一种新型电磁铁的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电气电子元件领域。主要针对电磁铁，尤其是步进电磁铁，改变其连接方式及布局，使其能完成有一定要求的动作。
【背景技术】
[0002]在电子设备的自动控制系统中，需要有相关元件对线路进行处理，将相关的电流信息转化为机械动作，而电磁铁能很好的实现此类功能，目前电磁铁在人们的日常生活中已经有着极其广泛的应用，其通过电流产生暂时的磁力，来实现重物牵引以及其他动作，但常规电磁铁具有单向性和冲击性的特点，其功能也因此存在着一定的局限性。步进比例电磁铁是在比例电磁铁的基础上，改进磁路结构并可配以单片机来控制电磁铁以步进的方式作长行程往复直线运动。它打破了常规电磁铁只能作单方向冲击式短行程运动的局限。其基本原理与常规比例电磁铁基本相同。比例电磁铁是将输入的电信号转变成为力或位移的器件。比如，大功率的液压阀利用比例电磁铁改变滑阀的位置，从而改变液体通过阀的路径。比例电磁铁的衔铁位置取决于电信号的强度，它能使阀较容易地发展为流量或输出力可调节的模拟阀。但如果通路中有瞬间较大电流通过时，单片机可能会损坏而导致电磁铁无法完成步进功能，因此本实用新型提出一种特殊设计的步进电磁铁，综合步进电磁铁和直流电磁铁的原理，不使用单片机，完成在单个冲击波形下不动作，多个连续波形下步进脱扣的功能。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提出了一种新型电磁铁，在单个不连续波形冲击下，滑块单次步进，自动归位，在多个连续波形的冲击下，滑块持续步进直到滑块弹出，实现了多个连续波作用下的步进动作，单个波形作用下不动作的功能，为相应的波形监测以及对电路的控制提供了有效的触发方式，例如在防雷领域的浪涌保护装置中，可通过本实用新型接收浪涌保护器上的电流信息，当电路中存在工频电流流过时，电磁铁实现步进脱扣，进而通过一系列机械联动断开电路，而当瞬态雷电流通过时，电磁铁不脱扣，电路正常工作，这达到了对浪涌保护装置的保护作用。
[0004]本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种新型电磁铁，包括两个电磁线圈、衔铁、套筒，两个电磁线圈第一线圈和第二线圈分别置于衔铁两侧，衔铁分为左右两个部分，都与位于中部的套筒稳定连接，其特征在于:套筒内部还包括弹簧、活塞机构和滑块，滑块可由电磁铁上部的脱扣孔中弹出，即电磁铁可实现根据输入信号的特点实现步进脱扣并触发机械联动，为外部机械联动提供动力来源的功能。
[0006]进一步，内部具有复位弹簧，电磁铁输入单个不连续波形时，复位弹簧使套筒自动复位。
[0007]进一步，具有滑块、滑轨以及脱扣孔，当步进到一定阶段，滑块从脱扣孔中弹出，实现脱扣。
[0008]进一步，动作所需能量来自线圈A，线圈A通过简单整流装置向线圈B的两个线圈输入信号，使线圈B受力方向始终一致。
[0009]本实用新型的特征在于:
[0010]1.对于多个连续波形的输入信号，可以逐级步进直至脱扣，触发机械联动；对于单个波形的非连续输入信号，即使多次累加也不会出现脱扣的情况。
[0011]2.系统内均为电磁结构，而没有单片机类电子设备，避免了电流过大导致设备无法正常工作的情况。
[0012]3.线圈B包括两个线圈，通过简单的半波整流将输入的正半周和负半周分别施加于第一线圈和第二线圈，使两个线圈产生的作用力方向相同。
[0013]4.滑块和衔铁均可以作为作用于下级机械结构的触发点，对应用环境的适应性良好。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的整体接线图。
[0015]图2为本实用新型B线圈的切面示意图。
[0016]图3为本实用新型的滑轨处俯视图。
[0017]图4为本实用新型滑块位移、受力示意图。
[0018]图5为本实用新型脱扣前后的整体外观图。
[0019]其中，I是第一线圈的输入端，2是第一线圈，3是滑轨，4是滑块，5是第二线圈，6是活塞机构，7是第二线圈的输入端，8是弹簧，9是套筒，10是复位弹簧，11是衔铁，12是第一线圈输出端，13是第二线圈输出端，14是脱扣孔，Al、A2为A线圈的接线端，Dl?D4是整流二极管，FVff_Y为由虚功力算法获得的力，FMX_Y为由麦克斯韦算法获得的力。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0021]图1为本实用新型的整体接线图，其中A1，A2为线圈A的两个接线端，为了避免同一线圈接收波形有正负的输入信号时，会产生两种方向相反的力，导致步进无效这一问题，线圈B实际有两个结构完全相同的两个线圈，第一线圈2和第二线圈5，相对应有两组接线柱1、12和7、13作为输入端，Dl?D4是整流二极管，设置于接线柱的前端，实现交流正、副半周分别输出至1、12和7、13，使作用在衔铁上的力总是朝着一个方向的。
[0022]图2为本实用新型的切面示意图，其中第一线圈2和第二线圈5为两个完全相同的线圈，衔铁11从其内部通过，当线圈内通入电流时，会产生作用于衔铁11上的力，从而使衔铁11发生相对运动，而左右两侧的衔铁11又与套筒9稳定连接，所述套筒9内部设有活塞机构6和弹簧8，所述活塞机构6与滑块4连接，使用时，将滑块4压至套筒9的上表面，并滑至滑轨3左端，使其卡在设备内部，当经过多次步进，衔铁11带动滑块4滑至滑轨3右端时，滑块4弹出，实现对外部动作机构的触发。
[0023]当输入信号不能做到连续多周期输入时，复位弹簧10自动将套筒9拉回，滑块复位。
[0024]当滑块4弹出以后，可以手动将滑块压入脱扣孔14并滑至初始端，实现手动复位。
[0025]衔铁11在设备内部水平运动，必要时，衔铁11也可以作为外部机械联动的触发装置。
[0026]图3为本实用新型滑轨处俯视图，本实用新型中滑轨3左侧滑道宽度较窄，右端有一个为滑块4弹出而设置的脱扣孔14，初始状态下，滑块4压入设备内部并置于滑轨3的左端，受力以后，滑块4向右运动，经过数次步进，滑块4运动到滑轨的右端从孔中弹出，实现对外部动作机构的触发。
[0027]图4为本实用新型滑块4的位移、受力示意图，图中横轴为滑块位移信息，纵轴为滑块受力信息，由图可见，在滑块运动的过程中总存在着力的方向的改变，并存在着受力为零的点，可以理解为，滑块4每前进一个步进都要经过一个受相对于前进方向正方向的力和负方向的力的阶段，即静止-加速-减速-停止，其步长和受力应满足同一个位移周期，步长可根据此特点而确定，具体的步长也会因为衔铁和线圈选择上的不同而不同，图4为一示例，其中设备的一个位移周期的长度为4mm。
[0028]图5为本实用新型脱扣前后的整体外观图，上下两图对比，可见脱扣前滑块4位于设备内部，脱扣后滑块4弹出，由图中可知本实用新型整体为一个圆柱体结构，外部结构主要包括第一线圈输入端1，滑轨3，滑块4，线圈7，衔铁11，第一线圈输出端12，第二线圈输出端13，脱扣孔14，本实用新型的外观也可为其他形状，三角体、立方体、多边体等等，所述滑轨3、脱扣孔14、衔铁11和滑块4的形状也可以更改为其他有效形状。
[0029]利用本实用新型的技术方案，达到相应的技术效果的，或者在不脱离本实用新型的设计思想下的技术方案等同变换，均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型电磁铁，包括两个电磁线圈、衔铁、套筒，两个电磁线圈第一线圈和第二线圈分别置于衔铁两侧，衔铁分为左右两个部分，都与位于中部的套筒稳定连接，其特征在于:套筒内部还包括弹簧、活塞机构和滑块，滑块可由电磁铁上部的脱扣孔中弹出，即电磁铁可实现根据输入信号的特点实现步进脱扣并触发机械联动，为外部机械联动提供动力来源的功能。2.根据权利要求1所述一种新型电磁铁，其特征在于:内部具有复位弹簧，电磁铁输入单个不连续波形时，复位弹簧使套筒自动复位。3.根据权利要求1所述一种新型电磁铁，其特征在于:具有滑块、滑轨以及脱扣孔，当步进到一定阶段，滑块从脱扣孔中弹出，实现脱扣。4.根据权利要求1所述一种新型电磁铁，其特征在于:动作所需能量来自线圈A，线圈A通过简单整流装置向线圈B的两个线圈输入信号，使线圈B受力方向始终一致。
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型电磁铁，所述电磁铁线圈B的输入端首先接一个提供步进能量的线圈A，线圈B包含第一线圈和第二线圈两个线圈，通过简单的半波整流，使输入电流的正半周和负半周分别输入到第一线圈和第二线圈，两个线圈产生方向相同的力作用于衔铁，每经过一个完整的周期，衔铁带动滑块向右步进一级，若经过多个连续周期，则衔铁向右运动至脱扣孔，滑块弹出，为避免多次单周期波形累计步进使设备脱扣，本实用新型设置了复位弹簧，当输入信号不能做到连续多周期输入时，弹簧自动将套筒拉回，滑块复位。即仅有当输入信号包含稳定的多个周期的时候，电磁铁实现步进脱扣。
【IPC分类】H01F7/08, H01F7/121
【公开号】CN204706429
【申请号】CN201420813662
【发明人】孙巍巍
【申请人】孙巍巍
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年12月12日