Электромагнит

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТ, содержащий корпус, сердечник из магнитомягкого материала с полюсами,обмотки управления , расположенные на полюсах, поворотный якорь, выполненный в виде двухполюсного постоянного магнита , два упора и рычаг, закрепленный на якоре, причем упоры расположены так, что в крайних положениях якоря рычаг лежит на упоре, а ось магнита проходит под углом к беи полюсов, отличающийся тем, целью расщирения области применения за счет увеличения угла поворота якоря, электромагнит снабжен по крайней мере одной пружиной, указанные упоры расположены по разные стороныоси вращения якоря, один конец пружины закреплен на рычаге, другой - на корпусе в плоскости, проходящей i через ось вращения якоря перпендикулярно плоскости рас оложения (Л упоров, а сердечник выполнен с двумя взаимно Перпендикулярными парами полюсов. vi 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н 01 Р 7!14./

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЕЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3540165/24-07 (22) 20.01.83 (46) 07. 10,84. Бюл. У 37 (72) P. С. Кузнецов и Б.А. Васильев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (53) 621.318.3 (088.8) (56) 1. Гомельский Ю. С. Электрическйе элементы электрогидравлических . устройств автоматики. "Энергия", 1968, с. 11.

2. Патент США У 4.227.164, кл. 335-230, 1980. (54)(57) ЭЛЕКТРОМАГНИТ, содержащий корпус, сердечник из магнитомягкого материала с полюсами, обмотки управления, расположенные на полюсах, поворотный якорь, выполненный в виде двухполюсного постоянного магни„„SU„„1117718 А та, два упора и рычаг, закрепленный на якоре, причем упоры расположены так, что в крайних положениях якоря рычаг лежит на упоре, а ось магнита проходит под углом к дси полюсов, отличающийся тем, что,с целью расширения области применения эа счет увеличения угла поворота якоря, электромагнит снабжен по крайней мере одной пружиной, указанные упоры расположены по разные стороны оси вращения якоря, один конец пружины закреплен на рычаге, другой — на корпусе в плоскости, проходящей через ось вращения якоря перпендикулярно плоскости расположения упоров, а сердечник выполнен с двумя взаимно перпендикулярными парами полюсов.

1 1117

Изобретение относится к электро= аппаратостроению, в частности к поляризованным электромагнитам,которые используют в электромеханических, электропневматических, 5 электрогидравлических преобразователях систем автоматического управления.

Известен электромагнит, содержащий двухполюсный поворотный якорь 10 из магнитомягкого материала с обмоткой управления на нем и сердечник из магнитомягкого материала с двумя парами полюсов и расположенные между ними постоянные маг- 15 нита (1)

Недостатком указанного электромагнита является малый угол поворота якоря (меньше 90 ). .Увеличить угол поворота якоря в данном электромагните невозможно из-за того, что полюсы сердечника и якорь конструктивно выполнены таким образом, что электромагнитные силы, вызываю- щие перемещение якоря, действуют только при малых углах поворота якоря, при этом для фиксации якоря в крайних положениях необходимо подавать на катушку управления постоянный электрический сигнал.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электромагнит, содержащий сердечник,Bbl полненный из магнитомягкого материала с двумя расположенными диаметрально противоположно полюсами и размещенными на них обмотками управления, поворотный якорь в виде двухполюсного постоянного магнита, снаб- 40 женный рычагом, и два упора, расположенные на корпусе, при этом в крайнем положении якоря рычаг лежит на упоре (2j .

Недостатком известного электромагнита является то, что он не обеспечивает угол поворота якоря на

180, так как для создания врашаюО щего момента ось магнитоякоря в крайнем положении должна находиться 50 под углом к оси полюсов сердечника, т.е. угол поворота якоря в известном устройстве всегда меньше 180 о

Целью изобретения является расширение области применения электро- 55 магнитов путем увеличения угла поворота якоря и повышение надежности фиксации якоря в крайних положениях.

718 2

Указанная цель достигается тем, что электромагнит, содержащий корпус, сердечник из магнитомягкого мате- е риала с полюсами, обмотки управления, расположенные на полюсах, поворотный якорь, выполненный в виде двухполюсного постоянного магнита, два упора и рычаг, закрепленный на якоре, причем рычаг лежит на упоре,а ось магнита проходит под углом к оси полюсов, снабжен по крайней мере одной пружиной указанные упоры расположены по разные стороны оси вращения якоря, один конец пружины закреплен на рычаге, другой — на корпусе в плоскости, проходящей через ось вращения якоря перпендикулярно плоскости расположения упоров, а сердечник выполнен с двумя, взаимно перпендикулярными парами полюсов.

На фиг.1 изображен предлагаемый электромагнит; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1 (без крышки), на фиг.4 — электромагнит с рабочей пружиной растяжения и схемой управления; на фиг. S — механические и тяговые характеристики электромагнита.

Электромагнит (фиг,1) содержит корпус 1, вал 2, на котором жест ко закреплен якорь 3, выполненный в виде постоянного магнита, сердечник 4 из магнитомягкого материала с двумя парами полюсов 5, оси котоpox взаимно перпендикулярны, и обмотки 6 управления на них. Обмотки

6 каждой пары полюсов 5 соединены между собой последовательно и согласно. На противоположной стороне корпуса 1, от конца выходного вала 2, расположена пружина 7 растяжения, один из концов которой расположен на нейтрали и закреплен на щите 8, жестко соединенным с корпусом 1, а второй соединен с рычагом

9. Рычаг 9 неподвижно закреплен на валу 2 якоря 3, а его ход ограничивается упорами 10, расположенными по разные стороны оси вращения якоря 3, причем плоскость, в которой лежит нейтраль, перпендикулярна плоскости расположения упоров. Возможен вариант выполнения электромагнита с рабочей пружиной сжатия.

Работа предлагаемого устройства (фиг.1) основана на взаимодействии

3 1117 в рабочих зазорах между якорем 3 и сердечником 4 магнитных потоков возбужцения и управлений. Магнитный поток возбуждения создается постоянным магнитом якоря 3, а поток управления — током, протекающим в обмотках 6 управления, расположенных на полюсах 5 сердечника 4.

В фиксированных (крайних) положениях якоря 3, когда рычаг 9 лежит 10 на одном из упоров 10, магнитная ось якоря 3 не совпадает с радиальными осями полюсов сердечника 5, что является необходимым условием для создания тягового момента. 15

При подаче напряжения постоянного тока соответствующей пЬлярности на обмотки 6 управления одной пары полюсов 5,.например на Н -К1 (фиг.4),, в соответствующих полюсах 5 сердеч- 20 ника 4 возникает разнополярная намагниченность. В результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита якоря 3 и магнитного поля создаваемого током, протекающим по 25 обмоткам 6 управления, возникает тяговый момент (M ) и якорь 3 вместе с рычагом 9 перемещается к другому упору 10. Зависимости тягового момента (М9)э момента пружины (M ) и 30 момента трения (М ) от угла, g поворота якоря 3 представлены на фиг.5.

Мп от действия рабочей пружины 7 до перехода ее через нейтраль направлен противоположно тяговому

<моменту электромагнита, а после перехода через нейтраль — согласно. о

ilIpa повороте якоря 3 на 135 и выключении обмоток 6 управления,рабочая пружина 7 дотянет якорь 3 и 40 рычаг 9 ляжет на противоположный

718 4 упор 10. Таким образом, якорь 3 о совершит поворот на 180 . Для осуществления реверса якоря 3 необходимо подать напряжение той же полярности на обмотки 6 управления (Н -К ) другой пары полюсов 5.

Наличие рабочей пружины, 7 позволяет электромагниту работать в режиме импульсной подачи напряжения на обмотки 6 управления. После отработки команды и снятия напряжения якорь 3 удерживается в соответствую,щем крайнем положении силой магнитного притяжения и усилием создаваемым рабочей пружиной 7. Это повышает надежность фиксации якоря в крайних положениях при работе электромагнита при внешних воздействиях (вибрации, удары), а также уменьшается потребление энергии при работе электромагнита в длительном режиме.

Предлагаемый электромагнит может найти применение в различных электро" механических устройствах в качестве возвратно-поворотного реверсивного привода (например, в качестве привода переключателей волноводов).

По сравнению с известными устройствами предлагаемый электромагнит имеет больший угол поворота якоря, который может достигать 180

Использование предлагаемого устройства позволит уменьшить количество электромагнитов в возвратноповоротных реверсивных приводах, где требуется поворот исполнительного механизма на угол 180, примерно в два раза, при сохранении их техййческих характеристик и одновременном снижении массогабаритныхпоказателей.

1117718

Вид Б(бВЗ кРУаики).

1117718

Редактор В. Иванова

Заказ 7265/37

Ice

120

Составитель Г. Алексеев

Техред З.Палий Корректор В 9Н>< краж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППЦ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4