Электромагнит постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве исполнительного двигателя возвратно-поступательного движения. Цель-увеличение тягового усилия. Электромагнит постоянного тока содержит магнитопрозодящий корпус 1 с обмоткой 2, немагнитную направляющую втулку 3 с установленными в ней м гнитопроводящими кольцами 4. Внутри втулки 3 установлен якорь, состоящий из магнитопро-юдящих колец 7, сыпслненных в Форме цилиндрических сердечников с буртом на торце, и немагнитных колец 8, закрепленных на немагнитном штоке 9. Осевая длина магнитопроводящих колец выбирается из соотношения (н- -1/415). 4 ил. СО С

СОЮЗ С e rCl Х социллистическух

РЕСПУЬЛИК (sI)s Н 01 Г ?/13, 7/16 гссудь ста ->-. ûé коии1ет по изоБРе1 ег . iill4 и ОТКРытияч пРи гкнт сссР

Of ЕСАНYiЕ КЗСБ ЕТЕРРЧ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 2 1 У 7 (21) 4694 l44/0? (22) 24.flý.о9 (46, 15.; 1.92. Б гол. М 2 (71) Институт горного де/la СО АН СССР (72) B.Ю, Нейман, M..À. Теребенин и

Г.Г. Угаров (5"! 621.318.3(083.8) (5, Журавский Ю.В., Солодовник О,С, Электромаг: итные механизмы прокатных станок. i4.: Металлургия, 1964, с, 39.

Авторское свидетельство СССР

М 718869, кл. Н 01 Г7/13, 19?8. (54) ЭЛLКТРОМАГНИТ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве (>> 5 N (>I) 1 7О=- ; Э А 1 испол нител ь ного двигателя воз в ратно-поступательного движения. Цель — увеличение тягового усилия. Электромагнит постоянного тока содержит магнитопрозодящий vopnyc 1 с обмоткой 2, немагнитную направляющую втулку 3 с установленными в ней магнитопроводящими кольцами 4.

Внутри втулки 3 установлен якорь, состоящий из ", äl Höтоппоолящ! K " ?, с,пслненных в Форме цилиндрических сердечников с буртомна торце, и немагнитных колец 8, закрепленных на немагнитном штоке 9. Осевая длина магнитопроводящих колец выбирается из соотношения f =4 (1н— 1/4 lg). 4 ил.

LIDvvQ

° J

41

r5

Изобретен}ле а I носится 1(зле.: ГротехниКе, а имеfl На К зЛ»" I I>oiM3(, 1!11." 4 IlCCT:; il}10

Га така, и может б ь}т;> ис Г1011 ьзс:.i 31. а о качестве исп .ли«тельного дзигателя,",азора п}о-паступа «льнсго дви:..1-,101, Известен электромагнит, содср:кащий катушку возбуждения, зак,1О: енную о корпус-мэгнигапро»вод, внутренн}сю направл ющую втулку и якорь, набранные иэ чередующихся магнитопроосдящих и немаг:}лтных колец.

Наиболее близким по техническлл сущности к изобретению является электромагнит, включающий корпус с концентрично расположенными в нем сбматкой всзбу>кдения, стопором, направляющей втулкой v. якорем, причсм якорь и напраоля}сщзя втулка выполнены в виде чередующихс. магнигопрооодящих и немагнитных колец.

Прл подаче напрлже}1ия на катушки возникает движущее усилие и магнитопроводящие кольца якоря стремятся зан}ть симметричное положение Относитель}10 немагнитных колец направляющей втулки.

Ь1аксимальное тяговое усилие имеет место, когда н"магнитные кольца втулки пере(сыты магнитоправодящлми кольцами якоря, а торцы магнитопроводящих колец якоря находятся на одной линии с торцами магнитапрсоодящих колец направляющей втулхл 2.

Недостатком такого электрсмагнлта является малая величина удельного тягового уси.лия.

Цель изобретения — увеличение тяго }оlo усллия.

Поставленная цель достигается тем, ITQ в электрамаг}лите, содержащем корпус, выполнонный из Màãíèòoïрoвадящего материала, расположенные в нем конце 1трично друг относительно друга .атушку возбуждения, направляющую немагнитную втулку с установленнь;ми неподв«:кно внутри нее магнитоправсдягцими кольцами, якорь, содер>кащий немагнитный шток с закрепленн}(ми на нем магни гопрооодящими кольц=,ли чередующимися с немагнитнь1ми кольцами, при этом внутренней диаметр указанных магнитопрсвадящих колец, установленных о указанной немагнитной втулке, больше наружных диаметров магнитапров 1111ц}лх и немагниf}ILIx колец, устзнсD,}}ií,л на штока якоря, магнитапрс:.,Одя ..ле кольца, устанавленны = внаи . а }ля}с щей нсмаГнитнай отул ке и нэ якоре, раз}ла11!ень1 с Одни 1 и 1»f 1 }ке шагам, я .Орь уста}1011Л. 11 с -.Оз.:с;.. .-. 00- ьк> ва" вратнс-пссту }стел } с! О и = р".. „ I =.:! 1«я, к,«- :.;,1; . и3 указан}lых маl ниi «}р.>, 1 11 i ("ал 1!$

ivi4, IiIПОз111Е11НЫМ Заftf! ",.", :ЦО С r i! цс}Л

;;or!,Ii,3, нзl)ужны .1, ;,:1 . cò}I ó,0 3 бзл ша

П . 030>1 Я 11 ->Х i: >ЛЕ I Ь ОТ" I iO . i . i,(Ь " i : 3 l

Н 1г} Л" . 1" T. : i;- :Лк"

11, ". I (; . .Я р .1: I . Ii C }Рд:,., }Ц11Х

;Ë н1 J,» ьс } 1 а}1 1 .,",Ðñ Я е С 1 13 CC >Т}101»1еНИЯ л (1 1 /л,1 где 1н — дл«на с в:я }-,с}(агниf«oão кольца, установленного на якоре;

}э — тол! .,1}}а указа, i:ного Gj рта.

Предло.кеннае устройство в зависимаст1 т числа маг111-.:".пр сдл..;.1х и немагнитных колец ма.-(вт иметь з. ачитель}1ог число рабочих зазоров по },лине «атушки, причем зазоры меж;у торцами i.àã}I«òo;jðoводящих колец л буртов расположены внутри катушки, что сбе=печиэзсг бсл }>ую силу тяги.

Указанное соотношение м .Кду длиной магнитных и }}емаг «1-ных = =ньев а =-спечивает наибольшее увеличение удельной силы тяги эл;.Трамагнита.

На фиг, 1 приз,"она к cгр,(тизная схема электромагнита, в котором магнитопроводящие кольцз, выполненные в форме цилиндрического сердсч ..Кс с мртсм на торце, р1с1 01í......t.a «1 ко 1а яка}>е; на ф«г. 2 — то же, только на направляющей нема}нитной втулке; h3 флг. 3 — та же, как на якоре, так и на напраоля.сщсй немагн}лтнай втуле; на фиг. 4 — экспс;и;..}}тальные кривые изменения тяговых усилий в завлсимости от хада якоря.

Электромаг;.ит гсстояннзга тока по фиг. 1 содержлт ц«линдрический магн}лто равсд}111}ий карп >c мзГнитОгрсеОд 1, В к:ларам раз}лещ на кат;шк". осз ужде}1ия 2 и BH Tpcíífjë наг рлэляюlцэя немагнитная втулка 3 с за (р пленными неподв 1ж}10 магяитопровсдящими кгльцами 4. Внут 1 неMýãHèòí0 л тулкll на подш_#_ 1никв . сколь>кения 5, с взз :.ОжнсcTb г"" щения о ",ксиальнсм нгграол 1, «, установлен якорь, состоящий i13 маГнитоп;, водящих колец i, оыг}ал1-;;:-1х в фарм, . «ндричес ...Сер,",сч ликов с уртОм на to i"! 4 t,! 3ìýÃH!I НЬ}х;ОЛец .)> Не !>д".! .. 10 y p firtoH}IUX

Id не.1згнигнзм 01тс(е 9. Н маг}1«тные ксл ьца 11 а }3ч - л ." т . с . а Гн ита I>GI Qò сыть вы полн:. }f ка < !3 не}1 .f н!лтнс Га .".-} Гор«Зла, Так 1 з 3 с ет ОО! 330Е 3«fj!I эа":„",,:. JHgх Пра, 0)/1Ь1!Г,." . . 4... ";> f. Г}1Е fj IC .; «З;Е. .:. Г. ОДНИМ

1л тем >(е ш,., л 1,- i-, -, 11 "!! ", - -, уста

Ус.(1 « 1 -- 1:.",..".,,СК 111Ã..((9.

1705890

10 (5 г г, 2 v

30

ДГ nl(3 ч Кд" .,<«,ОГО l i НИ.OnPO(;O "f(i. l: I О ког:ь! а 4, 7 поищете равной .. =- 4 ("„— 1/ ;(1. г нэпp-.. .".:< ° (!, .1:l h(3 н(1т«(ай втулки и яы(<(1раетсх в .".=.=.исил"Ости от требуе:.Ого ((с;,еме(дени!. Якоря, а ьеличина нерэбоч го ()o <«)". "-,(О(". -.; вора L,.!.„;;;,()ó h(a(H(1 rnnpc(одяц(;:л((! l 0(, евами я ко эх и НQn oflnг(я«О((<ей не(1агл (1-, <о(1 (: <лки flo з ес) H<.(! рекомендаци "1.

Ьd <)иг, 4 приведены экспериментальные Грив - е;яго;.:ых усилий от хода якоря пре,"г.=га < .".: констоукции электоол(ггнита, ил«»þ(,L:ãc различнь«е отнашсния р длины Heh(arHL;THoro когo <à i«к суммгр((ой длине L гн(;тогpnâoäÿ < oãо колцэ и длине

6jjpTo (6, Р = I «/(!<(+ (6). В зависи(4ocTи От

ОТНО(ч<ЕН(.1Я Й I(OTOPO ИЗМЕНЯЛО Ь В ИНТЕОвале 0,2 — 1,С, была получена Оптимальная величин; к . ;.ициента 0,2 <Р< 0,3, при этом, я Голое у<с илие максимально

1;ривал 10 тхгоього усилия при p = 1,0, кривая 11 при " .=-0,5; кривая прир = Г кривачах 14 при <<.g = 0,2.

Tavern - с a

r получ нными соотношения;.",.:"„которые onр.:деля(от магнитную проводимосгь в нерабочем воздушном зазоре Л(ежду магнитоп раеодя щими кольцами 4, 7. С умсньшен;;ем длины нерабочего зазора Л магнитная и-„оеодимос1ь ул1еньшается, а сила, противодействугощая основной, увеличивается, Результирующее усилие в направлении Х при этом уменьшается.

Кри(1эл 14 тлГОЯОГО усилия проходит ниже, чем крк "-.(13, что Обьясняется знэ ительным „:îñòîì нерабочих потоков рассеяния при уменьшении длины немагнитного ..ольца t„, Принимая за оптимальное значение P= 0,25, получают выражение и = 4 ((«(— 1« /4 5).

М(1нимальн;-Я длина бурта I6 определлется, исходя и- равенства сечения магнито ровода n(. nóò(1 замыкания магнитного потока Фи вычисляется исходя иэ радиального сечения л(аг((итопроьода, а максимал ьнэя — в завис«мости оттребуемого раба-.его

ХОДа ЯКОРЯ Х =1„— t6.

Электро.. ггнит работает следующим образ.— (.

Б исхсд ам состоянии якаp(> электрол г;.:,«та нг-..:if л в пел(«<.ен(((., гюкэ энно(1 H ". . . 1, ; < О cooi + < 1 ст<(е1

1 ьо1Г -l .! О, :I <0 . "г ээ iopу х.= ((. ()

ПО1О ;

50 бэ магнитог,„ О:,Од 1 и по"ледоеател (-(o через л1агн((тппрсвод.",(((ие когьца 4, 7 "-:.,ря и «(e-!! (4!1 <с (1 в Гу f(; и 3. Под дл.") - (() иc !>: Эл((L« -гром - Гl(! (тl(ОЙ сил ы якорь на (l(oт пе(..:=,мещаться . ; сторону у ; .. I(.L< с(;ия рабочих зазоров д, В пол<О;:.е ..111. кс;, .1 зэ:Оры станут равны нулю, сил<а притяжен" я между кольцами 4, 7 будет наибольшей.

Варьируя длиной магнитных звеньев, мох(но изменять величину хода якоря, Возврат якоря в исход! Ое палохсение при обесгочивании катушки возбу;::дения осуяцестг<ляетсл упруг(<ми c nàf(". 10:е„,этной пружины, либо аналогичным у тройстВОМ.

Предлагаемый электро:. -нит при малом наружном диаметре корпуса обеспечивает высокое тяговое усилие np 1 мень(!)Их значениях тока D обмотке возбуждения за счет большей величины удельн, го тягового усилия, что повышает его эконом(;чность и ра.ширяет область применения, Особенно при использовании его в качествс удерживающих и погружных устройств, насосов и т.., где накла i;-,.ваются ограничения на ли:ейные размеры.

Формула изобретения

Электромагнит постоянного тока, содержащий корпус, выполненный из магнита;,)оводного материала, располох(еннь<е в нем концентрично друг другу кгтушк, возбуждения, направля:ощую немагнитную втул«,у с установленными внутри нее магнитспроводящими кольцами, якорь, содержащий Hàмагнитн(- и шток с установленными на нем л1эгнитопроводящими кольцами, чередующимися с немагнитными кольцами, причем внутренний диаметр укаэанных магнитопроводящих колец, устанозленных в указанной нел;агнитной втулке, больше наружных диал1етров, указанных магнитопроводящих и немагнитных колец, ус-,эновленных на указанном ш,o:e якоря магнитопроводлщие кольца, установленные в направляющей немагнитно . втулке и на штоке якоря размещены с одним и тем же шагом, якорь установлеH с возможность(а возвратно-поступательного пере:(ещения. отличающийся тем, что, с целью увеличе(:ил тлгового усилил, каждое из указан (ых л эгнитопрооодлщ .. (:C1cö якоря

ci(:- :жс«(0 маГн(,топ;)Оводл(.",,;;, б. p oh1, е -(Г(ал l<л! < l! t <м ээпод<1иц<) с то,Lt()h; !"«льц», на ()у.:,<(ь(! т и .(rет, : б)уртэ бал .<, л <

КЕ, ПР(1ЧСМ ОСГ90 "l ДЛИ((Л (««МЭ(((«1ТЕ;(PO!«(!

Составитель В.Найман

Техре,ч t;1,Ыор ентал

Корректор С,Шс.;,н

Реактор M.Toâòèí

Заказ 197 i ираж Г!о,цБисг ое

В!-!ИНПАР Государств.- нно; о ко:катета II() и",-.г1 рет.нч».- и о р Jтия;л г ри ГКНТ СССР

I"! роизвогс ленно-.: а«.лье.:,; к ìÌà : ""iатснт", г. У::.гс!;од, ул,i " ãþû÷à, 131 щих колсц якоря опрсдсл с-.с:i 3 статно: . с нил ! л =- 4 (!н 1/4!б), фига

0Р5 05

©иг. 4 гас !и — осесал длина на..агнит.гого ко ьца, уста. !Ох ..:ikil э,- ;;агоре ! б — тслщн я указанного бурга.