Составной кольцевой магнит

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении элементов магнитной системы, например используемых как ротор шагового электродвигателя, двигателя с катящимся ротором или как элементы магнитных муфт и т.д. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы. Цель достигается тем, что магнит состоит из двух сегментов больших наружного и внутреннего радиусов и двух сегментов меньших наружного и внутреннего радиусов, расположенных в чередующейся последовательности, при этом центральные углы сегментов равны 90°, а наружные и внутренние радиусы связаны с полуосями овалов наружного и внутреннего соотношением R2/R1, Г2/п - (1,037 - Va/b - 1,028)/1,088, при RI п -у-, где RI, п - большие наружный и внутренний радиусы сегментов; R2. Г2 - меньшие наружный и внутренний радиусы сегментов; а R2 + .Ri -R2 V2 - большая полуось внешнего овала; b RI Ri -Ra Ъ малая i П - га полуось внешнего овала; а п + -п большая полуось внутреннего овала; b n П - Г2 причем разности радиусов всех сегментов одинаковы. 3 ил малая полуось внутреннего овала, сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ю1)5 Н 01 F 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.028)/1,088, 1 (21) 4652543/07 (22) 20.02.89 (46) 28.02.91. Бюл. М 8 (72) Л.С,Григорьев, Г.Б.Жевна и Н.В.Голенко (53) 621.318.25(088.8) (56) Патент Японии М 48 — 33442, кл. Н 02 К 29/02, 1973.

Патент США М 4614930, кл. Н 01 F 7/02, 1986. (54) СОСТАВНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ МАГНИТ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении элементов магнитной системы, например используемых как ротор шагового электродвигателя, двигателя с катящимся ротором или как элементы магнитных муфт и т.д. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы, Цель достигается тем, что магнит состоит из двух сегментов больших наружного и внутреннего радиусов и двух сегментов меньших наружного и

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении элементов магнитной системы, например используемых как ротор шагового электродвигателя.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы.

На фиг. 1 изображены магнитные элементы, из которых собирается составной кольцевой магнит с овальным сечением; на фиг. 2 — кольцевой овал, позволяющий установить соотношение геометрических разме... Ж 1б31б14 Al внутреннего радиусов, расположенных в чередующейся последовательности, при этом центральные углы сегментов равны 90О, а наружные и внутренние радиусы связаны с полуосями овалов наружного и внутреннего соотношением .. -и, »-" и при Я1 > r1 > —, где Я1, r1 — большие наружR1

2 ный и внутренний радиусы сегментов; R2, r2— меньшие наружный и внутренний радиусы .R1 2 сегментов; а =- R2+ большая полу2 1 2 ось внешнего овала; Ь = R1 — -- малая

r1 — r2 полуось внешнего овала; а = г2+

2 большая полуось внутреннего овала; Ь =- r1— г1 — гг — — малая полуось внутреннего овала, 2 причем разности радиусов всех сегментов одинаковы, 3 ил. ров отдельных элементов; на фиг. 3- график экспериментальной зависимости радиусов кольцевых сегментов от требуемой овальности, Составной кольцевой магнит с заданной овальностью состоит из двух сегментов

1 меньших радиусов и двух. сегментов 2 больших радиусов. Пространственное расположение магнитных элементов составного магнита показано на фиг. 1. Некоторые соотношения геометрических размеров sheментов составного магнита можно определить с помощью фиг. 1.

1631614

Полуоси внешнего овала связаны с радиусами сегментов следующими выражениями:

R1 п2. а = OA = A04+ 004 = Й2+

2 где A04 " 004 = R2;

010= R1;

004 = (01D — 004) cos45 =(Я1 — R)/ 2, b = OB = ВΠ— 00> - R) -(R> — R)I 2, где B01= R1;

001 = 004 =(R1 — йф 2.

Полуоси внутреннего овала связаны с радиусами сегментов следующими выражениями: а = ОА = А 04 + 004 = г2+

Г1 Г2

I где A04= 004= r2, 01D = r1;

I»

004 = (010 — DI04) cos45О =(r1 — ф 2, Ь =-ОВ = В 01 — 001=- I1—

1 i I г1 r2

2 где B 01 г1;

OO1 = 004 =(г1 — Q/1/2

Экспериментально определено соотношение геометрических размеров элементов составного магнита, а именно радиусов сегментов, с полуосями внешнего и внутреннего овалов кольцевого овального сечения.

Было изготовлено 10 макетов кольцевых овалов, составленных из сегментов с различными отношениями наружных и внутренних радиусов, т,е. R2/R1 и г2/г1. На этих макетах измеряли штангенциркулем как радиусы сегментов, так и полуоси кольцевых овалов, составленных из этих секторов, Результаты измерений в относительных единицах представлены в таблице.

Из результатов макетирования кольцевых овалов следует, что для внешнего овала отношения В2/К1лежат в пределах 0,5 — 1,0.

При R2/R«0,5 составить овал из сегментов с таким отношением невозможно, так как в этом случае между составными элементами овала будет воздушный зазор.

Результаты представленные в таблице, были обработаны с использованием метода наименьших квадратов и получено выражение,/а

1,087 — Я вЂ” 1,028

R1 r1 1,088 которое графически представлено на фиг. 3.

На фиг. 3 показан диапазон возможных отношений радиусов для внешнего овала.

Диапазон отношений r2/г1 для внутреннего овала составляет 0 — 1,0.

Используя выражение (1) или график на фиг. 3, можно для любых отношений а/Ь и а /b (овальности) найти требуемые радиу1 1 сы сегментов, из которых можно составить кольцевой овал с заданной овальностью, Были изготовлены три типа составных

5 кольцевых магнитов; один из Sm Cog и два из феррита бария. Для этой цели иэ марки КС—

37 были взяты два кольца К 40 х 30 х 3 и

К 20 х 10 х 3, а для феррита бария: а) К 70 х х 35 х 12 и К 60 х 25 х 12 марки 25БА170:.

10 б) К 61 х 24 х 13 и К 52 х 25 х 13 марки

6БИ240. Каждое кольцо было разрезано алмазным инструментом на четыре равные части — на четыре сегмента с центральными углами 90 .

15 Из полученных секторов каждой марки материала склеиванием были собраны составные кольцевые магниты. Магниты из марок КС-37 и 25БА170 были намагничены аксиально, а магнит из марки 6БИ240 — ра20 диально.

Формула изобретения

Составной кольцевой магнит, содержащий набор магнитных элементов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения

25 технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы, он состоит из двух сегментов больших наружного и внутреннего радиусов и двух сегментов меньших наружного и внутреннего радиусов, располо30 женных в чередующейся последовательности, при этом центральные углы сегментов равны 90О, а наружные и внутренние радиусы связаны с полуосями овалов наружного и внутреннего соотношением

1 087 — — 1,028 т

R1 r1 - 1,088 пРи К1> г1 >—

R1

40 где R1 и r1 — большие наружный и внутренний радиусы сегментов;

R2 и г2 — меньшие наружный и внутренний радиусы сегментов;

R1- Йг

45 а = R2 + — большая полуось ч2 внешнего овала;

R1 — R2

Ь = R1 — — малая полуось внеш2 него овала;

50 1 r1 — r2 а = r2+ — большая полуось внут2 реннего овала;

b = г1 — — малая полуось внутрен1 г1 г2

55 него овала, причем разности радиусов всех сегментов одинаковы, 1631614

0,2

0,4

0,1

0,3

0.8

1,0

0,9

0,5

0,7

0,6 а/b

1.096

1,320 а/b

2,025

1,432

1,320 2/R1 и/Ã1

1,763 1 574

1,231 1,158

1,231 1,158

1 045 1 0

1,096 1,045 1,0

1631614

Составитель А.Лукин

Техред М, Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор А.Огар

Заказ 550 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, М-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Шф %/

Ю 2 1 1