Электромагнит следящего действия


 


Владельцы патента RU 2439729:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого (RU)

Изобретение относится к электромеханике, к устройствам автоматики, в частности к конструкции электромагнита следящего действия. Техническим результатом является обеспечение тяговой характеристики электромагнита, близкой к горизонтальной, т.е. обеспечение одинаково большого тягового усилия как при небольших начальных перемещениях якоря электромагнита, так и при больших, достижение одинакового тягового усилия как при втягивании, так и при выталкивании якоря, обеспечение большого хода якоря с большим тяговым усилием. Электромагнит включает корпус, установленные в нем управляющую и форсажную обмотки, якорь с конусообразной концевой частью, электронный блок выработки токов управляющей и форсажной обмоток. В электромагните обмотки установлены подвижно относительно корпуса и конструктивно соединены друг с другом, при этом управляющая обмотка сопряжена с неподвижным относительно корпуса сердечником и содержит фиксатор положения обмотки относительно корпуса, а форсажная обмотка сопряжена с якорем, имеющим конические концы с двух сторон, причем электронный блок обеспечивает пошаговую, попеременную выработку токов обмоток с одновременной подачей тока только на одну обмотку. 1 ил.

 

Изобретение относится к электромеханике, к устройствам автоматики, в частности к конструкции электромагнита следящего действия.

Известен электромагнит следящего действия, содержащий корпус, обмотку, якорь, возвратную пружину, центрирующую втулку (см. Поляк Д.Г., Есеновский-Лашков Ю.К. Электроника автомобильных систем управления. - М.: Машиностроение, 1987. - 200 с.: ил.).

Недостатками его являются: малое тяговое усилие на якоре, особенно при небольших начальных перемещениях, обеспечиваемых малыми токами в обмотке, малый ход якоря, наклонная тяговая характеристика, разные усилия на якоре при его втягивании и выталкивании, обеспечиваемые при выталкивании усилием возвратной пружины.

Наиболее близким по техническому решению, принятому за прототип, является электромагнит следящего действия, содержащийся в устройстве автоматического управления сцеплением транспортного средства, включающий корпус, установленные в нем управляющую и форсажную обмотки, якорь с конусообразной концевой частью, электронный блок выработки токов управляющей и форсажной обмоток (см. RU №2041083, B60K 41/02, 1995 - прототип).

Недостатками прототипа являются: малое тяговое усилие на якоре при его небольших начальных перемещениях, обеспечиваемых малыми токами в обмотках, наклонная тяговая характеристика, малый ход якоря при больших значениях тягового усилия, работа электромагнита только на втягивание якоря. Это обусловлено тем, что рассматриваемый электромагнит с двумя обмотками и двумя кольцевыми рабочими зазорами в магнитопроводах, сопрягающимися с составным якорем, представляет собой электромагнит втягивающего действия, который при одновременной подаче токов в обе обмотки будет иметь усредненную тяговую характеристику двух электромагнитов.

Задачами изобретения являются: достижение близкой к горизонтальной тяговой характеристики электромагнита, т.е. обеспечение одинаково большого тягового усилия как при небольших начальных перемещениях якоря электромагнита, так и при больших, достижение одинакового тягового усилия как при втягивании, так и при выталкивании якоря, обеспечение большого хода якоря с большим тяговым усилием.

Для решения данной задачи предложен электромагнит следящего действия, в котором обмотки установлены подвижно относительно корпуса и конструктивно соединены друг с другом, при этом управляющая обмотка сопряжена с неподвижным относительно корпуса сердечником и содержит фиксатор положения обмотки относительно корпуса. Управляющая обмотка с сердечником может быть выполнена как длинноходовой электромагнит, в котором перемещается подпружиненная обмотка относительно сердечника и корпуса. Величина перемещения управляющей обмотки определяется силой тока в обмотке. Управляющая обмотка, перемещаясь сама, перемещает форсажную обмотку, в которой в это время не протекает ток. После прекращения подачи тока в управляющую обмотку она не возвращается пружиной в исходное положение, а остается на месте из-за срабатывания фиксатора ее положения относительно корпуса. Электронный блок обеспечивает пошаговую, попеременную выработку токов обмоток с одновременной подачей тока только в одну обмотку. Таким образом, после остановки управляющей обмотки подается ток большой величины на форсажную обмотку, которая втянет с соответствующим большим усилием якорь на величину шага перемещения обмотки. Якорь выполнен с коническими концами с двух сторон, что обеспечивает ему втягивание в форсажную обмотку с одинаковым усилием при перемещении обмотки относительно якоря в разные стороны.

Предлагаемое изобретение позволяет получить близкую к горизонтальной тяговую характеристику электромагнита, т.е. обеспечение одинаково большого тягового усилия как при небольших начальных перемещениях якоря электромагнита, так и при больших, достижение одинакового тягового усилия как при втягивании, так и при выталкивании якоря, обеспечение большого хода якоря с большим тяговым усилием.

Для пояснения предлагаемого изобретения предложен чертеж.

Электромагнит содержит корпус 1, скрепленные с ним сердечник 2 и направляющую втулку 3, управляющую 4 и форсажную 5 обмотки, якорь 6, электронный блок выработки токов обмоток 7, фиксатор положения управляющей обмотки 8 с пружиной сжатия 9 и кольцевой пружиной разжима схватывающих частей фиксатора 10, пружину управляющей обмотки 11.

Электромагнит работает следующим образом. При подаче импульса тока с электронного блока 7 на управляющую обмотку 4 левая по рисунку ферромагнитная часть фиксатора 8 притянется к обмотке, сжав пружину 9, и схватывающие части фиксатора разожмутся кольцевой пружиной 10. Обмотка втянется в сердечник 2 на соответствующий длительности и величине импульса тока шаг перемещения вместе с обмоткой 5, которая в это время будет обесточена. После прекращения действия тока в управляющей обмотке фиксатор 8 под действием пружины 9 обеспечит неподвижное положение обмотки относительно втулки 3 и корпуса. Затем электронный блок 7 подаст ток большой величины на форсажную обмотку 5 для обеспечения большого втягивающего усилия якоря 6 в обмотку 5. Затем цикл может повторяться. Перемещение якоря может быть как одноразовым, так и состоять из многих шагов с небольшим ходом перемещения якоря. Это определяется задачей электромагнита и соответствующей настройкой электронного блока 7 как при работе на втягивание, так и на выталкивание.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет обеспечить достижение близкой к горизонтальной тяговой характеристики электромагнита, т.е. обеспечение одинаково большого тягового усилия как при небольших начальных перемещениях якоря электромагнита, так и при больших, состоящих из отдельных шагов перемещения, достижение одинакового тягового усилия как при втягивании, так и при выталкивании якоря, обеспечение большого хода якоря с большим тяговым усилием.

Электромагнит следящего действия, содержащий корпус, установленные в нем управляющую и форсажную обмотки, якорь с конусообразной концевой частью, электронный блок выработки токов управляющей и форсажной обмоток, отличающийся тем, что обмотки установлены подвижно относительно корпуса и конструктивно соединены друг с другом, при этом управляющая обмотка сопряжена с неподвижным относительно корпуса сердечником и содержит фиксатор положения обмотки относительно корпуса, а форсажная обмотка сопряжена с якорем, имеющим конические концы с двух сторон, причем электронный блок выполнен с возможностью пошаговой, попеременной выработки токов обмоток с одновременной подачей тока только на одну обмотку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к двухпозиционным электромагнитам, и может быть использовано для приводов коммутационных аппаратов, в частности, в вакуумных выключателях высокого напряжения с магнитной защелкой.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромагнитному исполнительному элементу управления, в частности, для выключателя среднего напряжения.

Изобретение относится к электромагнитному приводному устройству с подвижным вдоль оси якорем, который имеет поршнеобразный участок, который является подвижным в цилиндрическом участке статора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных электромагнитных двигателях для привода электромагнитных прессов, молотов и других импульсных устройств с поступательным движением рабочих органов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам, и может быть использовано при конструировании поляризованных реле, контакторов, дистанционных переключателей, разнообразных устройств автоматики.

Привод // 2368970
Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности для фиксации отдельных механизмов, в частности в космическом приборостроении, где используется как автоматически отключающийся фиксатор для различных подвижных или нежестких узлов космических аппаратов в целях предохранения их от перегрузок при выведении их на орбиту.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитам, имеющим механические защелки, фиксирующие якорь в рабочем положении после отключения питания обмотки.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, в частности к электромагнитным двигателям (ЭМД), и может быть использовано в электромеханических устройствах с поступательным перемещением рабочего звена.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приводов электрических выключателей, в частности вакуумных выключателей высокого напряжения.

Изобретение относится к гидравлическим клапанам и предназначено для использования в системах для извлечения жидких углеводородов

Изобретение относится к электротехнике, к силовым устройствам, в частности к приводам с постоянными магнитами, и может быть использовано в устройствах с силовой магнитной связью между перемещающимися звеньями, например, в механизмах машин, приборов, в элементах автоматики и т.д

Изобретение относится к электротехнике, электрическим машинам возвратно-поступательного и одновременно встречного движения и электроприводам, работающим на их основе

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным клапанам. Технический результат состоит в повышении кпд путем уменьшения магнитного сопротивления, создаваемого пространством между подвижным железным сердечником и магнитной пластиной. Магнитная пластина, расположенная вокруг подвижного железного сердечника для формирования магнитопровода между магнитной рамкой и подвижным железным сердечником, содержит выступающий участок, который выступает в сторону неподвижного железного сердечника вдоль поверхности подвижного железного сердечника. Площадь Sa участка внешней поверхности подвижного железного сердечника, лежащего напротив внутренней поверхности магнитной пластины, и площадь Sb сечения подвижного железного сердечника заданы как К=Sa/Sb, К>1. Осевая длина h внутренней поверхности магнитной пластины и длина L от притягивающей поверхности подвижного железного сердечника, расположенного в положении, отделенном от неподвижного железного сердечника возвратной пружиной, до переднего концевого участка магнитной пластины удовлетворяет следующему условию: 2≤К≤ (величина К, когда h=L). 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к магнитному исполнительному устройству для автоматического выключателя. Техническим результатом является обеспечение варианта надежного крепления исполнительного устройства. Предложено магнитное исполнительное устройство (100) для автоматического выключателя, в частности, для средневольтного вакуумного автоматического выключателя, включающее: катушку (101), сердечник (102) и подвижную пластину (106). Сердечник (102), имеющий форму гребня, предназначенный для размещения катушки (101), имеет центральный стержень (103), находящийся между постоянными магнитами (122) и боковыми стержнями (104, 105) сердечника (102). Подвижная пластина (106) притягивается сердечником (102) благодаря магнитному полю, создаваемому постоянными магнитами (122) и катушкой (101). Подвижная пластина (106) приводит в действие автоматический выключатель (500), когда она притягивается сердечником (102). Предлагается первый соединительный элемент (110) для соединения магнитного исполнительного устройства (100) с элементом конструкции автоматического выключателя (500), при этом первый соединительный элемент (110) присоединяется к боковым стержням (104, 105) сердечника, а не к центральному стержню сердечника (102). 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к магнитному исполнительному устройству (100) для автоматического выключателя, в частности для вакуумного автоматического выключателя среднего напряжения. Технический результат состоит в повышении эффективности. Магнитное исполнительное устройство содержит сердечник (101), катушку (105), приводной шток (104), первую подвижную пластину (103), вторую подвижную пластину (107). Исполнительное устройство (100) предназначено для переключения автоматического выключателя между положениями ВКЛ и ВЫКЛ путем перемещения первой подвижной пластины (103) между положениями ВКЛ и ВЫКЛ. Магнитное исполнительное устройство дополнительно включает в себя плоскую немагнитную вставку (110), расположенную между сердечником (101) и второй подвижной пластиной (107), при этом плоская немагнитная вставка (110) и вторая подвижная пластина (107) используются для настройки удерживающего усилия магнитного исполнительного устройства (100), создаваемого второй подвижной пластиной (107) в положении ВЫКЛ, при этом удерживающее усилие достаточно для удержания второй подвижной пластины (107) в положении ВЫКЛ, противодействуя внешним силам, действующим извне на магнитное исполнительное устройство (100). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах при изготовлении тепловыделяющего элемента. Технический результат состоит в повышении надежности при упрощении изготовления. Электропривод линейного перемещения выполнен из двух параллельных ветвей магнитной цепи, соединенных по концам через ярма электромагнитов. Магнитная цепь между электромагнитами шунтирована подвижным якорем, которым охвачены параллельные ветви магнитной цепи. На ярмах электромагнитов установлены подпружиненные якоря. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к топливной форсунке для систем впрыскивания топлива в двигатели внутреннего сгорания. Такая топливная форсунка имеет электромагнитный приводной элемент с катушкой (1), неподвижным сердечником (2), наружной магнитопроводной деталью (5) и подвижным якорем (17) для приведения в действие запорного элемента (19), взаимодействующего с контактной поверхностью (16) своего седла на седельном элементе (15). Подобная топливная форсунка отличается своими исключительно малыми наружными размерами. Вся подвижная в осевом направлении игла (14), включая якорь (17) и запорный элемент (19), при этом имеет лишь массу m не более 0,8 г. Такая топливная форсунка наиболее пригодна для применения в системах впрыскивания топлива в двигатели внутреннего сгорания со сжатием рабочей смеси и ее принудительным воспламенением. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к прямоходовым электромагнитам, используемым, в частности, в качестве привода электромагнитных реле и контакторов. Втяжной электромагнит содержит якорь (1), катушку (2) и магнитопровод с проходным фланцем (41) и внутренним воротничком (5). Внутренняя цилиндрическая поверхность воротничка (5) образует зазор с якорем (1). Воротничок (5) выполнен в виде отдельной кольцевой втулки, содержащей коническую, плоскую и две цилиндрические наружные сопряженные соосные поверхности. Коническая и первая цилиндрическая поверхности воротничка (5) размещены в соответствующих по форме и размерам отверстиях каркаса (3) катушки (2). Вторая цилиндрическая поверхность размещена в отверстии фланца (41). Плоская поверхность воротничка (5) присоединена к плоской поверхности фланца (41) с его внутренней стороны, обращенной к каркасу (3) катушки. Технический результат состоит в упрощении конструкции и снижении себестоимости. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам автоматики, к электромагнитам следящего действия. Электромагнит включает корпус, относительно которого подвижно установлены управляющая и форсажная обмотки, фиксатор положения обмотки относительно корпуса, якорь, имеющий конические концы с двух сторон, электронный блок выработки токов управляющей и форсажной обмоток. Электронный блок обеспечивает пошаговую, попеременную выработку токов обмоток с одновременной подачей тока только на одну обмотку. В электромагните управляющая и форсажная обмотки конструктивно связаны друг с другом посредством рычажного механизма, обеспечивающего при движении относительно корпуса управляющей обмотки увеличенный ход форсажной обмотки. Фиксаторы положения выполнены с управлением от электронного блока и установлены на форсажной обмотке и на якоре. Технический результат состоит в обеспечении близкой к горизонтальной тяговой характеристики электромагнита и большего хода якоря, значительно превышающего величину хода управляющей обмотки. При этом обеспечивается фиксированное положение якоря относительно корпуса при силовом воздействии на якорь извне во время отсутствия тока в форсажной обмотке и в целом четкое слежение якоря управляющим командам блока управления. 1 ил.
Наверх