[发明专利]导电液体微量驱动装置及其应用

说明书

本发明公开了一种导电液体微量驱动装置及其应用，将数个矩形线圈组成线圈阵列，构成顺序排列的数个电磁极，矩形线圈的导线之间设置绝缘层，导磁层填充在被绝缘层包覆的矩形线圈导线空隙处和外部，封盖实现三防和力学等功能，逆变器连接矩形线圈阵列，时变电场产生同向的行波磁场和电磁力，电磁力驱动导电液体流动，柔性基板能与选定安装部位相连接，能匹配不同形状的管道内壁或外壁相。本发明可以实现导电液体不同成分、流量、流向、流速的精确控制，具有整体结构紧凑、柔性可变形、无被压驱动、无推杆机构、管道自清理、拆装方便、空间利用率高、应用范围广、使用简单、便携式、噪音小、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及一种液体输送装置及应用，特别是涉及一种液体驱动电机及应用，还涉及一种液体微量注射及分配装置及应用，应用于生物医药、化学化工、材料合成、流体输运、食品加工等液体微量驱动控制技术领域。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转变成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。通常可以认为直线电机是从普通旋转电机演变而来，将旋转电机的圆筒型定、转子沿轴向剖开拉直，就形成了平板型机构的直线电机，再将扁平的初级、次级卷绕在一根与磁场运动方向平行的轴上，即可得到扁平型、圆筒型、圆盘型和圆弧型直线电机。

传统型直线电机的结构有限、应用受限，无法满足现在结构形状更加多样的次级。传统圆筒型直线感应电动机初级铁心圆筒齿槽数量庞大，结构复杂，加工困难。而且绕组线圈连接复杂，绕组因数低，使得电机输出推力低。

圆筒型直线感应电动机的初级结构有三种主要结构形式：纵向叠片式、横向叠片式、窗叠片式。叠片式结构一般是由4到6组独立的铁心装配而成，初级的涡流损耗减少，但其结构复杂、装配较困难。横向叠片式和硅钢片式结构简单，易于制造，也是应用较多的形式，其主要缺点是铁芯涡流损耗较大，大大降低电机的效率。窗叠片式结构涡流损耗较小，但是加工成本高。

传统的直线感应式电机不仅具有上述电流损耗严重等问题，而且装置臃肿，结构形式有限，不能用于微型或者结构复杂的设备里。鉴于以上技术问题，提供一种可以克服上述装置臃肿、结构形式有限缺陷的一种新型导电液体微量驱动的方法成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种导电液体微量驱动装置，基于初级线圈产生的行波磁场、在次级导电液体中产生电磁力、并直接推动导电液体运动，开发一种柔性装置，利用多相逆变器给一系列矩形线圈供电，在装置内部产生平行移动的行波磁场，作用于导电液体，产生轴向的电磁力，推动导电液体流动，实现导电液体的流量可控、流向可控、流速可控。本发明具有无被压驱动、无推杆结构、整体结构紧凑、使用简单、方便携带、噪音小、使用寿命长等优点。

为达到上述发明创造目的，本发明的构思如下：

本发明的工作原理在于，柔性装置卷成与管壁相符合的形状，多相逆变器给柔性装置的矩形线圈通电后，装置内部产生沿着管道径向分布的、轴对称的行波磁场，行波磁场的运动方向是管道的轴向，管道内部的导电液体在磁场切割下产生周向的感应电流，在径向磁场和周向电流的共同作用产生轴向电磁力、驱动导电液体定向流动。改变多相逆变器提供的交流电相位、电流、频率等参数，实现对导电液体启停、流量、流向、流速的高精度控制。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：