Электромагнит
Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к электромагнитным устройствам постоянного тока, применяемым в коммутационной аппаратуре. Цель изобретения - повышение чувствительности на протяжении всего хода плунжера и уменьшение габаритов. С этой целью внутренняя поверхность шунтов 6 выполнена ступенчатой формы, ступень размещена со стороны фланца 3, имеет высоту, равную 1 - 1,3 толщины шляпки плунжера 4, и ее диаметр превышает диаметр шляпки плунжера 4 на величину минимально допустимого зазора. Толщина шунтов 6 со стороны пластины 5 выбрана минимальной технологически допустимой величины. Между фланцем 3 и шунтами 6 размещена прокладка 8 из немагнитного материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
1 51) Н 01 F 7/16 ц1 „
7И.- i@ 1, E:: l=„. -t;
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Q 4 10
18 Г9
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (2 1) 4498454/24-07 (22) 22.09.88 (46) 30.07.90. Вюл. № 28 (72) А.В.Гордон, К.В.Костицына, 9.А.Александрова и Т.Ф.Скопинцева (53) 62) .318.3 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1238858, кл. Н 1 Р, 1971.
Заявка ФРГ ¹ 3401598, кл. Н 01 F 7/16, 1 984.
Авторское свидетельство СССР № 826430, кл. Н 01 Р 7/16, 1976. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ (57) Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно — к электромагнитным устройствам постоянного тока, применяемым в коммутацион„„SU„„1582210 А 7 нои аппаратуре. Цель изобретения повышение чувствительности на протяжении всего хода плунжера и уменьщение габаритов. С этой целью внутренняя поверхность шунтов 6 выполнена ступенчатой формы, ступень размещена со стороны фланца 3, имеет высоту, равную 1 — 1,3 толщины шляпки плунжера 4, и ее диаметр превышает диаметр шляпки плунжера 4 на величину минимально допустимого зазора.Толщина шунтов 6 со стороны пластины 5 выбрана минимальной технологически допустимой величины. Между фланцем
3 и шунтами 6 размещена прокладка из немагнитного материала, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
1582210
Изобретение отног ится к элсктротехнике, а именно к электромагнитHbIM УСТ)7ОИСTE»;IM 11ОСТОЛННОГО ТОКЯ > применяемым н коммутяциог»нои агпгаратуре, Цель изобретения — повышение чувстлител» ности электромагнита на протяжении 1»сего ход;1 плуггкера, а также гменьшсние габаритов электромагнита.
Ня фиг. 1 изображены графические зависимости тягового усилия Р от ра)>очего зазора 37 (тяговые характеристики); ня фиг,2 — электромагнит в исходном состоянии; на фиг. 3 электромагнит во включенном состояl-»ии, Электромагнит содержит электрическую катушку 1, мягнит<7провод, включающий ярмо 2, флансц 3 и плунжер 4., к 2р другой магнитопровод, состоящий из п»1»ст»гны 5 из мягнитомягког17 материала и шунтов 6, выполненных в виде секторг>1» кольца со ступенью со стороны флянц I 3. В11сотя ступени каж- 25 догo шунта равна 1 — 1,3 от шляпки плун— жерл, а диаметр превышает диаметр шляпки плуг»жера ня величину минимально допусткмого зазора. Это обеспечичение тяговой силы.
Толщина пгунтов б со стороны плас— тины 5 выбргп»я минимальной техноло-. гкчески допустимой величины, Прокпядка 7 из немагнитного материала раз— мещена между флянцем 3 11 шунтами 6 и ооесг»ечивает частичное ответ»3»lt ние потока постоянного магнита 8 в шляпку плуюкера, я следовательно, увеличение силы притяжения, развив ваемой между шляпкой и флянцем.
Между ярмом 2 и плунжером 4 имеется основной во здушный рабочий з азор 9., между плунжером 4 и пластиной 5 — дополнительный рабочий эcl3op
10, между плунжером 4 и флянцем 3 нерабочий воздушный зазор )1, между шляпкой плунжера 4 и внутренней поверхностью шунта 6 — нерабочие воздушные зазоры 12 и 13 в исходном
4р
50 положении и в конечном положении плунжера соответственно.
Ня графике (фиг.,1) приняты следующие обозначения; 14 — тяговая харак55 теристика при нулевом токе; 15 — тяговая характеристика срабатывания для прототипа; 16 — тяговая характеристкка срабатывания для предлагаевяет максим»»льну1о проводимость маг- 30 нитного потока и максимальное увелимого:3;»ектрг м,»1 нита; пути магHHTHoго IloòîKEE 110KП.»аны позициями 17-2! .
Меньший диаметр ступени каждого шунт;1 6> р !.»llålïå»» со стороны фланца
3, тяк кяк в противном случае больш;»я няч яль1»я я магнитная проводимость между шляпкой плунжеря и шунтами зашунтирует долю рабочего потока, 1»яг»рлвлен»»сэггэ 1»стречг»о потоку постоянного магнита в зя зоре между шляпкой плунжеря 4 и пластиной» 5 и ум» ньшит чувствительность и тяговую сиг"у электромагнита .
Дг»иня суженной части плунжера со стороны фланца для создания максим аль lloH и 17 онодимо ст1» мя Г»»итно ГО ИОтО кя Е» конце ходя г»лунжера должна быть не менее толщины )3 шляпки
333 Л лг»унжера 4, Если эта длина будет меньше 11ш„, тг> пРовоДимость магнитного потока и тяговая сила уменьшатся.
Максимальная длина суженной части зявиг ит от величины хода плунжера, ня котором постоянный магнит выполняет функцию возвратной пружины и развивает силу, показанную кривой 14 на фиг.1.
Тяк как этот ход и электромагнитных коммутационных аппаратах состав— ляет не менее 15Е от полного хода
1 плунжеря, а. толщина шляпки плунжеря — не мег»ее 657 от этого хода, то длина суженной части плунжера удовлетворяет соотно»пению
1l < v — О, 15 д х = О, 85 х я максимальное о»"ношение длины суженной части к толщине шляпки равно (E1 /11,) = 0,858 /О,) 5 8„= 1,3 ° Если эта величина будет больше 1,3, то чувствительность электромагнита в начале хода плукжера уменьшится. Толщину шунгов со cTopoHbl пластины 5 выбирают иэ условий создания оптимальной магнитной индукции в шунте и из конструктивно †технологических соображении. Электромагнит работает следующим образ ом ° В исходном положении при ИДС кагушки равной нулю., плунжер 4 притянут к пластине 5 c»iiloH потока постоянно. го магнита, проходящего по пути 17„ при этом он создает усилие P тротр 1 58. 210 25 г 1ния (крие3 ял 1 4 пя фиг, I ), 1!ри поля че тока в катушку рабочий мягHHT— ныи поток, проходя по пути 8,притя— гивает плунжер 4 к ярму 2 одновре— 5 менно часть рабочего магнитного потока, ответвляясь по пути 19, действует встречно потоку постоянного мяг нита в зазоре ) О. При этом зазор ) 2 максимален, благодаря чему большая часть рабочего потока ответвляется по пути 19, обеспечивая высокую чувствительность прп срабатывании электромагнита в исходном положении. После отрыва плунжеря 4 от пластины 5 в процессе его перемещения действие потока постоянного магнита на плунжер ослабевает, но одновремен— но начинает уменьшаться пяряэитный зазор между шляпкой плунжера и внут в 20 ренней поверхностью шунта вплоть до его минимального значения, определяемого зазором 13. При этом появля— ется дополнительный путь 20 для потока постоянного магнита, который, складываясь с рабочим потоком, проходящим по пути 21, увеличивает силу притяжения шляпки плунжера к фланцу и, следовательно, суммарную тяговую силу (кривая 16 ня фиг.1 расположе — 30 на выше, чем кривая !5, соответствующая прототипу) и чувствительность электромагнита даже при большой механической нагрузке. При обесточивании катушки плунжер 4 возвращается в исходное положение под действием силы внешней механической нагрузки. Предлагаемый электромагнит имеет чувствительность ня 207. выше, я мяс- 4р су электромягшггя примерно на 07 меньше, чем базовый образец ТКД5030ДС Формулаизобретения 1, Электромагнит, содержащий катушку, магнитопровод, включающий в себя ярмо, фланец и плунжер с шляпкой, установленный с воэможностью возвратно-поступательного перемещения, кольцевой постоянный магнит и другой магнитопровод, содержащий пластину из магнитомягкого материала и шунты, выполненные в виде секторов кольца, при этом шляпка плунжера упирается в указанную пластину, а кольцевой постоянный магнит и шунты расположены концентрично и установлены между пластиной и фланцем, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности ня протяжении всего хода плунжера и уменьшения габаритов, внутренняя поверхность шунтов выполнена ступенчатой формы, причем сг,пень размещена со стороны фланца, вь» опоена высотой, равной 1 — 1,3 толщины шляпки плунжера, и диаметром, превышающим диаметр шляпки плунжера на величину минимально допустимог0 зазора, а толщина шунтов со стороны пластины выбрана минимальной технологически допустимой величины. 2. Электромагнит по п. 1, о т л ич а ю шийся тем,что он снабжен прокладкой из немагнитного материала, которая размещена между Аланцем и шунтами. 1582210 го Составитель Ю,Романов Техред Л.Олийнык Редактор А,Ревин Корректор О,Кравцова Заказ 2090 Подписное BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Рауша кая наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
