基于洛伦兹力的金属电磁加载系统

专利主权项内容

1.一种基于洛伦兹力的金属电磁加载系统，其特征在于该系统包括可调稳压电源、储能电容、可控硅、单片机及四个加载头；所述可调稳压电源的输出端依次与储能电容、可控硅和四个加载头连接，可控硅的控制端口与单片机连接，通过单片机触发可控硅导通；可调稳压电源用于将工频电源进行整流和升压并为储能电容充电；储能电容用于储存电能，并向加载头放电，可控硅用于控制储能电容的放电；所述四个加载头结构相同，两个加载头为一组，每组呈上下对称结构布置在待加载的金属板的上下表面；每个加载头均包括激励线圈和永磁体，所述激励线圈与可控硅的输出端连接，在激励线圈上部的左半边区域和/或右半边区域固定一个永磁体；每个加载头中包括两个永磁体，同一加载头上的两个永磁体极性相反，互相吸合形成E形结构，激励线圈嵌入永磁体形成的E形结构的空隙中；所述永磁体形状为U型；加载系统的工作原理及过程是：首先将四个加载头分成两组放置在金属板的两端，每组两个加载头，两个加载头呈上下对称结构布置在金属板的上下表面；然后使用可调稳压电源对储能电容充电，充电完毕后通过单片机触发可控硅导通，储能电容对四个激励线圈放电，激励线圈中产生激励电流，夹在两个激励线圈中间的金属板中会感生出电流方向与激励电流相反的感应涡流，用U型永磁体包裹激励线圈只与施力方向垂直两个作用边，其中，激励线圈共有四个边，只有与施力方向垂直的两个边对产生力有作用，称这两个边为作用边，只在这两个边上安放永磁体；在永磁体产生的静磁场作用下，金属板两端的感应涡流将受到方向相背的洛伦兹力作用，对金属板产生拉伸作用；通过调节激励线圈中电流流动方向，能够实现拉伸和压缩两种加载效果的变换。 马-克-数据