[其他]電磁執(zhí)行機構

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000002911
• 申請日: 1985-04-18
• 公開（公告）號: CN1003822B
• 公開（公告）日: 1989-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 上津原常男
• 申請（專利權）人: 三菱礦業(yè)水泥株式會社
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李祥民

一電磁執(zhí)行機構包含一外殼，其包括一固定鐵芯或一固定鐵芯和磁軛的組合并至少有一開孔；一個或一對穿過開孔可往復移動作為執(zhí)行構件的活動鐵芯；一電繞組元件當電流流過時對活動鐵芯施加第一磁動勢；一永久磁鐵其對活動鐵芯施加一個與第一磁動勢相并聯(lián)的第二磁動勢；一產(chǎn)生偏置力的元件其對活動鐵芯施加一機械力。當電流流經(jīng)繞組元件時，因磁力大于偏置力，活動鐵芯可往復地從一狀態(tài)移至另一狀態(tài)。該電磁執(zhí)行機構能用小功率的電源來操作。

本發(fā)明普遍關系到許多電磁器件中能用來控制機械力的一種電磁執(zhí)行機構，這些電磁器件例如有電磁繼電器、電磁開關、電磁閥、電磁鎖定裝置、電磁閘、電磁離合器、電磁振動器或其它類似的器件。

在工業(yè)技術、公眾應用等許多不同領域里，通常所用的電磁執(zhí)行機構一般都利用電磁吸力和彈簧偏置力的一種組合。對于一種特定的用途，我們都知道：一個有自身保持能力（鎖定性質(zhì)）的電磁執(zhí)行機構是由一個電磁鐵、一個彈簧和一塊作為自鎖手段用的永久磁鐵所組成。

參看圖8（a）、（b），它表明了現(xiàn)有技術的最常用的插棒式電磁執(zhí)行機構的構造。亦即在該圖中，這種插棒式電磁執(zhí)行機構是由一個固定的由固定鐵芯1及繞于鐵芯1上的繞組件元件4所構成的構件、一個能在鐵芯1內(nèi)往復移動的插棒形狀的活動鐵芯2以及一個能產(chǎn)生圖中向右偏置力的彈簧3所組成，當繞組元件4中沒有電流時（關狀態(tài)），這個偏置力能使固定鐵芯1和活動鐵芯2之間保持一個間隙1a。

圖8（a）表明了這種插棒式電磁執(zhí)行機構的關狀態(tài);亦就是活動鐵芯2由于目前受到彈簧3在圖示箭頭3a方向對活動鐵芯2施加的偏置力而處在機械穩(wěn)定狀態(tài)。

當一個電流流入繞組元件4，如圖8（b），此時就產(chǎn)生磁通量27，同時產(chǎn)生一個與偏置力3a方向相反的磁吸引力，并且磁吸引力大于偏置力。于是，活動鐵芯2被迫移向固定鐵芯1，且與它成如圖8（b）那樣的接觸。這樣，若在活動鐵芯2上裝一個執(zhí)行構件，例如電接觸零件、閥門桿或其它類似的構件（圖中未畫），就能使這執(zhí)行構件在機械上動作起來。

這種機械執(zhí)行狀態(tài)在繞組元件4的開狀態(tài)下一直保持下去。另一方面，如果繞組元件4從開狀態(tài)轉變到關狀態(tài)，那么由于彈簧3的偏置力的影響，活動鐵芯2將回到圖8（a）所示的機械穩(wěn)定狀態(tài)。

參看圖9（a）、（b），圖中表示了另一種常用的電磁執(zhí)行機構，其中附加了一個鎖定用的永久磁鐵5。這種鎖定型的電磁執(zhí)行機構是如此構成的，即永久磁鐵5的磁動勢是串聯(lián)地加在由固定鐵芯1和活動鐵芯2組成的磁路磁動勢之中，如圖8（a）、（b）所示。

當繞組元件4處在關狀態(tài)時，即其中沒有電流流過，由永久磁鐵5的磁動勢引起的磁通量26，就對因彈簧3而在箭頭3a方向永遠受到偏置力的活動鐵芯2施加了一個吸引力。由于這個永久磁鐵5的吸引力的存在且與彈簧3的偏置力相平衡，活動鐵芯2就與固定鐵芯1離開一個空隙1a，這種狀態(tài)稱為“第一種機械穩(wěn)定狀態(tài)”。

其次，當一系列脈沖電流按圖9（a）所示方向流入繞組元件4時，在永久磁鐵5所產(chǎn)生的磁通量26上就重疊產(chǎn)生了磁通量27，于是產(chǎn)生了一個大于彈簧3的偏置力（箭頭3a）的磁吸引力。因此，活動鐵芯2被吸引，且被強迫移向固定鐵芯1。結果，活動鐵芯2與固定鐵芯1相接觸。這種狀態(tài)如圖9（b）所示并叫做“第二種機械穩(wěn)定狀態(tài)”。采用這種方法，若在活動鐵芯2上裝一個執(zhí)行構件，例如電接觸零件、閥門桿或其它類似的構件（圖中未畫），就可以使這執(zhí)行構件在機械上動作起來。

在第二種機械穩(wěn)定狀態(tài)下，如果有一系列依圖9（b）所示方向的脈沖電流流過，這就產(chǎn)生了一個與永久磁鐵5引起的磁通量26方向相反的磁通量27。于是活動鐵芯2不受磁吸引力的影響，且由于偏置力（箭頭3a）的影響活動鐵芯2將回到圖9（a）的第一種機械穩(wěn)定狀態(tài)，并將留在這一狀態(tài)。

然而，以上所述的圖8（a）、（b）通常的插棒式電磁執(zhí)行機構有下列一些問題：

（a）對于執(zhí)行機構要求的吸引力和要求的沖程，所需的磁動勢（安培匝）較大。

（b）因為當執(zhí)行機構在它的執(zhí)行位置時執(zhí)行機構需要保持在開狀態(tài)，所以這種執(zhí)行機構要花費較多的電能。

（c）消耗電能時，繞組元件要產(chǎn)生熱量，所以這種電磁執(zhí)行機構的尺寸將增大。