Поляризованный электромагнит

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, и может применяться для защиты выпрямительных установок от обратных токов. Технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия, технологичности и расширении диапазона его эксплуатации. Поляризованный электромагнит содержит магнитопровод с катушкой управления, постоянный магнит, главный якорь и якорь свободного расцепления. Магнитопровод выполнен из двух П-образных частей, причем первая часть изготовлена шихтованной, а вторая часть не шихтованной, и части совмещены между собой так, что между ними образуется воздушный зазор. 4 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, и может применяться для защиты выпрямительных установок от обратных токов.

Поляризованные электромагниты, удерживающиеся во включенном положении за счет магнитного потока в рабочем зазоре якоря, создаваемого постоянным магнитом, известны из следующих источников:

1. Патент на изобретение RU №2076377, 1994 г.;

2. Патент на изобретение RU №2168230, 1999 г.;

3. Патент на изобретение RU №2215162, 2002 г.;

4. Патент на изобретение RU №2242816, 2002 г.;

5. Патент на изобретение RU №2298243, 2004 г.;

6. Патент на изобретение RU №2076377,1994 г.;

7. А.И.Голубев. Быстродействующие автоматические выключатели. - М.-Л.: Энергия, 1964, рис.100, стр.210-215;

8. Автоматические быстродействующие выключатели постоянного тока. Учебно-методическое пособие по дисциплинам «Тяговые и трансформаторные подстанции» и «Городской электрический транспорт» для студентов специальности 101800 - «Электроснабжение железных дорог» - Самара: СамИИТ, 2001, стр.27-30.

Наиболее близким к патентуемому изобретению является поляризованный электромагнит выключателя по восьмому источнику. Поляризованный электромагнит по этому источнику состоит из магнитопровода с катушкой управления, постоянного магнита, главного якоря и якоря свободного расцепления.

Сложная кинематическая конструкция (вращение подвижных элементов вокруг различных осей) формирует большой по габаритам, массе и количеству деталей электромагнит.

Недостатком этого устройства является сложный технологический процесс при изготовлении электромагнита из-за выполнения большого количества деталей различной конфигурации.

Кроме того, при включении электромагниту необходимо создавать большие усилия для притяжения громоздких якорей с дополнительными приспособлениями. При этом большая масса подвижных частей препятствует силам отключения и соответственно замедляет процесс отключения электромагнита.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание поляризованного электромагнита с меньшими габаритами, высоким быстродействием и технологичной конструкцией.

Технический результат изобретения заключается в повышении технологичности конструкции при изготовлении, обеспечении высокого быстродействия при работе поляризованного электромагнита и расширении диапазона его эксплуатации.

Это достигается тем, что магнитопровод выполнен из двух П-образных частей, причем первая часть выполнена шихтованной, а вторая часть не шихтованной, и части совмещены между собой так, что между ними образуется воздушный зазор. Применение двух П-образных магнитопроводов упрощает конструкцию, а выполнение одной части магнитопровода не шихтованной создает упрощение технологии при изготовлении конструкции. При этом количество деталей (заклепки для шихтованного магнитопровода, дополнительные рычаги и оси для осуществления движения якорей) значительно сокращается. А это свидетельствует об уменьшении требуемой мощности электромагнита для приведения в движение меньшего числа деталей, а следовательно, уменьшении его габаритов и массы. За счет уменьшения массы подвижных частей электромагнита (главного якоря и якоря свободного расцепления) существенно повышается быстродействие в работе электромагнита. Выполнением воздушного зазора между частями П-образных частей, и изменяя, таким образом, магнитное сопротивление устройства, расширяется диапазон применения поляризованного электромагнита.

Изобретение поясняется примером выполнения поляризованного электромагнита.

На фиг.1 изображен общий вид поляризованного электромагнита. На фиг.2 поляризованный электромагнит изображен в отключенном положении, на фиг.3 - то же в предвключенном положении, на фиг.4 -то же во включенном положении.

Поляризованный электромагнит содержит магнитопровод, выполненный из двух П-образных частей 1 и 2 (фиг.1), которые совмещены между собой с зазором 6 (фиг.2). Первая часть 1 П-образного магнитопровода выполнена не шихтованной, а вторая часть 2 - шихтованная, изготовлена из электротехнической стали. На первой части 1 магнитопровода установлена катушка управления 3. В одном из сердечников второй части 2 П-образного магнитопровода расположен постоянный магнит 4. Главный якорь 5 и якорь 6 свободного расцепления закреплены на общей оси 7. На этой же оси установлен рычаг 8, неподвижно закрепленный одним концом с якорем свободного расцепления, а другим подпружинен пружиной 9 свободного расцепления. Шина 10 главного тока коммутационного аппарата проходит в окне шихтованной части магнитопровода. Электромагнит установлен на неподвижно закрепленном основании 11.

Включение поляризованного электромагнита осуществляется следующим образом.

Для включения поляризованного электромагнита на катушку управления 3 необходимо подать соответствующее напряжение питания. При этом направление тока в катушке управления 3 подается таким, при котором магнитные потоки этой катушки 3 и постоянного магнита 4 имеют одинаковое направление. При подаче на катушку управления 3 включающего тока главный якорь 5 и якорь 6 свободного расцепления, преодолевая усилие пружины 9 свободного расцепления, электромагнитными силами притягиваются к магнитопроводу. Такое положение поляризованного электромагнита (фиг.3) устанавливает контакты (на фиг. не показаны) коммутационного аппарата в предвключенном положении. Через некоторый промежуток времени (обычно 0,5 с) напряжение питания с включаемой катушки снимается. Суммарный магнитный поток системы (от катушки управления и постоянного магнита) ослабевает. Якорь 6 свободного расцепления магнитным потоком постоянного магнита 4 не может удерживаться в притянутом к магнитопроводу положении и под действием пружины 9 свободного расцепления отпадает, выполняя вращательное движение вокруг оси 7 по часовой стрелке, и этим переводит контакты коммутационного аппарата во включенное положение. При этом направление магнитного потока, создаваемого главным током коммутационного аппарата и протекаемого по шине 10, и направление магнитного потока от постоянного магнита 4 совпадают.

При аварийном отключении главный ток в шине 10 меняет направление на противоположное. Суммарный магнитный поток (от постоянного магнита и шины коммутационного аппарата) ослабевает настолько, что главный якорь 5 не может удерживаться в притянутом положении и под действием отключающей пружины (на фиг. не показана) незамедлительно отпадает. Поляризованный электромагнит, а вместе с ним и коммутационный аппарат переводится в отключенное положение.

Таким образом, за счет того что магнитопровод выполнен из двух П-образных частей, причем первая часть выполнена шихтованной, а вторая часть не шихтованной, и части совмещены между собой так, что между ними образуется воздушный зазор, достигнуто быстродействие конструкции, повышена технологичность изготовления и расширен диапазон его эксплуатации.

Поляризованный электромагнит, содержащий магнитопровод с катушкой управления, постоянный магнит, главный якорь и якорь свободного расцепления, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен из двух П-образных частей, причем первая часть выполнена шихтованной, а вторая часть - нешихтованной, и части совмещены между собой так, что между ними образуется воздушный зазор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для изготовления электромагнитных нейтральных реле. .

Изобретение относится к электромагнитному пускателю для перемещения контакта во включенное или выключенное состояние, содержащему стержень, приводящий в движение контакты-контактор, который способен перемещаться в продольном направлении между первым положением, соответствующим выключенному состоянию, и вторым положением, соответствующим включенному состоянию, сердечник, который изготовлен из магнитомягкого материала и соединен с контактором, катушку включения, которая взаимодействует с сердечником, а также полюсную часть, которая изготовлена из магнитомягкого материала, причем ее поверхность, которая расположена со стороны сердечника, в первом положении контактора расположена на расстоянии воздушного промежутка от поверхности сердечника, которая проходит перпендикулярно направлению перемещения, а во втором положении прилегает к упомянутой поверхности сердечника, кроме того, предусмотрено ярмо, которое выполнено из магнитомягкого материала, для замыкания магнитного потока катушки включения через полюсную часть и сердечник, а также постоянный магнит для удержания контактора в первом положении и пружина, которая предварительно натягивает контактор во втором положении в направлении первого положения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах для блокирования замков автомобилей, сейфов, дверей с целью предотвращения несанкционированного проникновения.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, и может применяться для защиты выпрямительных установок от обратных токов

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении коммутационной способности. В бистабильном электромагнитном приводе с поляризованной параллельной магнитной цепью и параллельными рабочими воздушными зазорами между внешними стержнями U-образного ярма из мягкой стали расположен и выполнен с ними за одно целое плоский постоянный магнит, который содержит центральный стержень из мягкой стали и наводит постоянный магнитный поток на качающийся якорь, опирающийся на центральный стержень. Обмотки возбуждения с раздельным управлением выполнены на каждом внешнем стержне с возможностью подачи в них импульсов для поворота качающегося якоря из одного самофиксирующегося посредством постоянного магнита положения в другое. Магнитный поток, образованный постоянным магнитом, проходит по магнитной цепи, в каждом случае замкнутой через качающийся якорь. Он при наличии магнитного потока, образованного обмоткой возбуждения указанной магнитной цепи, проходящего в противоположном направлении, коммутирован в параллельно расположенную ветвь магнитной цепи, обмотка возбуждения которой находится в невозбужденном состоянии, с возможностью поворота качающегося якоря. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение предназначено для систем автоматики взрывоопасных объектов, подвергаемых ударным и вибрационным внешним воздействиям. Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является увеличение стойкости к ударным и вибрационным воздействиям, увеличение количества контактов при сохранении габаритно-массовых характеристик, а также расширение области его применения. Электромагнитный поляризованный переключатель содержит поворотный якорь, установленный на центральной оси между двух параллельно расположенных магнитопроводов с обмотками управления, перемыкатель с подвижными контактами, связанный с якорем, и неподвижные контакты. Якорь выполнен симметричным, с диаметральным размещением в его пазах постоянных магнитов, выполненных из магнитотвердого материала с высокой коэрцитивной силой и намагниченных в направлении по касательной к окружности поворота якоря. Перемыкатель размещен на центральной оси. 5 ил.

Изобретение относится к электромагнитному приводу (10) электрического выключателя (20), в частности электрического силового выключателя, содержащему по меньшей мере один подвижный якорь (60), который может совершать в заданном направлении (Р) перемещения возвратно-поступательное движение, соединяется косвенно или непосредственно с подвижным коммутирующим контактом (21) выключателя (20) и в замкнутом положении (61) замыкает магнитные контуры (М1, М2) привода (10) на первой упорной поверхности (62) якоря (60) с первым магнитопроводящим ярмом (100) привода и на второй упорной поверхности (63) якоря (60) – со вторым магнитопроводящим ярмом (105) привода (10), по меньшей мере один постоянный магнит (90, 95), вырабатывающий магнитное поле для магнитного контура (М1, М2) и удерживающую силу для удержания якоря (60) в замкнутом положении (61), и по меньшей мере одну катушку (80), расположенную таким образом, что она может вырабатывать магнитный поток за счет протекания тока через нее, попутный или встречный магнитному потоку постоянного магнита (90, 95) в магнитном контуре (М1, М2), причем после сборки электромагнитный привод (10) обеспечивает состояние подрегулирования за счет того, что благодаря магнитной силе постоянного магнита (90, 95) возможно саморегулирование положений первого и второго ярм (100, 105) по отношению друг к другу, и причем оба ярма (100, 105) могут быть приведены в прочно собранное положение за счет того, что они фиксированно ориентированы независимо от дальнейшего позиционирования якоря (60). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, и может применяться для защиты выпрямительных установок от обратных токов

Наверх