Магнитная система привода

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. Магнитная система привода содержит магнитопровод, по крайней мере, с одним постоянным магнитом и якорь. Магнитопровод и, по крайней мере, один постоянный магнит образуют, по крайней мере, один немагнитный зазор. Якорь установлен с возможностью входа в зазор или выхода из него. На магнитопроводе со стороны входа якоря в зазор или выхода из него выполнен, по крайней мере, один выступ, соприкасающийся с боковой поверхностью постоянного магнита. Технический результат заключается в изменении влияния краевых магнитных потоков рассеяния на якорь магнитной системы. 8 ил.

 

Изобретение относится к области силовых устройств, 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.

Известен интегрирующий акселерометр, описанный в патенте США №5614700, Н01Н 35/14, опубл. 1997.03.25 и выбранный в качестве аналога, который содержит магнитопроводы с обмотками и измерительную массу в виде постоянного магнита, полюса которого ориентированы в стороны магнитопроводов. Магнитопроводы в осевом сечении катушек имеют остроугольный профиль в направлении намагниченности постоянного магнита. Необходимое значение тягового усилия при перемещении постоянного магнита обеспечивается подбором угла профиля и его смещением относительно оси магнита. Недостатки известного устройства заключаются в том, что: имеющаяся форма магнитопровода исключает возможность регулировки максимального значения тягового усилия независимо от тягового усилия на участках входа (выхода) измерительной массы в канал; для регулировки тягового усилия требуется замена или доработка магнитопровода, которая невозможна без разборки акселерометра.

Магнитная система привода, описанная в А.С. №920974, Н02К 33/02, Н01F 7/13, опубл. в БИ №14 15.04.82 и выбранная в качестве прототипа, содержит неподвижный магнитопровод с постоянным магнитом, образующие, по крайней мере, один немагнитный зазор, и якорь, установленный с возможностью входа в зазор или выхода из него. Недостаток известного устройства заключается в том, что отсутствует возможность независимого регулирования тяговых усилий в зазоре и при входе якоря в зазор или выходе из него за счет изменения влияния на якорь краевых магнитных потоков рассеяния магнитной системы. Влияние краевых магнитных потоков рассеяния носит случайный характер, т.к. в каждой конкретной магнитной системе краевые магнитные потоки рассеяния зависят от многих параметров непосредственно самой магнитной системы (фактических размеров якоря, магнитопровода, магнитов, немагнитного зазора, физических свойств материалов и т.д.), а также от магнитных полей, окружающих элементов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании магнитной системы привода с возможностью регулирования тягового усилия при входе якоря в зазор или выходе из него.

Технический результат, получаемый при реализации данного изобретения, заключается в возможности изменения влияния краевых магнитных потоков рассеяния на якорь магнитной системы.

Это достигается тем, что в магнитной системе привода, содержащей неподвижный магнитопровод, по крайней мере, с одним постоянным магнитом, образующие, по крайней мере, один немагнитный зазор, и якорь, установленный с возможностью входа в зазор или выхода из него, новым является то, что на магнитопроводе со стороны входа якоря в зазор или выхода из него выполнен, по крайней мере, один выступ, соприкасающийся с боковой поверхностью постоянного магнита.

Выполнение на магнитопроводе со стороны входа якоря в зазор или выхода из него, по крайней мере, одного выступа приводит к тому, что краевые магнитные потоки рассеяния изменяют свою форму и замыкаются по пути наименьшего магнитного сопротивления, т.е. через выступ магнитопровода, при этом появляется возможность рационального использования влияния на якорь краевых магнитных потоков рассеяния магнитной системы. Очевидно, что чем ближе выступ расположен к боковой поверхности постоянного магнита, тем меньше магнитное сопротивление для прохождения краевых магнитных потоков рассеяния и меньше расстояние, на котором краевые магнитные потоки рассеяния влияют на якорь при его приближении к боковой поверхности магнита. Следовательно, выполнение выступа соприкасающимся с боковой поверхностью постоянного магнита уменьшает расстояние, на котором краевые магнитные потоки рассеяния влияют на якорь, в результате чего изменяется влияние на якорь краевых магнитных потоков рассеяния при входе его в зазор или выходе из него.

Изменение формы выступа (например, треугольная, прямоугольная и др.) приводит к изменению формы силовых линий краевых магнитных потоков рассеяния, тем самым обеспечивается регулирование расстояния, на котором краевые магнитные потоки рассеяния оказывают влияние на якорь при входе в зазор или выходе из него. Изменение размеров выступа (высота, толщина, ширина) приводит к изменению магнитного сопротивления цепи, через которую проходят краевые магнитные потоки рассеяния, в результате чего изменяется величина усилия воздействия на якорь при входе в зазор или выходе него.

При реализации заявляемого изобретения возможно выполнение выступа съемным, при этом упрощается регулирование тягового усилия при входе якоря в зазор или выходе из него, т.к. не требуется разборка магнитной системы.

На фигурах 1, 2 изображены магнитная система привода с одним магнитом и одним выступом прямоугольной формы и соответствующий ей график зависимости тягового усилия от перемещения якоря при входе его в зазор.

На фигурах 3, 4 изображены магнитная система привода с двумя выступами прямоугольной формы и соответствующий ей график зависимости тягового усилия от перемещения якоря при входе его в зазор.

На фигурах 5, 6 изображены магнитная система привода с двумя выступами прямоугольной формы увеличенного размера и соответствующий ей график зависимости тягового усилия от перемещения якоря при входе его в зазор.

На фигурах 7, 8 изображены магнитная система привода с двумя выступами треугольной формы и соответствующий ей график зависимости тягового усилия от перемещения якоря при входе его в зазор.

Здесь: 1 - магнитопровод; 2 - постоянный магнит; 3 - якорь; 4 - выступ; 5 - силовые линии магнитного поля в зазоре; 6 - силовые линии краевых магнитных потоков рассеяния; А - направление перемещения якоря; L - перемещение якоря; F - тяговое усилие; Δ - немагнитный зазор.

Изобретение реализовано следующим образом. Магнитная система привода содержит магнитопровод 1, один (см. фиг.1) или пару (см. фиг.3, 5, 7) постоянных магнитов 2 и якорь 3, установленный с возможностью входа в немагнитный зазор Δ в направлении А. Постоянные магниты 2 создают магнитное поле с силовыми линиями 5 в зазоре Δ и с силовыми линиями 6 краевых магнитных потоков рассеяния. На магнитопроводе 1 со стороны входа якоря в зазор выполнены выступы 4 различной формы и размеров (см. фиг.1, 3, 5, 7), которые соприкасаются с боковой поверхностью одного (см. фиг.1) или каждого из двух (см. фиг.3, 5, 7) постоянных магнитов 2.

Заявленное устройство, на примере магнитной системы с двумя выступами прямоугольной формы (см. фиг.3), работает следующим образом. Якорь 3, первоначально находящийся на некотором расстоянии от магнитной системы, начинает перемещение в направлении А под действием усилия. На данном участке на якорь 3 не оказывают влияния краевые магнитные потоки рассеяния, т.к. силовые линии 6 практически все замыкаются через выступы 4. По мере приближения якоря 3 к зазору Δ все большее количество силовых линий 6 краевых магнитных потоков рассеяния начинает замыкаться через якорь 3, при этом тяговое усилие увеличивается. При вхождении якоря 3 в зазор Δ сначала между выступами 4 и далее между постоянными магнитами 2 увеличение тягового усилия F постепенно прекращается и величина тягового усилия становится постоянной.

При необходимости получения более пологой зависимости тягового усилия от перемещения якоря выступ 4 прямоугольной формы выполняется увеличенного размера (см. фиг.5).

Заявленное устройство, на примере магнитной системы с выступами треугольной формы (см. фиг.7), работает аналогичным образом, при этом обеспечивается максимально крутая, близкая к релейной, зависимость тягового усилия от перемещения якоря при входе его в зазор.

Таким образом, выполнение на магнитопроводе со стороны входа якоря в зазор выступа, соприкасающегося с боковой поверхностью магнита, позволяет обеспечить регулирование тягового усилия магнитной системы при входе якоря в зазор за счет изменения влияния на якорь краевых магнитных потоков рассеяния, что обеспечивается соответствующим выбором формы и размеров выступа.

Магнитная система привода, содержащая магнитопровод, по крайней мере, с одним постоянным магнитом, образующие, по крайней мере, один немагнитный зазор, и якорь, установленный с возможностью входа в зазор или выхода из него, отличающаяся тем, что на магнитопроводе со стороны входа якоря в зазор или выхода из него выполнен, по крайней мере, один выступ, соприкасающийся с боковой поверхностью постоянного магнита.



 

Похожие патенты:

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

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

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, 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.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении дребезга якоря при закрытии клапана. Электромагнитный клапан (1) с электромагнитным узлом (2) имеет катушку (5) и сердечник, состоящий из внутреннего полюса (3) и внешнего полюса (4), с плоским якорем (7), с якорным пальцем. Ограничитель хода якоря образован в зоне торцевой стороны сердечника регулировочным диском для выставления остаточного воздушного зазора между якорем и электромагнитным узлом. В таком электромагнитном клапане (1) удается минимизировать дребезг якоря при закрытии электромагнитного клапана за счет того, что остаточный воздушный зазор (18) перекрыт в радиальном направлении на участке между внешним полюсом (4) сердечника и наружным диаметром плоского якоря (7). 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

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

Наверх