带有永久磁体的锚固系统和其操作方法与流程

本发明涉及带有永久磁体的锚固系统和其操作方法。更具体而言，本发明涉及带有若干可远程控制的磁体卡盘、和/或包括带有可分开控制的磁化区的至少一个磁体卡盘的锚固系统。

背景技术：

1、带有永久磁体的锚固系统是为了在最多样化的使用区域锚固铁磁材料，并且它的电永磁版本可以电力地被激活和去激活。

2、电永磁系统包括由低碳钢制成的支撑结构(被设计以包含所有内部组件)、一个或更多由低碳钢制成的带有不同形状和特征的极延展部，从而使得它们适用于不同需求(已知为磁体“极”)、可变数量的永久磁体、以及一个或更多电磁体(solenoid)(所述模块的激活/去激活所必需的)。

3、这些系统配备有连接器或电缆，用于由合适的电控制设备的方式激活这些系统。

4、电永磁系统被分为两个类型，即借助“去磁”工作的那些和借助“倒置”工作的那些。

5、第一族仅包括带有状态可以被电改变的磁体的系统，同时第二族包括带有状态可以被电改变的磁体和状态不可以被电改变的磁体两者的系统。

6、事实上，所有磁体可以被电改变，但是根据磁体的种类需要可变的能量水平。用一般由用于这些应用的控制系统管理的能量水平，可能的是电修改材料例如铝镍钴合金(包括铝、镍、以及钴的合金)的磁化状态，同时不可能的是显著地改变磁体，例如钕的，的磁化状态。

7、为此，在本文件中，例如钕的材料是永久磁体，同时例如铝镍钴合金的材料是磁状态由带有电流流动通过其中的电磁体施加的应力的方式可电修改的材料，所述材料被嵌入电磁体中或所述材料与电磁体耦合。

8、对于电永磁系统的两个族，流动通过电磁体的电流，根据适用的策略，允许激活或去激活磁力，并且随后地，允许锚固或释放任何要被固定的块。显然地，所述“合适的策略”链接到电永磁族，并且被相关领域的技术人员已知。

9、例如，倒置磁电路被设计以用可电修改的磁体(铝镍钴合金)的流动代数地平衡由永久磁体(钕)产生的流动。两个流动的代数和在磁体极中具有结果，即，与要被锚固的任意块相接触放置的极延展块。

10、一般地，由铝镍钴合金磁体产生的流动等于由钕产生的流动。如果流动是一致的，它们将被加在一起并且将流动通过极，其中所述极锚固位于其上方的材料。如果流动是不一致的，绝对值相同，它们的和将为0。这将导致位于极上方的材料被释放。

11、基于前文，两个流的一个流的倒置使得锚固平面中性，并且这个流倒置以电力的方式被实现。

12、在位于电磁体之中的带有与所述电磁体的轴平行的磁化轴的铝镍钴合金类型的磁体的情况中，如果流动通过电磁体的电流是向右流动的，磁体将沿磁体的极以合适的方向磁化，同时如果电流是向左流动的，磁体将以相反方向磁化。

13、一般而言，存在保证全部磁体被磁化的电流值(或阈值)。此电流被已知为饱和电流。

14、位于磁系统之中的电磁体被设计以总是保证铝镍钴合金的全磁化。部分磁化通过减少此电流的值来实现。

15、据我们所见，清楚的是磁模块的点火(或磁化)操作如何通过使位于铝镍钴合金周围的电磁体之中的电流以特定方向流动来实现，同时磁模块通过使电流在所述电磁体之中以相反方向流动，被切换到关闭(即，去磁)。

16、与通过倒置工作的电永磁电路不同，借助去磁工作的电永磁电路仅涉及使用所述可电修改的磁体，即铝镍钴合金。因此必要的是磁化铝镍钴合金以激活磁模块，并且“去磁”它以去激活模块。

17、磁化操作与在倒置情况下的一样，并且因此由运行特定电流通过电磁体来实现，其中铝镍钴合金位于所述电磁体之中。在另一方面，去磁化由将电流以幅度降低和以不同方向流动的序列施加到电磁体来实现。涉及要施加到电磁体的电流序列的参数(电流幅度、持续时间、以及方向)取决于所述磁体的物理的特征和量纲的特征。

18、对于两个技术，然而，正确的是需要激活磁模块的能量与位于其中的可电修改的磁体的体积成正比。

19、此能量仅当磁模块被激活/去激活时被施加，因为永久磁体无限期地保持在它们所处于的状态。

20、特征为非零点冲入电流和零点电流的电机械已经被上文所描述。

21、控制单元是使用由电干线供应的电压给位于磁模块之中的电磁体供应电源的电装置。通常而言，它们包括逻辑部分、一个或更多受控的ac/dc转换器(例如，可控硅整流器)、一个或更多电流表、以及控制元件，其中所述逻辑部分监视所有活动的管理。

22、ac/dc转换器总是与磁系统的分割区的数量相等。

23、显然地，将此分区，或它们被一般已知的“通道”，连接到对应的磁模块的需求要求电源电缆的数量与通道的数量一致。并且当存在若干属于单个磁体卡盘的激活通道时以及当存在若干独立的磁体卡盘时两者，情况均为如此。

24、从前文所述，可以简单地推断的是带有n通道的磁体系统(包括一个或更多卡盘)的激活要求至少n倍的单个通道的激活时间。此外，在复杂锚定架构的情况下，连接电缆的数量，特别是电源电缆的，可以大幅度增加。

25、在控制单元中电流表的存在允许正确的磁化被认证。注意的是，由于系统几乎总是电压控制的，此电流的值根据安装的电磁体的数量和它们的物理参数不时地变化。

26、因此，为了认证磁体的激活，有必要定制电流控制，在控制单元的逻辑部分存储每个通道的参考电流值。

27、存在如此多种类的磁体系统的事实目前被合适的“定制”多通道控制单元的发展所抵消，所述多通道控制单元本质上用必须由前文所述的单元控制的每个通道的参数来编程。

28、进一步而言，当系统的电拓扑的数量增加，特别地，如已经提到的，关于连接对应的控制单元通道到卡盘或到磁体卡盘的被控制的部分所需要的电源电缆的数量增加时，系统(包括控制单元和若干磁模块)的电拓扑变得大幅度地复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供锚固系统，所述锚固系统克服了通常已知技术的技术缺陷。

2、发明的进一步目标是提供具有与传统拓扑相比简化的电控制拓扑的系统。

3、这个和其他目的被通过根据附件的权利要求的技术教导的锚固系统和锚固方法达成。

技术特征：

1.一种带有永久磁体的锚固系统(1)，包括至少两个独立的磁分区(mm1a、mm1b、mm2、…、mmm)、控制单元(10)以及至少一个电源供应主干(11)，每个磁分区包括靠近它的至少一个电源继电器(ch1a-s、ch1b-s、ch2-s、…、chm-s)以用于每个磁分区的运行，所述控制单元远离至少一个电源继电器(ch1a-s、ch1b-s、ch2-s、…、chm-s)放置，所述控制单元与所述电源继电器(ch1a-s、ch1b-s、ch2-s、…)接口以用于它们的激活，所述至少一个电源供应主干(11)由控制单元(10)供应电源，并且所述电源继电器(ch1a-s、ch1b-s、ch2-s、…、chm-s)被并联连接到所述至少一个电源供应主干(11)。

2.根据前述权利要求所述的锚固系统(1)，其中所述磁分区是独立的磁模块(mm2、mm3)和/或其中至少两个磁分区(mm1a、mm1b)是单个磁模块(mm1)的一部分。

3.根据前述权利要求所述的锚固系统(1)，其中每个磁模块包括逻辑子单元(l1、l2、l3、…、lm)用于控制模块的一个或多个电源继电器(ch1a-s、ch1b-s、ch2-s、…、chm-s)，所述逻辑子单元(l1、l2、l3)与控制单元(10)接口，所述控制单元(10)远离所述逻辑子单元(l1、l2、l3)放置。

4.根据前述权利要求所述的锚固系统(1)，其中控制单元(10)和所述逻辑子单元(l1、l2、l3)是网络的一部分，在所述网络中控制单元(10)被配置作为主机，同时子单元(l1、l2、l3)被配置作为从机。

5.根据前述权利要求所述的系统，其中控制单元(10)和逻辑子单元(l1、l2、l3)被经由数据总线和/或经由无线连接接口。

6.根据前述权利要求所述的系统，其中数据总线与电源供应主干(11)相关联。

7.根据权利要求1所述的系统，其中独立的磁分区(mm1a、mm1b、mm2、…、mmm)包括与优选地为钕的不可逆磁体(13)和优选地为alnico的可逆磁体(15)相关联的多个铁磁极(12)，每个可逆磁体与至少一个连接到所述电源继电器用于其电源供应的逆转线圈(14)相关联。

8.根据前述权利要求所述的系统，其中同一磁分区(mm1a、mm1b、mm2、…、mmm)的所有逆转线圈(14)与相同的电源继电器(ch1a-s、ch1b-s、ch2-s、…、chm-s)相关联。

9.根据权利要求3所述的系统，其中每个逻辑子单元(l1、l2、l3、…、lm)在存储器中具有至少一个与它管理的一个或多个磁化分区相关的磁化参数，并且被配置为在要求时发送这些参数到控制单元(10)，每个逻辑单元能够被控制单元通过至少一个地址访问，优选地从逻辑子单元管理的每个磁分区的网络地址。

10.根据权利要求1所述的系统，其中控制单元(10)包括电流表(am)、用于与逻辑子单元相关联的交互接口(com)、可选地用于向电源供应主干(11)供应电源的ac/dc转换器和/或主继电器(ch)、以及用于控制继电器(ch)和/或ac/dc转换器的逻辑件(log)。

11.根据上述权利要求所述的系统，其中控制单元(10)被配置为基于至少一个磁化参数驱动主继电器(ch)和/或ac/dc转换器，所述至少一个磁化参数是被逻辑子单元传输到控制单元(10)的，并且与要被磁化或去磁化的磁分区相关。

12.一种根据上述权利要求的一个或多个所述的锚固系统的磁化或去磁化的方法，包括以下步骤：

13.根据前述权利要求所述的方法，其中在向电源供应主干(11)供应电源之前，与被所述至少所述逻辑子单元管理的磁分区相关的至少一个磁化参数被读取。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，初步地，地址被获取或被分配到至少一个逻辑子单元(l1、l2、l3、…、lm)，所述逻辑子单元在数据总线或无线网络之中识别所述地址，并且，如果逻辑子单元管理多于一个的磁分区(mm1a、mm1b、mm2、…、mmm)，被获取或被分配到逻辑子单元的地址的数量与被那个逻辑子单元管理的磁分区的数量对应。

技术总结
带有永久磁体的锚固系统(1)，包括至少两个独立的磁分区(MM1A、MM1B、MM2、…、MMm)，每个磁分区包括，与它邻近的，至少一个电源继电器(CH1A‑S、CH1B‑S、CH2‑S、…、CHM‑S)，用于每个磁分区的激活，系统包括控制单元(10)，所述控制单元被与所述电源继电器(CH1A‑S、CH1B‑S、CH2‑S、…)接口，用于它们的激活，并且系统包括至少一个电源供应主干(11)‑由控制单元(10)供应电源‑所述电源继电器(CH1A‑S、CH1B‑S、CH2‑S、…、CHM‑S)被并联连接到所述电源供应主干(11)。

技术研发人员：G·费罗萨
受保护的技术使用者：S.P.D.股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16