专利名称：一种单向电磁驱动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单向电磁驱动器。
背景技术：
现有的电磁驱动器大多都是双向电磁驱动器，其应用范围相当广泛。但是在某些 由弹力和重力等驱动的系统上，使用双向电磁驱动器不利于节约能源，没有和其本身的性 能很好的结合起来，达到最合理的驱动效果。 例如，摇椅、秋千类的装置一般靠使用者自身施加驱动力，要消耗体力，没有完全 达到使用者想要休息的初衷。如果采用电机驱动凸轮再通过连杆产生推动力，摇椅、秋千给 人的感觉并不是自由摆动，会有受撞击的感觉，再者在一定程度上会有噪声，如果用来做摇 床的驱动装置就会适得其反。同时，该类驱动装置没有利用装置本身的重力和弹力等驱动 力，完全依靠电机驱动，需要消耗过多的能源。
实用新型内容针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型旨在提供一种单向电磁驱动器，适合 于作自动摇椅、自动摇床、自动秋千等重力或弹力作用下作往复运动的休闲、娱乐产品的驱 动部件，具有节能、无噪声、不影响这些装置自身的摆动(或振动)属性等优点，并且实现了 该类装置的自动驱动器。 本实用新型所述单向电磁驱动器，包括方向识别电路和由场效应管控制的电磁铁 组；其中方向识别电路包括两组红外发射接收管、一个与非门电路和一个非门电路；两组 红外发射接收管中的红外发射管与接收管之间设有可与红外发射接收管作相对运动的遮 光板，其中一个红外接收管的集电极直接接入与非门电路的输入端，另一个红外接收管的 集电极连接有RC微分电路，并通过RC微分电路的输出端接入与非门电路的另一个输入端； 与非门电路的输出端接入非门电路的输入端，非门电路的输出端最后接入场效应管的栅 极；其中电磁铁组包括多个分别安装于固定件和运动件上，且当固定件与运动件位于对应 位置时能相互作用的电磁铁。 本实用新型所述单向电磁驱动器利用了自动摇椅、自动摇床、自动秋千等在重力 或弹力作用下作往复运动的休闲、娱乐设施的半驱动属性，实现了该类装置的全自动驱动， 有效的节约能源、降低成本，且结构简单，便于推广。
图1是本实施例所述单向电磁驱动器的电路原理图； 图2是实施例所述单向电磁驱动器应用于秋千的安装左视图； 图3是图2所述单向电磁驱动器的安装正视图； 图4是电磁组、遮光片、以及红外发射接收管的安装示意图； 图5是电磁铁组的放置示意图；[0012] 图6是秋千启动中所述单向电磁驱动器的abed点电压脉冲图； 图7是秋千运动中受重力驱动的abed点电压脉冲图； 图8是秋千运动中单向驱动的abed点电压脉冲图； 在上述附图中 1-秋千椅2-固定支架3-电磁铁具体实施方式图1是所述单向电磁驱动器的电路原理图，发光二极管Dl、 D2分别和红外三极管 Tl、 T2构成两组红外发射接收管，Fl为逻辑电路与非门电路，F2为逻辑电路非门电路，AB 为红外发射接收管D1T1和D2T2中间的遮光片。L表示电磁铁组，由多个电磁铁组成，个数 和连接方式(即串联、并联)由所需驱动力的大小和电源电压决定；电磁铁组L由场效应管 T3控制其通、断电，分为两部分，一部分装在固定部件上，一部分装在运动部件上。当固定件 与运动件到达相对应的位置时，位于固定件上的电磁铁和位于运动件上的电磁铁能相互作 用使运动件相对于固定件运动。 图2、3以秋千为例说明驱动电磁铁的安装情况，由图可知本实施例中电磁铁组包
括五个电磁铁3，其中三个安装在固定支架2上，两个安装在秋千椅1上。 图4表示电磁组、遮光片、以及红外发射接收管的安装情况，红外发射接收管和电
磁铁Ll、 L2、 L3安装在固定支架2上，遮光片AB和电磁铁L4、 L5安装在摆动的秋千椅1底
下。(也可将遮光片和红外发射接受管的位置对换，驱动器的工作不受影响) 图5表示电磁铁组通电时，电磁铁L2和L4、电磁铁L3和L5因异名磁极相对而吸
弓I ，电磁铁Ll和L4、电磁铁L2和L5因同名磁极相对而排斥，秋千椅1会因此受到向右的驱动力。 以下结合上述秋千椅的运动过程对所述单向电磁驱动器的工作原理作详细描 述 启动阶段 秋千在自由状态下静止时接通电源，遮光片AB此时停在两组红外线对管中间，射 向红外光敏三极管T1、T2的红外光都被遮住，红外光敏三极管T1、T2处于暗高电阻状态，图 1中红外光敏三极管T1、T2的集电极a、c两点都为高电平，RC微分电路中，电容Cl和电阻 R5使b点形成微分脉冲电压，此时与非门电路Fl的两个输入端在一定时间内同时输入高电 平使得非门电路F2输出高电平，在d点形成一定脉宽的正脉冲输送到场效应管T3的栅极， 使场效应管T3—定时间内导通，电磁铁组L通电，上下电磁铁间产生相互作用力，使秋千椅 向遮光片的B端方向运动。该启动过程中电路中电压脉冲如图6所示。 单向驱动 当秋千往遮光片B端运动到最高点返回向A端运动时，首先遮住红外发射管Dl和 红外光敏三级管Tl间的红外光，Tl处于暗高阻，使电路中b点再次形成微分脉冲，等到T2 上的红外光被遮住由亮低电阻变为暗高电阻，使c点由低电平转为高电平时，C1、R5的时间 常数决定了 b点已经是低电平，与非门电路F1不能同时输入高电平而导致其输出高电平， 非门电路F2输出低电平，场效应管T3 —直处于截止状态，脉冲如图7所示。 这个过程电磁铁中无电流，秋千由于惯性向A端摆动。
4[0027] 当秋千向遮光片的A端运动到最高点返回时，射向红外光敏三极管T2红外光先被 遮住，电路中c点先形成高电平，然后射向红外光敏三极管Tl的红外光被遮住，a点形成高 电平，红外光敏三极管Tl的集电极b点再次形成微分脉冲，因为遮光片AB的长度较两个红 外接收管T1、T2之间的距离要长，T2还处于暗高电阻状态，c点还是高电平，与非门电路Fl 在一定时间内同时输入高电平，在这段时间内非门电路F2输出高电平而使场效应管T3导 通，各点脉冲如图8所示。 电磁铁组通电再次产生向遮光板的B端驱动力，并对运动的秋千椅做功，补偿秋 千在运动中的能量损失，使秋千能持续摆动。断开电源秋千就能慢慢停下来。 以上是以秋千为例说明该单向电磁驱动器的工作原理，按相应的要求将本实用新 型所述单向电磁驱动器作为自动摇椅、自动摇床等(可以是重力作用下摆动的，也可以是 弹力作用下振动的)休闲、娱乐设施的驱动系统，原理完全相同，这里不做进一步说明。
权利要求一种单向电磁驱动器，其特征是，包括方向识别电路和由场效应管控制的电磁铁组；其中方向识别电路包括两组红外发射接收管、一个与非门电路和一个非门电路；两组红外发射接收管中的红外发射管与接收管之间设有可与红外发射接收管作相对运动的遮光板，其中一个红外接收管的集电极直接接入与非门电路的输入端，另一个红外接收管的集电极连接有RC微分电路，并通过RC微分电路的输出端接入与非门电路的另一个输入端；与非门电路的输出端接入非门电路的输入端，非门电路的输出端最后接入场效应管的栅极；其中电磁铁组包括多个分别安装于固定件和运动件上，且当固定件与运动件位于对应位置时能相互作用的电磁铁。
专利摘要本实用新型涉及一种单向电磁驱动器，包括方向识别电路和由场效应管控制的电磁铁组；其中方向识别电路包括两组红外发射接收管、一个与非门电路和一个非门电路，非门电路的输出端最后接入场效应管的栅极；两组红外发射接收管中的红外发射管与接收管之间设有可与红外发射接收管作相对运动的遮光板。本实用新型所述单向电磁驱动器利用了自动摇椅等在重力或弹力作用下作往复运动的设施的半驱动属性，实现了该类装置的全自动驱动，有效的节约能源、降低成本，且结构简单，便于推广。
文档编号H01F7/18GK201465702SQ20092006556
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月12日 优先权日2009年8月12日
发明者贺传荣, 贺圣澜 申请人:贺圣澜