Электромагнитное устройство соленоидного типа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

Э 1511

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l ":-:„З

К ПАТЕНТУ / кл. Н Ol F 7/16, 1977. ° (54)(57) 1.ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙ".:.

СТВО СОЛЕНОИДНОГО ТИПА, содержащее магнитную систему, состоящую из двух элементов из намагничивающего- ся материала — сердечника и пусто(21) 2794607/24-07 (22) 03 ° 08.79 (31) 32381/78; 13721/79 (32) 05.08. 83. 19.04.79 (33) Великобритания

{46) 07.09.83. Бюл. Р 33 (71) Алек Гарри Сейлли (Великобритания) (71) Лукас Индастриз Лимитед (Великобритания) (53) 621.318.56(088,8) (56) 1. Патент СССР 9 845808, кл. H 01 F 7/16, 1975.

2. Патент СССР Р 698559, телого якоря, размещенного вокруг сердечника, на внешней поверхности сердечника выполнены выступы, между которыми имеются впадины, образован. ные указанными выступами, по крайней мере в некоторых впадинах распо. ложены обмотки, соединенные между собой так, что направление тока в одной из обмоток противоположно направлению тока в другой, размещенной .в соседней впадине, на внутренней поверхности якоря также выполнены выступы, расположенные параллель но выступам сердечника>и размещенные вблизи выступов сердечника, о т л ичающее с я тем, что, с целью упрощения конструкции, выступы сере g дечника и якоря выполнены кольцевой

Формы, причем диаметр каждого высту. па уменьшается от одного конца . сердечника к другому.

1041047

2, Устройство по и. 1, о т л н.ч а ю ui e е с я тем, что якорь име ет суживающуюся форму.

3. Устройство по п.2 о т л ич а ю щ е е с я тем, что вйутренняя и внешняя поверхности якорй . имеют ступенчатую цилиндрическую

ФОрму, 4. Устройство по п.2, о т л нч а ю щ е е с я тем, что внутренйяя поверхность якоря имеет ступенчатую форму, 5 Устройство по п.l, о т л и. чающее с я тем, что оно снабжено кожухом, раслоложеннЫм вокруг якоря и являющимся упором для якоря, Изобретение относится к электро1 технике.

Известны электромагнитные устройства, содержащие пару подвижных один относительно другого намагни- чиваемых элемента и обмотки, по ко- тОрим пропускается электрический ток для наведения магнитного поля, вызывакщего взаимное перемещение этих элементов pl) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической. сущности является электромагнитное устройство соленоидного.типа, содержащее магнитную систему, состоящую из двух элементов из намагничнвающегося материала — сердечника и пустотелого якоря, размещенного вокруг сердечника, на внешней поверхности сердечника выполнены выступы, между которыми имеются впадины, образованные указанными выступами, по. крайней ме- ре в некоторых впадинах расположены обмотки, соединенные между собой так, что направление тока в одной из обмоток противоположно направлению тока в другой размещенной в со

Р седней впадине,на внутренней поверх, ности якоря также выполнены высту пи, расположенные параллельно выступам сердечника и размещенные вбли зи выступов сердечника )2) .

Недостатком указанного устройстМ ва является. сложность выполнения выступов на якоре и на сердечнике что усложняет конструкцию устрсФст" ва в целом.

Цель изобретения — упрощение конструкции

Для достижения цели выступы сердечника и якоря выполнены кольцевой с

Формы, причем диаметр каждого высту6. Устройство по п.5, о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что на внутренней поверхности кожуха выполнены продольные выступы.

7. Устройство по п.1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что впадины выполнены такого размера, что пло у щадь поперечного сечения обмоток, находящихся во впадинах, одинакова на всем протяжении Сердечника.

8. Устройство пд п.lt,о т л .ич а ю. щ е е с я тем, что плсщадЫ боковых поверхностей всем вИстУпов одинакова.

Приоритет по пунктам

05.08.78 по пп.1-4

19,04 ° 79 по пп-.5-8, па уменьшается от одного конца сердечника к другому.

Кроме того, якорь может йыеть сужйвающуюся форму, 5 Причем внутренняя и внешняя поверхности: якоря могут иметь ступенчатую цклиндрическую форму.

Внутренняя.повермнОсть якоря .ьф"

:жет.иметь ступенчатую форму.

10 Кроме того, устройство может, быть . снабжено кожухом,,расположенным вокруг якоря и являйаримся упором для якоря, На,вкутренией поверхности кожуха могут быть. выполиени продольные выступы, .Впадины могут быть выполненн та кого размера, что площадь .поперечного сеченйя обмоток,, находящихся

20 во впадинах одинакова на всем протяжении сердечника.

В известном электромагнитном уст. хэйстве соленоидного типа площадь

; боковых поверхностей всех выступоВ может бить одинакова.

На фиг ° 1 представлеие электромагнитное устройство, вид сбоку, разрезу на фиг. 2 и 3 — модификация предлагаемрго устройствау иа фиг.430 впадина и выступ иа фиг. 2 и Зу на фиг. 5 — электромагнитное устройство с кожухом, вид сбоку, разрез.

Электромагнитное устройство соленоидиого типа содержит сердечник 1

35 и пустотелий якорь 2, выполненные из намагничиваемрго материала (фиг, 1). Якорь 2 окружает сердеч« ник 1, на.одном конце .spioporo имеется выступ 3 с резьбой. При помощи резьбьГ сердечник связывают с деталью, которую требуется перемещать цри помощи электромагнитного приводного!

iРУ,"

1041047 соленоидного устройства. На внешней поверхности сердечника 1 выпол- -,: .нено множество выступов 4 и- впадин 5,.

Диаметр выступов и впадин уменьшается: к суживающемуся концу якоря.

В каждой впадине 5 размещена об=: мотка 6, обМотки соединены между собой последовательйо и выполнены из одного куска провода. Конец обмотки проходит сквозь отверстие 7, :-выполненное в сердечнике. Обмотки --- -- :10 соединены между собой так, что на- -. правление тока в соседних обмотках противоположно. При протекании тока .. выступы 4 намагничиваются и в силу .: ,того, что направление тока в сосед-..- 5

4 них. обмотках противоположно, то .со-, седние выступы, намагничиваются с про тивоположной полярностью.

Якорь 2 суживается к одному из-;,, - 0 концов и на его внутренней поверх-. ности выполнены выступы 8, являющиеся дополнительными к:выступам 4

ы расположеннЫе вблиэИ выступов 4.

Нри .прохождении тока по обмоткам сердечник и якорь перемещаются один- относительно другого и воздушные зазоры между выстулами 4 и 8 умень- .". шаются, В Результате суживающейся кон" 30 струкции якоря воздушные зазоры меж.ду выступами сердечника и якоря уменыиются, поэтому устройство мо- жет развивать значительное усилие.

Внутренняя и. внешняя поверхность якоря 2 имеет ступенчатую цилиндри- ". . З5 ческую форму. .На фиг. 2 якорь 2 выполнен в фор.. ме пустотелого усеченного конуса, на внутреийей поверхности которого выполнены выступы 8. Данная кон-.,;" 40 струкция является более легкой по сравнению с конструкцией на фиг. 1,: и электромагнитное устройство обла« . дает большим быстродействием, Якорь 2(фиг.3)имеет ступенчатую:..:-.45 сужающуюся форму, однако выступы.на якоре как таковые здесь отсутствуют; а ограниченные между частями различного диаметра ступени 9 опреде= ляют поверхность, находящуюся в не: посредственной близости tc выступам

4 сердечника 1.

На фиг. 1.-3 показано, что сече«..": ние выступов 4 и 8 суживается к одйФ:..му из концов. это сделано для уменьшения рассеивания магнитного потока близлежащими выступами

4 и 8,в противном случае может во = никнуть усилие, действующее в на йравлении, противоположном требуе:;:-.:= --. мому усилию. !:;;-„ .:- : 40

Диаметр .выступов 4 и 8 может быть увеличен, или уменьшен, в та- „ ком случае выступы расположены парал лелька один другому в направлений,-, продольной оси устройства. 65

На фиг. 5 показано электромагнйтное устройство соленаиднаго типа, в котором сердечник ) составляет одно целое с участком корпуса 10, являющегося частью механизма, связанного с электромагнитным устройством. Сердечник также изготовлен из намагничивающегося материала, имеет форму усеченного конуса. Йа ега внешней поверхности выполнено множество направленных по окружности впадин 5 и выступов 4, причем чем дальше какой-нибудь выступ находится.от участка корпуса 10, тем меньше его диаметр. Чем дальше какая-нибудь впадина находится от участка корпуса 10., тем меньше ее глубина, а ширина впадины возрастает с увеличением расстояния от участка корпуса 10.

Наружные поверхности выступов 4 наклонены к оси сердечника 1, а внутри каждой впадины 5 размещена обмотка 6. Обмотки соединены последовательно так, что при прохождении тока по обмоткам, направление тока в соседних обмотках противопо» ложно. Начало обмотки подсоединяют к сердечнику, а другой конец подключают к клемме 11, установленной.. на электроизолирующем блоке 12, расположенном на участке корпуса 10.

Вокруг сердечника распаложей пустотелый якорь 2, также выполненный из намагничиваюшегася материала, Данный якорь можно рассматривать как множество цилиндрических колец уменьшающегося диаметра, соединенных между собой наклонными участками 13.

Внутренние грани наклонных участ- > . ков 13 расположены параллельно выступам 4. На одном конце якоря,2 выполнено отверстие, в котором размещена втулка 14, служащая для закрепления толкателя )5, размещенного в отверстии. сердечника ). Стер! жень )5 размещен внутри канала 16, образованного в сердечнике и- находящегося внутри участка 10 корпуса. ! Внутри .канала 16 имеется втулка 17, .в которой установлен плунжер 18. .Плунжер связан с одним концом толкателя 15 и кроме того, на плунжер давит пружина 19, работающая на сжатие-. При прохождении тока по

Обмоткам грани наклонных участков

13 и вйступы 4 перемешаются навстре- чу друг другу, перемещение переда- ется плунжеру 18 в направлении, противоположном усилию пружины 19.

Если же обмотки обесточены, то якорь стержень, толкатель и плунжер перемешаются под действием пружины 19 °

Якорь 12 окружен пустотелым кожухом 20,изготовленным из немагнитнаго материала. Чтобы кожух можно было легко .извлечь из матрицы при

его изготовлении, он выполнен су1041047 живающимся. Его внутренняя и внеш- няя поверхность выполнена ступенчатой.Внутренняя поверхность кожуха является уйором для якоря при его перемещении. На внешней поверхности кожуха выполнен выступ 21, а на внутренней более широкой частн выполнены выступы 22. Кожух снабжен также выступами 23, расположенными на его суживающейся части, Открытый конец кожуха закрыт неметаллической заглушкой 24 чашеобразной формы.

В данном варианте исполнения электромагнитного устройства также желательно, чтобы при минимальном весе. был обеспечен максимум перемещения. Это достигается размером впадин 5. Их размер выбирается так, чтобы площадь обмоток, размещенных в этих впадинах, была не10 изменной по всей длине сердечника.

l041047

Составитель С.Гордон

Редактор С.Юско Техред А,Ач Корректор М.Демчик

Заказ 6971/61 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент". г. ужгород, ул. Проектнas, 4