Магнитная система

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для повышения напряженности магнитного поля в рабочей зоне и снижения электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект. Технический результат состоит в создании экранированного концентратора магнитного поля. Магнитная система содержит электромагнит и гибкий магнитопроводящий магнитопровод, выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса. Магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала и снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала. Поверхности внешнего токопровода и шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и электроники и предназначено для повышения напряженности магнитного поля при одновременном снижении электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект.

Известны различные магнитные системы.

Известна магнитная система намагничивающего устройства (см. патент РФ №2171983), состоящая из шарнирно соединенных между собой стержней, часть которых выполнена со скошенной с одной или двух сторон торцами под углом к продольной оси, причем, стержни имеют сквозные центральные отверстия и соединяются между собой гибкой подпружиненной тягой, пропущенной через отверстия, а контактируемые поверхности имеют форму круга, вписываемого в площадь сечения стержня, с центром в оси вращения стержней.

Известна также магнитная система (см. а.с. СССР №1007681), содержащая сердечник с магнитопроводом и ряд шарнирно соединенных секций, при этом оси шарниров выполнены гибкими. Недостатком данного устройства является ограниченность шарнирно соединенных секций для контроля изделий сложной пространственной ориентации и значительные электромагнитные помехи в процессе работы катушки с сердечником.

Известен концентратор магнитного поля (см. патент РФ №2121181), включающий один или более каскадов, соосно расположенных с первым, причем, каждый каскад состоит из двух или более систем двухслойных пластин из парамагнетика или ферромагнетика и диамагнетика с частичным отсутствием диамагнетика, а системы двухслойных пластин расположены вокруг воображаемой оси так, что нормали к их поверхностям пересекают воображаемую ось, причем расстояние между крайними точками пересечения не превышает размера наименьшей пластины в направлении вдоль воображаемой оси, при этом, каждая система двухслойных пластин содержит пакет из одной или более параллельных двухслойных пластин, обращенных парамагнетиком или ферромагнетиком к воображаемой оси.

Наиболее близким к заявленному изобретению является магнитная система (см. а.с. СССР №777225) содержащая электромагниты и гибкий магнитопровод выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала, соединяющего сердечники электромагнитов, причем, первый электромагнит имеет разъем для подключения к блоку питания, а второй электромагнит подсоединен к первому последовательно, при этом гибкий магнитопровод выполнен в виде пучка стальных тросов.

Общим недостатком перечисленных известных устройств являются невозможность существенного повышения напряженности магнитного поля в рабочей зоне при одновременном снижении электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение напряженности магнитного поля в рабочей зоне и снижение электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, заключается в создании экранированного концентратора магнитного поля.

Для решения поставленной задачи магнитная система, содержащая электромагнит и гибкий магнитопровод, выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала, отличается тем, что магнитная система снабжена концентратором магнитного поля выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса, при этом, магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала и снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала, кроме того, поверхность внешнего токопровода и поверхность шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода. Кроме того, законцовки магнитопровода выполнены в форме усеченной гиперболы или параболы вращения. Кроме того, законцовки магнитопровода выполнены из однородного магнитного материала с высокой магнитной индукцией насыщения. Кроме того, шайба из токопроводящего материала и законцовка магнитопровода выполнены с возможностью их охлаждения.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.

Признаки, указывающие, что «магнитная система снабжена концентратором магнитного поля, выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса», обеспечивают повышение напряженности магнитного поля в усеченной части конуса магнитной системы.

Признаки, указывающие, что «магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала», обеспечивают электрическую изоляцию магнитопровода с законцовкой.

Признаки, указывающие, что магнитопровод с законцовкой «снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала», обеспечивают экранирование магнитопровода с законцовкой токопроводами и снижение электромагнитных помех за счет обеспечения противоположных направлений токов в токопроводах в процессе магнитного воздействия на объект.

Признаки, указывающие, что «поверхность внешнего токопровода и поверхность шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода», обеспечивают электрическую изоляцию внешнего токопровода и поверхности шайбы из токопроводящего материала вторым слоем электроизоляционного материала за счет его контакта с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода.

Признаки, указывающие, что «законцовки магнитопровода выполнены в форме усеченной гиперболы или параболы вращения», обеспечивают снижение вихревых токов в токопроводах, генерируемых магнитным потоком магнитопровода, что снижает потери на вихревые токи.

Признаки, указывающие, что «законцовки магнитопровода выполнены из однородного магнитного материала с высокой магнитной индукцией насыщения», обеспечивают работу концентратора магнитного поля магнитной системы при высоких значениях напряженности магнитного поля.

Признаки, указывающие, что «шайба из токопроводящего материала и законцовка магнитопровода выполнены с возможностью их охлаждения», обеспечивают снижение температурной зависимости индукции насыщения законцовки магнитопровода.

На фиг. 1 показан продольный разрез концентратора магнитного поля; на фиг. 2 показан разрез В-В концентратора магнитного поля.

Здесь: 1 - магнитопровод; 2 - первый изоляционный слой; 3 - внутренний токопровод; 4 - второй изоляционный слой; 5 - внешний токопровод; 6 - защитный слой; 7 - диэлектрическая накладка; 8 - токопроводящая шайба; 9 - законцовка магнитопровода; 10 - магнитный материал законцовки магнитопровода; 11 - рабочая поверхность концентратора магнитного поля.

На чертежах показаны: (см. фиг. 1 и 2) магнитопровод, выполненный в виде стержня 1 из гибкого магнитопроводящего материала, изолированный первым изоляционным слоем 2, и снабженный соосными с ним внутренним 3 и внешним 5 токопроводами, изолированными между собой вторым изоляционным слоем 4. Внешний токопровод 5 покрыт защитным слоем 6 с диэлектрической накладкой 7 на его концах для удобства работы. Токопроводящая шайба 8 выполнена из высокопроводящего материала и контактирует с торцами внутреннего 3 и внешнего 5 токопроводов, что обеспечивает противоположные направления токов во внутреннем 3 и внешнем 5 токопроводах. Законцовка магнитопровода 9 выполнена в форме усеченного конуса и заполнена магнитным материалом 10 с высокой индукцией насыщения для обеспечения работы концентратора магнитного поля магнитной системы при высоких значениях напряженности магнитного поля. Площадь рабочей поверхности 11 концентратора магнитного поля выполнена значительно меньше поперечного сечения стержня 1, что обеспечивает на рабочей поверхности 11 напряженность магнитного потока, увеличенную на величину, пропорциональную отношению площадей поперечных сечений стержня 1 и рабочей поверхности 11.

Магнитная система, выполненная в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала с концентратором магнитного поля, работает следующим образом.

Магнитный поток, генерируемый источником магнитного поля (на схеме не показан), протекает по стержню 1 гибкого магнитопровода и, далее, поступает в концентратор магнитного поля, выполненный в виде законцовки магнитопровода 9 в форме усеченного конуса, на выходе из конуса которой плотность магнитного потока увеличивается пропорционально отношению площадей поперечных сечений стержня 1 и рабочей поверхности 11 концентратора магнитного поля. Законцовка магнитопровода 9, выполненнная в форме усеченной гиперболы или параболы вращения обеспечивает снижение потерь на вихревые токи. Магнитный материал 10 с высокой магнитной индукцией насыщения и охлаждение законцовки магнитопровода 9 обеспечивают работу концентратора магнитного поля магнитной системы при высоких значениях напряженности магнитного поля. Токопроводящая шайба 8 обеспечивает противоположные направления токов во внутреннем 3 и внешнем 5 токопроводах, питающих обмотки (на схеме не показаны) электромагнита. Противоположные направления токов во внутреннем 3 и внешнем 5 токопроводах снижают электромагнитные помехи, генерируемые внутренним 3 и внешним 5 токопроводами и, кроме того, внутренний 3 и внешний 5 токопроводы экранируют магнитный поток в магнитопроводе магнитной системы от внешних воздействий. Для охлаждения токопроводящей шайбы 8 последняя может быть изготовлена из многоступенчатых параллельно или последовательно соединенных полупроводниковых р и n переходов, использующих эффект Пельтье.

Таким образом, выполнение магнитопровода в виде в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала с концентратором магнитного поля, выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса, и экранированной от внешних воздействий токопроводами с противоположными направлениями токов в них, позволяют создать экранированный концентратор магнитного поля для повышения напряженности магнитного поля в рабочей зоне и снижения электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект.

Предлагаемое устройство можно применять в области электротехники и электроники для повышения напряженности магнитного поля при одновременном снижении электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект.

1. Магнитная система, содержащая электромагнит и гибкий магнитопровод, выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала, отличающаяся тем, что магнитная система снабжена концентратором магнитного поля, выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса, при этом магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала и снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала, кроме того, поверхность внешнего токопровода и поверхность шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода.

2. Магнитная система по п. 1, отличающаяся тем, что законцовки магнитопровода выполнены из однородного магнитного материала с высокой магнитной индукцией насыщения.

3. Магнитная система по п. 1 и 2, отличающаяся тем, что законцовки магнитопровода выполнены в форме усеченной гиперболы или параболы вращения.

4. Магнитная система по п. 1, отличающаяся тем, что шайба из токопроводящего материала и законцовка магнитопровода выполнены с возможностью их охлаждения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении величины концентрированного магнитного поля в рабочей зоне индуктора и повышении производительности и сроков службы индуктора.

Изобретение относится к электротехнике. Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности электротехнического оборудования.

Изобретение относится к области размагничивания кораблей. Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей содержит неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока, зарядное устройство, емкостной накопитель энергии, датчик напряжения, мостовой коммутатор, датчик тока, обмотку размагничивания, устройство формирования импульсной последовательности и устройство задания параметров импульсной последовательности.

Изобретение относится к области противодействия средствам магнитометрического обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано для защиты кораблей, машин и других технических объектов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при размагничивании деталей судового машиностроения после магнитной дефектоскопии. Технический результат состоит в повышении качества, снижении трудоемкости и обеспечении стабильности размагниченного состояния изделия по отношению к эксплуатационным механическим нагрузкам.

Использование: для создания полупроводниковых приборов, обладающих чувствительностью к воздействию магнитного поля. Сущность изобретения заключается в том, что пленочная система формирования магнитного поля содержит подложку, диэлектрический слой, магниточувствительный элемент, пленочные концентраторы магнитного поля, расположенные с двух сторон от элемента, чувствительного к магнитному полю, пленочный магнитный экран, где пленочные концентраторы состоят из 2 или 10 областей, разделенных немагнитным зазором, а над элементом, чувствительным к магнитному полю, между концентраторами параллельно плоскости подложки расположен пленочный магнитный экран над чувствительной областью магниточувствительного элемента.

Изобретение относится к испытанию колесных пар железнодорожного транспорта. Разъемный соленоид выполнен в виде витков из широкополосной шины, разделенных по диаметру на подвижную и неподвижную секции.

Изобретение относится к размагничивающим устройствам, в частности к устройствам, предназначенным для размагничивания судов и подводных лодок на стационарных станциях.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации магнитных свойств магнитов типа Sm-Co-Fe-Cu-Zr путем их частичного размагничивания. Технический результат состоит в повышении точности и стабильности работы навигационного оборудования и систем авиационной автоматики.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для размагничивания бурового инструмента непосредственно в составе колонны бурильных труб. Устройство для размагничивания содержит катушку для пропускания размагничиваемой колонны бурильных труб, ротор для вращения колонны бурильных труб, размещенный на устье скважины выше катушки, систему управления электроприводом буровой лебедки, предназначенной для спуска-подъема колонны бурильных труб в обсадную колонну скважины.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для повышения эффективности, технологичности и точности магнитных измерений в процессе магнитного воздействия на объект. Технический результат состоит в обеспечении измерения магнитных взаимодействий внутри экранированной магнитной системы. Магнитная система, содержащая электромагнит и гибкий магнитопровод, выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала, снабжена концентратором магнитного поля, выполненным в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса. Магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала и снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала. Поверхности внешнего токопровода и шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода. Центральный магнитопровод снабжен не менее чем одной измерительной обмоткой, размещенными внутри и/или вокруг центрального магнитопровода соосно его оси. Законцовки магнитопровода выполнены из однородного магнитного материала с высокой магнитной индукцией насыщения в форме усеченной гиперболы или параболы вращения с возможностью их охлаждения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для снижения электромагнитных помех при намагничивании и размагничивании, а также при генерации магнитных импульсов разной формы и длительности. Технический результат состоит в снижении уровня электромагнитных помех и повышении эффективности и точности магнитного воздействия на объект. Магнитная система содержит не менее одного электромагнита и гибкий магнитопровод. Гибкий магнитопровод содержит изолированный центрально расположенный магнитопровод, на котором размещена катушка электромагнита, соосные с ним разделенные слоем изоляции гибкие токопроводы и внешняя защитная оболочка. Обмотки электромагнитов связаны с источником питания посредством токопроводов. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для повышения напряженности магнитного поля в рабочей зоне и снижения электромагнитных помех в процессе магнитного воздействия на объект. Технический результат состоит в создании экранированного концентратора магнитного поля. Магнитная система содержит электромагнит и гибкий магнитопроводящий магнитопровод, выполненный в виде стержня из гибкого магнитопроводящего материала в виде законцовки магнитопровода в форме усеченного конуса. Магнитопровод с законцовкой покрыт первым слоем электроизоляционного материала и снабжен соосными с ним изолированными друг от друга токопроводами, торцы которых перекрыты и контактируют с шайбой из токопроводящего материала. Поверхности внешнего токопровода и шайбы из токопроводящего материала покрыты вторым слоем электроизоляционного материала, контактирующего с первым слоем электроизоляционного материала магнитопровода. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх