专利名称：直线电、机械比例转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力机械领域，具体为一种直线电、机械比例转换器。
背景技术：
目前，广泛应用在比例控制等领域的电、机械比例转换器，以比例电磁铁、动圈式 直线电机为主，这种结构的电、机械比例转换器技术较为成熟，但其存在行程短，转换比例 不够恒定的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种直线电、机械比例转换器，该转换器转换比率恒定，行程 大，机械运动方向可随电流方向转换，同时能实现机械，电反向比例转换。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为
直线电、机械比例转换器，由励磁线圈和两磁场构成，取励磁线圈中位置相对的平行 的两段，在这两段导线上分别设置垂直于励磁线圈平面的方向相反的磁场。当线圈通直流 电时，这两段励磁导线上的任意一根导线相当于在勻强磁场中的通电直导线，受到的力为 F=BLI方向满足右手定则，B为磁场强度，L为在勻强磁场中的导线励磁部分的长度，I为电 流强度。设线圈η匝，则一段励磁导线受力为F=IiBLI。因为两段励磁导线上的电流方向相 反，同时设置在两段励磁导线上勻强磁场方向相反，所以两段励磁导线受力方向相同，则励 磁线圈总的受力为F= (2nBL)L·通过设置在线圈两励磁导线段行程上磁场强度均勻及宽 度分布恒定及保证在勻强磁场中的励磁部分导线长度恒定可以使括号里的值为一常数，这 样此直线电、机械比例转换器转换比率恒定。通过设计励磁线圈在受力运动方向为大尺寸 边长的线圈，可以获得转换器的大行程运动。当线圈电流方向转变时，整个励磁线圈的受力 方向可发生180度转变。该转换器同时满足发电机原理，当线圈不加电流在磁场中运动时， 因运动方向一致，磁场相反，两段励磁导线上分别产生方向相反的电压，通过励磁线圈另外 两边非励磁导线的串联励磁线圈就对外整体输出一个电压，电压与励磁线圈运动速度成正 比。本发明的有益效果是，该转换器转换比率恒定，行程大，机械运动方向可随电流方 向转换，同时能实现机械，电反向比例转换。
图1为本发明结构原理图。
具体实施例方式如图1所示。做一个有两匝导线的矩形线圈1、取矩形线圈1的两短边为励磁边。 长方体型磁体2和长方体型磁体3磁极面设计为勻强磁场，磁极面宽度小于矩形线圈1的 短边。长方体型磁体2被布置在矩形线圈1的一励磁短边下，磁极面成间隙的平行于矩形线圈1平面。长方体型磁体3被布置在矩形线圈1的另一励磁短边下，磁极面成间隙的平 行于矩形线圈1平面。长方体型磁体2和长方体型磁体3磁极面如图所示分别为S极和N 极。 当矩形线圈1通如图所示直流电I时，矩形线圈1的两励磁短边上的任意一根导 线相当于在勻强磁场中的通电直导线，受到的力为F=BLI方向满足右手定则，B为磁场强 度，L为励磁短边导线在勻强磁场中的长度，I为电流强度。线圈2匝，则一段励磁短边受力 为F=2BLI。因为两励磁短边导线上的电流方向相反，同时设置在两励磁短边上勻强磁场方 向相反，所以两励磁短边导线受力方向相同，则矩形线圈1总的受力为F, =2 (2BL)I。这 样此直线电、机械比例转换器电、机械转换比率恒定。通过设计在受力运动方向大尺寸边长 的矩形线圈1，可以获得转换器的大行程运动。当矩形线圈1电流方向转变时，整个矩形线 圈1的受力方向可发生180度转变。该转换器同时满足发电机原理，当矩形线圈(1)不加 电流在磁场中运动时，因两励磁短边运动方向一致，而所处磁场相反，两励磁短边导线上分 别产生方向相反的电压，通过矩形线圈(1)另外两边导线的串联，矩形线圈(1)就对外整体 输出一个电压，电压与矩形线圈(1)运动速度成正比。
权利要求
1.直线电、机械比例转换器，由励磁线圈和两磁场构成，其特征是取励磁线圈中位置 相对的平行的两段，在这两段导线上分别设置垂直于励磁线圈平面的方向相反的磁场。
全文摘要
本发明公开了一种直线电、机械比例转换器，由励磁线圈和两磁场构成，取励磁线圈中位置相对的平行的两段，在这两段导线上分别设置垂直于励磁线圈平面的方向相反的磁场。当线圈通直流电时，两段导线受力方向相同。该转换器电、机械转换比率恒定，行程大，机械运动方向可随电流方向转换，同时能实现机械，电反向比例转换。
文档编号H02K41/035GK102088238SQ20101061586
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者李军, 胡纯栋 申请人:中国科学院等离子体物理研究所