Электромагнит

 

РЯБ":=

C М "Н-И --ЕСПИ

30!747

Союз Ссеетских

Социалистических

Реслублик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 16.Ч1.1969 (¹ 1338347/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 10.Ч1.197!

МПК H 01E 7/13

Комитет по делам изобретений и открытий ори Сосете Ыииистрое

СССР

УДК 621.316.56 (088.8) Автор изобретения

Л. Д. Кисленко

Заявитель

ЭЛ ЕКТРОМАГК ИТ

Известны электромагниты постоянного тока горшкового типа для привода исполнительных механизмов, состоящие из ярма, имеющего форму стакана, сердечника, втягивающей катушки, полюсного наконечника, немагнитной прокладки и якоря. Недостатком таких электромагнитов является значительное превышение втягHBBloIllåé силы при малых зазорах между якорем и полюсным наконечником противодействующей силы, что приводит к сильным ударам и, вследствие этого, к вибрациям и расклеиванию деталей электромагнита. Для уменьшения разности между втягивающей и противодействующей силами используются различные методы: секционирование катушки, применение якоря с отверстием и т, п. Однако для секционированной катушки необходимо специальное коммутирующее устройство (блок-контакт), включающее или отключающее секции катушки в зависимости от положения якоря электромагнита, что уменьшает надежность работы аппарата в целом. Для конструкции якоря с отверстием уменьшение усилия в конце хода якоря незначительно и не дает удовлетворительных результатов.

Цель изобретения — получение тяговых характеристик различной формы. Это достигается тем, что электромагнит снабжен конической спиралью, изготовленной из ферромагнитного материала, закрепленной витком меньшего диаметра в установочном кольце, а большего диаметра в ярме, причем наружный диаметр спирали меньше внутреннего диаметра ярма, а внутренний диаметр наименьшего витка больше диаметра полюсного наконечника. Витки конической спирали в притянутом к полюсному наконечнику положении якоря располагаются один возле другого в одной плоскости между ярмом и полюсным наконечником.

10 Установочное кольцо может быть выполнено из ферромагнитного материала.

На фиг. 1 показан предлагаемый электромагнит в разомкнутом (обесточенном) сосгоянии; на фиг. 2 — схема замещения электро1 магнита в разомкнутом состоянии; на фиг. 3— электромагнит при притянутом положении якоря; на фиг. 4 — его схема замещения; на фиг. 5 — тяговые и противодействующая характеристики электромагнита.

20 Электромагнит состоит из ярма 1, выполненного в виде стакана, сердечника 2, втягивающей катушки 8, полюсного наконечника 4, конической ферромагнитной спирали 5, установочного кольца б, немагнитной прокладки 7

25 и якоря 8. Якорь 8 и кольцо б могут быть изготовлены как из ферромагнитного, так и немагнитного материала. В этом случае роль якоря играет спираль 5.

В процессе движения якоря коническая спи30 раль изменяет свое положение относительно

301747 рабочего воздушного зазора, и происходят следующие физические процессы.

При подаче напряжения на катушку 8 образованный ею магнитный поток создает в рабочем воздушном зазоре магнитодвижущую силу, которая приводит якорь в движение. Величина этой магнитодвижущей силы при заданных параметрах электромагнита зависит от магнитной проводимости рабочего воздушного зазора. Наличие в рабочем воздушном зазоре доголнительного ферроматериала в виде конической спирали 5 увеличивает его магнитную проводимость и, следовательно, повышает начальную силу тяги магнита в разомкнутом состоянии (см. фиг. 2).

6 экв = 66 + бсп, где 6 „, — эквивалентная магнитная проводимость рабочего воздушного зазора;

6; — магнитная проводимость рабочего воздушного зазора;

6,„— магнитная проводимость конической спирали.

Когда якорь 8 находится вблизи ярма 1, часть магнитного потока через витки конической спирали 5 ответвляется на ярмо, минуя рабочий воздушный зазор, тем самым уменьшая магнитный поток, проходящий через основной рабочий воздушный зазор. Это приводит к уменьшению силы тяги электромагнита при малых зазорах между якорем и полюсным наконечником (см. фиг. 4).

Таким образом, коническая спираль 5 повышает начальное тяговое усилие электромагнита и снижает конечное тяговое усилие, а изготовление установочного кольца б из ферромагнитного материала практически не влияет на величину начального тягового усилия электромагнита и способствует еще большему снижению величины конечного тягового усилия.

На фиг. 5 показаны тяговая характеристика известных электромагнитов (кривая I) тяговая характеристика предлагаемого электромагнита с якорем и установочным кольцом из ферромагнитного материала (кривая I I), тяговая характеристика электромагнита, где функции якоря выполняет коническая спираль совместно с ферромагнитным установочным кольцом (кривая III) и противодействующая механическая характеристика (кривая IV).

В некоторых случаях в зависимости от тре10 буемой конфигурации тяговой характеристики якорь может быть заменен деталью, изготовленной из немагнитного материала.

В случае изготовления конической спирали из материала, обладающего пружинными свой1S ствами, она может осуществлять функции возвратной пружины в электромагнитном механизме.

Предмет изобретения

1. Электромагнит постоянного тока горшкового типа для привода исполнительных механизмов, состоящий из ярма, имеющего форму стакана, сердечника, втягивающей катушки, 2S полюсного наконечника, немагнитной прокладки и якоря, отличающийся тем, что, с целью получения тяговых характеристик различной формы, снабжен конической спиралью, изготовленной из ферромагнитного материала, заЗ0 крепленной витком меньшего диаметра в установочном кольце, а большего диаметра в ярме, причем наружный диаметр спирали меньше внутреннего диаметра ярма, а внутренний диаметр наименьшего витка больше диаметра

З5 полюсного наконечника, при этом витки кон:ической спирали в притянутом к полюсному наконечнику положении якоря располагаются один возле другого в одной плоскости между ярмом и полюсным наконечником.

40 2. Электромагнит по п. 1, отличающийся тем, что установочное кольцо выполнено из ферромагнитного материала.

301747

Уы2 4

Фиг.Х

Составитель И. Ивановская

Техред Е, Борисова Корректор Е. Н. Миронова

Редактор А. Ю. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1411/10 Изд. ¹ 629 Тираж 473 Подписное

LlIIHIIHII Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5