專利名稱：電磁執(zhí)行器設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種執(zhí)行器設(shè)計方法，且特別是有關(guān)于一種電磁執(zhí)行器設(shè) 計方法。
背景技術(shù)：
電磁執(zhí)行器是一種依靠線圈電磁力和彈簧、鋼片等彈力產(chǎn)生位移的執(zhí)行器， 線圈通電時在電磁力作用下產(chǎn)生位移，失電時在彈力作用下回到初始狀態(tài)，它 廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。圖1所示為根據(jù)已知技術(shù)設(shè)計的電磁執(zhí)行器的示意圖。電磁執(zhí)行器1包含一組線圈ll、彈簧12、控制信號輸入端13和14、銜鐵15、以及驅(qū)動元件16。 當(dāng)線圏11接收一個控制信號，線圈11產(chǎn)生磁力吸引銜鐵向上移動。當(dāng)磁力大 于壓縮彈簧12所需的力時，彈簧12就會被壓縮，帶動驅(qū)動元件16向上移動。當(dāng)驅(qū)動元件16連接一被控元件，控制元件就會再驅(qū)動元件的移動下執(zhí)行一 動作。因為僅包含一組線圈11，如果控制信號或電磁線圈等故障，則會發(fā)生錯誤 的動作，或不執(zhí)行控制命令，使得控制系統(tǒng)的可靠性降低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電磁執(zhí)行器設(shè)計方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)的缺失。 本發(fā)明的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法，包含下列步驟提供多個線圏，上述多個線 圏產(chǎn)生的力為疊加關(guān)系；提供一彈性元件，彈性元件與上述多個線圈串聯(lián)連接； 提供一銜鐵，穿設(shè)上述多個線圈及上述彈性元件，且連接上述的彈性元件的一 固定端；提供一驅(qū)動元件，連接上述彈性元件的一自由端，產(chǎn)生一位移變化； 對上述多個線圈中的部分線圈分別提供控制信號；以及比較上述部分線圈接收 到上述控制信號之后所產(chǎn)生的電磁力與上述彈性元件發(fā)生形變時所需要的力的 大小，以決定上述彈性元件是否發(fā)生形變。當(dāng)上述部分線圈接收到上述控制信號之后所產(chǎn)生的上述電磁力大于上述彈性元件發(fā)生形變時所需要的力時，上述 電磁力通過銜鐵作用于彈性元件，迫使上述彈性元件發(fā)生形變，產(chǎn)生上述位移
變化；當(dāng)上述部分線圈接收到上述控制信號之后所產(chǎn)生的上述電磁力小于上述 彈性元件發(fā)生形變時所需要的力時，上述電磁力通過銜鐵作用于彈性元件，不 足以迫使上述彈性元件發(fā)生形變，不產(chǎn)生上述位移變化。
本發(fā)明的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法的有益效果在于，電磁執(zhí)行器具有多個電磁 線圈，可根據(jù)使用者的不同需求設(shè)計線圈的數(shù)量、通電產(chǎn)生的電磁力，線圈電 眉茲合力與壓縮或拉伸彈性元件所需的力比較大小，來決定是否驅(qū)動元件是否有 位移變化，使得部分控制信號或線圈故障時，電磁執(zhí)行器仍可正常運作，提高 了動作回路的可靠性，也可有效防止線圈誤動作。
為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點更清楚的被了解，本發(fā)明特舉具體實施例并配合


如下。

圖1所示為根據(jù)已知技術(shù)設(shè)計的電磁執(zhí)行器的示意圖。 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法的流程圖。 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法設(shè)計的一電i茲執(zhí)行器的 示意圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法設(shè)計的一電磁執(zhí)行器的 示意圖。
具體實施例方式
請參考圖2,圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法的流程圖。 步驟S201:提供多個線圏，這些線圏產(chǎn)生的力為疊加關(guān)系； 步驟S203:提供彈性元件，彈性元件與這些線圏串聯(lián)連接； 步驟S205:提供攤t鐵，穿設(shè)于多個線圈及彈性元件，且連接彈性元件的一 固定端；
步驟S207:提供驅(qū)動元件，連接彈性元件的自由端，產(chǎn)生位移變化； 步驟S209:對多個線圏中的部分線圈分別提供控制信號；以及步驟S211:比較部分線圏接收到控制信號之后所產(chǎn)生的電磁力與彈性元件 發(fā)生形變時所需要的力的大小，以決定彈性元件是否發(fā)生形變。
其中，當(dāng)部分線圏接收到控制信號之后所產(chǎn)生的電^P茲力大于彈性元件發(fā)生 形變時所需要的力時，電磁力通過銜鐵作用于彈性元件，迫使彈性元件發(fā)生形 變，產(chǎn)生位移信號；當(dāng)上述部分線圈接收到控制信號之后所產(chǎn)生的電磁力小于 彈性元件發(fā)生形變時所需要的力時，電磁力通過銜鐵作用于彈性元件，不足以 迫使彈性元件發(fā)生形變，不產(chǎn)生位移變化。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法設(shè)計的一電磁執(zhí)行器的 示意圖。在本實施例中彈性元件為彈簧，然而在其他實施例中彈性元件可為鋼 片等。在本實施例中彈性元件發(fā)生形變時所需要的力為彈簧壓縮的力，在其他 實施例中彈性元件發(fā)生形變時所需要的力也可為彈簧拉伸的力，本發(fā)明對此不 加限制。
電磁執(zhí)行器3包含電磁線圏301和302、彈簧303、控制信號輸入端Al和 Bl、銜鐵304、以及驅(qū)動元件305。電》茲線圏301和302產(chǎn)生的力為疊加關(guān)系， 彈簧303與電磁線圏301和302為串聯(lián)連接，銜鐵304穿設(shè)于彈簧303與電磁 線圏301和302，彈簧303的一端固定于攤H失304，另一端固定于驅(qū)動元件305。
當(dāng)電磁線圈301和302接收到控制信號時產(chǎn)生的電磁力都為F，彈簧303 壓縮單位長度時所需要的力為2F。在這種情況下，只有當(dāng)電磁線圏301和302 同時接收到控制信號，彈簧303才能被壓縮單位長度。當(dāng)彈簧303壓縮，帶動 驅(qū)動元件305移動，產(chǎn)生一單位長度變化。
反之，當(dāng)電;茲線圏301或電》茲線圏302中任意一個收到誤觸控制信號都不 足以使彈簧303被壓縮，驅(qū)動元件305也沒有位移變化。這樣就可以避免電i茲 線圈301或電磁線圏302任意一個收到誤發(fā)的控制信號，而執(zhí)行錯誤的動作。
另一種情況是，當(dāng)電》茲線圏301和302接收到控制信號時產(chǎn)生的電》茲力分 別為F,彈簧303壓縮單位長度時所需要的力為F時。在這種情況下，只要當(dāng)電 磁線圈301或電磁線圏302中任意一個接收到控制信號，彈簧303就被能壓縮 單位長度。當(dāng)彈簧303壓縮，帶動驅(qū)動元件305移動，產(chǎn)生位移為單位長度。 因此，當(dāng)電磁線圏301和302以及對應(yīng)控制信號中任意一個發(fā)生故障時，只要 有一個電磁線圈和對應(yīng)的控制信號正常工作，電》茲執(zhí)行器3都可以正常工作。圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法設(shè)計的另一電磁執(zhí)行器 的示意圖。在本實施例中彈性元件為彈簧，然而在其他實施例中彈性元件可為 鋼片等。在本實施例中彈性元件發(fā)生形變時所需要的力為彈簧壓縮的力，在其 他實施例中彈性元件發(fā)生形變時所需要的力也可為彈簧拉伸的力，本發(fā)明對此 不加限制。
電磁執(zhí)行器4包含電》茲線圏401、 402和403、彈簧404、控制信號輸入端 A2、 B2和C2、游f4失405、以及驅(qū)動元件406。電石茲線圈401、 402和403產(chǎn)生 的力為疊加關(guān)系，彈簧404與電》茲線圏401、 402和403為串聯(lián)連接，銜鐵405 穿設(shè)于彈簧404與電》茲線圈401、 402和403,彈簧404的一端固定于銜鐵405， 另一端固定于驅(qū)動元件406。
舉例來說，當(dāng)電磁線圈401、 402和403接收到控制信號時產(chǎn)生的電磁力分 別為F，彈簧404壓縮單位長度時所需要的力為F。在這種情況下，只要當(dāng)電》茲 線圈401、 402和403中任意一個接收到控制信號，彈簧404就被壓縮單位長度。 當(dāng)彈簧404壓縮，帶動驅(qū)動元件406移動，產(chǎn)生位移為單位長度。因此，當(dāng)電 i茲線圈401、 402和403中任意一個或任意兩個發(fā)生故障時，只要有一個電》茲線 圈正常工作，電-茲執(zhí)行器4都可以正常工作。
另一種情況是，當(dāng)電磁線圏401、 402和403接收到控制信號時產(chǎn)生的電磁 力分別為F,彈簧404壓縮單位長度時所需要的力為2F。在這種情況下，只要 當(dāng)電磁線圈401、 402和403中任意兩個接收到控制信號，彈簧404就被能壓縮 單位長度。當(dāng)彈簧404壓縮，帶動驅(qū)動元件406移動，產(chǎn)生位移為單位長度。 因此，當(dāng)電i茲線圈401、 402和403中任意一個發(fā)生故障時，只要有兩個電石茲線 圈正常工作，電》茲執(zhí)行器4都可以正常工作。
還有一種情況是，當(dāng)電磁線圏401、 402和403接收到控制信號時產(chǎn)生的電 磁力分別為F,彈簧404壓縮單位長度時所需要的力為3F。在這種情況下，只 有當(dāng)電磁線圈401 、 402和403同時接收到控制信號，彈簧404才能被壓縮單位 長度。當(dāng)彈簧404壓縮，帶動驅(qū)動元件406移動，產(chǎn)生單位長度的位移。
反之，當(dāng)電》茲線圈401、 402和403中任意一個或任意兩個收到誤觸控制信 號都不足以使彈簧404被壓縮單位長度，驅(qū)動元件406不能產(chǎn)生單位長度的位 移。這樣就可以避免電石茲線圈401、 402和403中任意一個或任意兩個收到誤觸
6控制信號，從而執(zhí)行錯誤的動作。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的電磁執(zhí)行器設(shè)計方法設(shè)計的電磁執(zhí)行器具有多個 電磁線圈，可根據(jù)使用者的不同需求設(shè)計線圈的數(shù)量、通電產(chǎn)生的電磁力，線 團電磁合力與彈性元件發(fā)生變形所需的力比較大小，來決定是否驅(qū)動元件是否 有位移變化，使得誤觸控制信號或電磁線圏故障時，電》茲執(zhí)行器仍可正常運作， 提高了動作回路的可靠性。
雖然本發(fā)明已以具體的較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟習(xí)此項技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作些許更動與潤 飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電磁執(zhí)行器執(zhí)行方法，其特征在于包含下列步驟提供多個線圈，上述多個線圈產(chǎn)生的力為疊加關(guān)系；提供一彈性元件，彈性元件與上述多個線圈串聯(lián)連接；提供一銜鐵，穿設(shè)上述多個線圈及上述彈性元件，且連接上述的彈性元件的一固定端；提供一驅(qū)動元件，連接上述彈性元件的一自由端，產(chǎn)生一位移變化；對上述多個線圈中的部分線圈分別提供控制信號；以及比較上述部分線圈接收到上述控制信號之后所產(chǎn)生的電磁力與上述彈性元件發(fā)生形變時所需要的力的大小，以決定上述彈性元件是否發(fā)生形變。其中，當(dāng)上述部分線圈接收到上述控制信號之后所產(chǎn)生的上述電磁力大于上述彈性元件發(fā)生形變時所需要的力時，上述電磁力通過銜鐵作用于彈性元件，迫使上述彈性元件發(fā)生形變，產(chǎn)生上述位移變化；當(dāng)上述部分線圈接收到上述控制信號之后所產(chǎn)生的上述電磁力小于上述彈性元件發(fā)生形變時所需要的力時，上述電磁力通過銜鐵作用于彈性元件，不足以迫使上述彈性元件發(fā)生形變，不產(chǎn)生上述位移變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的執(zhí)行方法，其中上述多個線圏為電磁線圏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的執(zhí)行方法，其中上述控制信號為線圈通電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的執(zhí)行方法，其中上述彈性元件為彈簧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的執(zhí)行方法，其中上述彈性元件發(fā)生形變時所需要 的力為將彈簧壓縮或拉伸所需的力。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種電磁執(zhí)行器設(shè)計方法，包含下列步驟提供多個線圈，多個線圈產(chǎn)生的力為疊加關(guān)系；提供彈性元件，彈性元件與多個線圈串聯(lián)連接；提供銜鐵，穿設(shè)多個線圈及彈性元件，且連接的彈性元件的固定端；提供驅(qū)動元件，連接彈性元件的自由端，產(chǎn)生一位移變化；對多個線圈中的部分線圈分別提供控制信號；以及比較部分線圈接收到控制信號之后所產(chǎn)生的電磁力與彈性元件發(fā)生形變時所需要的力的大小，以決定彈性元件是否發(fā)生形變。
文檔編號H01F7/08GK101673607SQ20081004274
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者沈叢奇 申請人:華東電力試驗研究院有限公司;上海明華電力技術(shù)工程有限公司