻t0前的t0-δ时刻的负载电流值为i(t0-δ)，时刻t0后的t0+δ时刻的负载电流值为i(t0+δ)；如果各时刻的负载电流值满足i(t0-δ)≤i(t0)<i(t0+δ)，则时刻t0所对应的负载电流值i(t0)即为负载电流所对应的最大负载电流值；此时负载电流的最大负载电流值imax＝i(t0)；
步骤7，设定最大负载电流值为所述电感器实现自动调谐的最佳电流工作点，即lc谐振回路动态调整的最佳谐振工作点。