Намагничивающая установка (варианты)

Авторы патента:

Охотников Михаил Валерьевич (RU)

Исмагилов Флюр Рашитович (RU)

Каримов Руслан Динарович (RU)

Вавилов Вячеслав Евгеньевич (RU)

Хайруллин Ирек Ханифович (RU)

Гусаков Денис Валерьевич (RU)

H01F13/00 - Способы и устройства для намагничивания или размагничивания (для размагничивания судов B63G 9/06; для часов G04D 9/00; размагничивающие устройства для цветного телевидения H04N 9/29)

Владельцы патента RU 2533661:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к первичным источникам электроэнергии. Технический результат состоит в обеспечении полного промагничивания намагничиваемых элементов в радиальном направлении и повышении тем самым их магнитных характеристик. По первому варианту электромагнит выполнен в виде n-полюсного сердечника, между полюсами которого намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе. По второму варианту электромагнит выполнен в виде n-проводников в защитных капсулах, расположенных по внешнему и внутреннему радиусу намагничиваемого элемента, между проводниками электромагнита намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе.2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к установкам, предназначенным для производства постоянных магнитов.

Известно устройство для импульсного намагничивания путем формирования разового импульса намагничивания [авторское свидетельство №612291, H01F 13/00, 25.06.78, Бюл. №23], содержащее блок коммутации, включающий в себя электромагнит, зашунтированный анодом и резистором, тиристор, последовательно соединенный с электромагнитом, блок синхронизации и блок формирования запускающих импульсов, состоящий из последовательно включенных ключа и делителя напряжения на резисторах, причем ключ срабатывает от сигнала с блока синхронизации, а на управляющий электрод тиристора сигнал поступает с делителя напряжения на резисторах.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, вызванные тем, что намагничиваемый элемент промагничивается неоднородно.

Известно устройство для намагничивания [патент РФ №2328788 С1, H01F 13/00, 10.07.2008], которое включает в себя электромагнит, блок управления, параллельно соединенные реле времени и пускатель. Параллельно к блоку управления длительностью и скважностью подключена электрическая цепь из последовательно соединенных электромагнитов, амперметра, нагревательного элемента с параллельно подключенным вольтметром.

Известно устройство [патент РФ №2222843 С2, H01F 13/00, 20.07.2003], содержащее два индуктора для двухполюсного и для многополюсного намагничивания и источник импульсного тока. Площадь поперечного сечения соседних полюсов многополюсного индуктора имеет соотношение 1:1,2. Рабочие зазоры индукторов соединены между собой прямым каналом с поперечным сечением, соответствующим размерам намагничиваемых магнитов. Намагничивающие обмотки индукторов соединены последовательно и подключены к общему источнику импульсного тока.

Известен способ намагничивания ферромагнитных материалов с высокой коэрцитивной силой при создании постоянных магнитов [Преображенский А.А., Биширд Е.Г. Магнитные материалы и элементы, 3 изд., М., 1986] путем помещения ферромагнитных образцов различной конфигурации в насыщающее постоянное магнитное поле или путем помещения таких материалов в соленоид с импульсом однонаправленного тока, создаваемого электрическим разрядом от импульсного высоковольтного конденсатора с достаточной энергией в импульсе.

Недостатками данного способа являются ограниченные функциональные возможности, вызванные тем, что намагничиваемый элемент промагничивается неоднородно.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной намагничивающей установке является намагничивающая установка, реализующая способ намагничивания ферромагнитного тороида [патент РФ 2451351,С2, H01F 13/00, 20.01.2012], содержащая ферромагнитный тороид, электромагнит, выполненный в виде соленоида, ось которого совмещена с осью симметрии ферромагнитного тороида, дополнительные обмотки, накладываемые на тороид, источник импульсного тока.

Недостатками ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности, вызванные тем, что намагничиваемый элемент промагничивается неоднородно, а также намагничивание осуществляется только в осевом направлении.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей, благодаря полному промагничиванию намагничиваемого элемента в радиальном направлении.

Техническим результатом является полное промагничивание намагничиваемых элементов в радиальном направлении и снижение энергетических затрат в процессе намагничивания.

Поставленная задача решается и указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в намагничивающей установке, содержащей электромагнит, источник импульсного тока и дополнительные обмотки, намотанные на намагничиваемом элементе, намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида, согласно изобретению электромагнит выполнен в виде n-полюсного сердечника, между полюсами которого намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе.

Поставленная задача решается и указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в намагничивающей установке, содержащей электромагнит, источник импульсного тока и дополнительные обмотки, намотанные на намагничиваемом элементе, намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида, согласно изобретению электромагнит выполнен в виде n-проводников в защитных капсулах, расположенных по внешнему и внутреннему радиусу намагничиваемого элемента, между проводниками электромагнита намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена намагничивающая установка по первому варианту. На фиг.2 изображена намагничивающая установка по второму варианту. На фиг.3 изображены результаты компьютерного моделирования намагничивания постоянного магнита согласно изобретению. На фиг.4 изображены результаты компьютерного моделирования намагничивания постоянного магнита на прототипе.

Предложенное устройство по первому варианту (фиг.1) содержит электромагнит, выполненный в виде n-полюсного сердечника 1 с катушками 2, соединенными электрически с источником импульсного тока 3, намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида 4, установленный на сердечнике 5, на котором намотаны дополнительные катушки 6, соединенные электрически с источником импульсного тока 3.

Предложенное устройство по второму варианту (фиг.2) содержит электромагнит 1, представляющий собой n-проводников в защитных капсулах 2, соединенных электрически с источником импульсного тока 3, расположенных по внешнему и внутреннему радиусу намагничиваемого элемента, выполненного в виде тороида 4, установленного на сердечнике 5, на намагничиваемом элементе 4 намотаны дополнительные катушки 6, соединенные электрически с источником импульсного тока 3.

Предложенное устройство по первому варианту работает следующим образом: на сердечнике 5 устанавливается намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида 4, на котором между полюсами электромагнита 1 наматывается дополнительные катушки 6, которые последовательно соединяют с электромагнитом 1 и источником импульса тока 3, после чего через катушки электромагнита 2 и дополнительные катушки 6 проходит импульс тока от источника импульсного тока 3, величина которого соответствует магнитному насыщению намагничиваемого элемента, причем направления импульса тока чередуется по полюсам электромагнита 1, после чего с намагничиваемого элемента 4 снимают катушки 6 и вынимают его из сердечника 5.

Предложенное устройство по второму варианту работает следующим образом: на сердечнике 5 устанавливается намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида 4, между проводниками 2, наматывается дополнительные катушки 6, которые последовательно соединяют с электромагнитом 1 и источником импульса тока 3, после чего через проводники 2 и дополнительные катушки 6 проходит импульс тока от источника импульсного тока 3, величина которого соответствует магнитному насыщению намагничиваемого элемента 5, причем направления импульса тока чередуется по проводникам, намотанным на внешней и внутренней поверхности электромагнита 2, после чего намагничиваемый элемент 4 снимают с сердечника 5.

Таким образом, намагничиваемый элемент промагничивается полностью (фиг.3) в отличие от прототипа (фиг.4). На фиг.3, фиг.4 более светлым цветом отмечены участки, на которых магнитное поле минимально.

Итак, заявляемое изобретение позволяет осуществлять полное промагничивание намагничиваемого элемента в радиальном направлении.

В результате намагничивающая установка позволяет полное промагничивание намагничиваемых элементов в радиальном направлении и повышение тем самым их магнитных характеристик, а также минимизировать энергетические затраты в процессе намагничивания.

1. Намагничивающая установка, содержащая электромагнит, источник импульсного тока и дополнительные обмотки, намотанные на намагничиваемом элементе, намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен в виде n-полюсного сердечника, между полюсами которого намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе.

2. Намагничивающая установка, содержащая электромагнит, источник импульсного тока, намагничиваемый элемент, выполненный в виде тороида, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен в виде n-проводников в защитных капсулах, расположенных по внешнему и внутреннему радиусу намагничиваемого элемента, между проводниками электромагнита намотаны дополнительные обмотки на намагничиваемом элементе.

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию магнитных контуров индуктивности части объема веществ или полного объема, характеризуемого потерей магнитного момента.

Способ активации высокотемпературных сверхпроводников в области криогенных температур ниже критического значения и устройство для его осуществления // 2528407

Изобретение относится к электротехнике, к средствам для использования эффекта сверхпроводимости, и может быть использовано в установках для активации высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП).

Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта // 2516915

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты подводного или надводного объекта, в частности к автоматическим регуляторам его магнитного поля. Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта включает блок приема сигналов от датчиков его магнитного поля, от навигационного комплекса и сигналов о токах компенсаторов магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта и блок распределения сигналов управления эффективностью компенсаторов магнитного поля объекта.

Способ размагничивания рельсового изолирующего стыка и устройство для его осуществления // 2511738

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, к способу размагничивания рельсового изолирующего стыка. Согласно способу размагничивания рельсового изолирующего стыка объект подвергают воздействию магнитного поля, возбуждаемого индуктором, обмотка которого подключена к блоку конденсаторов.

Способ создания тороидального магнитного поля // 2509385

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для научных исследований, в частности по взаимодействию тороидального магнитного поля с однополярными магнитными жидкостями.

Способ намагничивания ферромагнитных параллелепипедов // 2502146

Изобретение относится к области магнетизма и предназначено для намагничивания ферромагнитных параллелепипедов, векторы намагниченности которых наклонены под некоторым острым углом по отношению к противолежащим двум граням параллелепипеда в направлении их более длинных сторон, и эти грани являются магнитными полюсами ферромагнитного параллелепипеда.

Миниатюрное устройство намагничивания и термостабилизации ферритовых свч резонаторов // 2492539

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в интегральных СВЧ схемах, элементом которых является пленочный ферритовый резонатор. .

Способ размагничивания изделий из ферромагнитных материалов и устройство для его осуществления // 2486618

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано для снятия остаточной магнитной индукции труб, сортового и листового проката в производственных линиях металлургических заводов.

Способ производства постоянных магнитов // 2483380

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано при изготовлении постоянных магнитов с большим энергетическим произведением (ВН)max в форме намагниченных колец или полых цилиндров.

Способ намагничивания ферромагнитного тороида // 2451351

Изобретение относится к электротехнике, к физике магнетизма и может быть использовано для изготовления ферромагнитных тороидов с большой коэрцитивной силой - постоянных магнитов, векторы намагничивания которых являются разнонаклонно ориентированными к вертикалям к плоскости граней ферромагнитного тороида в одну и ту же сторону по окружностям, проходящим через точки пересечения этих вертикалей с плоскостью граней ферромагнитного тороида.

Устройство для исследования магнитного трения // 2539290

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при исследовании физической природы так называемого магнитного трения и его связи с магнитной восприимчивостью ферромагнетика, помещенного в изменяющееся внешнее магнитное поле. Технический результат - обеспечение возможности исследовании магнитного трения в ферромагнетиках, в частности зависимости магнитного трения от величины приложенного к ферромагнетику внешнего магнитного поля. Устройство для исследования магнитного трения содержит намагниченные вращающийся ротор и неподвижный статор, выполненные из исследуемого ферромагнитного вещества, катушку подмагничивания, высокочастотный трансформатор, регулируемый источник постоянного тока, электромагнитный датчик угловой скорости вращения ротора с противовесом, измеритель частоты, блок управления и обработки информации, широкополосный малошумящий усилитель и спектроанализатор, синхронный двигатель, регулируемый по частоте источник переменного тока, прибор измерения потребляемой синхронным двигателем мощности. Вращающийся ротор выполнен в виде симметричной конструкции с двумя одинаковыми цилиндрическими полюсами, зазор которых относительно цилиндрического статора не менее чем на два порядка меньше радиуса цилиндрических полюсов ротора. Указанные элементы соединены между собой так, как указано в материалах заявки. 4 ил.

Способ намагничивания ротора электромашины, намагничивающая система для ротора электромашины и способ изготовления ротора электромашины // 2549835

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам. Технический результат состоит в упрощении намагничивания. Способ включает сборку массива ненамагниченных анизотропных сегментов постоянного магнита вокруг шпинделя ротора, заключенного в металлическое кольцо. Затем определяют оптимальные направления намагничивания указанных сегментов, позиционируют собранные сегменты вокруг шпинделя ротора так, чтобы оптимальные направления ориентации намагничивания анизотропных сегментов постоянного магнита выровнены в направлении линий магнитного потока, созданного намагничивающим устройством. Возбуждение намагничивающего устройства для намагничивания сегментов осуществляют импульсным постоянным током в течение оптимальной длительности импульса, которая зависит от толщины, магнитной проницаемости и удельного электрического сопротивления стопорного кольца. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Двигатель постоянного тока с косокруговыми обмотками // 2554924

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания вращательного движения механической системы на постоянном токе. Технический результат - создание магнитного двигателя постоянного тока с использованием косокруговой конфигурации ротор-статорного или ротор-роторного магнитных полей (в зависимости от конструктивного исполнения). Двигатель содержит вращающиеся во взаимно противоположных направлениях относительно неподвижной оси два ротора, соосно установленные между собой и выполненные с обмотками, создающими встречно ориентированные косокруговые магнитные поля соответственно по правому и левому кругам, создаваемые постоянным током в этих обмотках, расположенных вблизи друг от друга, витки которых наклонены к плоскостям роторов, ортогональных неподвижной оси вращения роторов, и равномерно распределены по их кольцевым (тороидально подобным) объемам, а подсоединение этих обмоток к источнику постоянного тока через скользящие токосъемники осуществлено так, что образующиеся косокруговые магнитные поля являются взаимно встречными с одноименными магнитными полюсами. 5 ил.

Способ устранения остаточной неравномерной намагниченности рельсов // 2579236

Изобретение относится к способам для размагничивания рельсов. Способ устранения остаточной неравномерной намагниченности рельсов заключается в том, что на размагничивающей установке устанавливают одновременно два электромагнита, включенных разнополюсно. До и после места установки электромагнитов, перед первой и последней колесными парами размагничивающей установки, для измерения и контроля входной и выходной величин намагниченности участков рельсов устанавливают датчики Холла. Результаты измерения величины напряженности магнитного поля рельсов и путевой скорости регистрируются и анализируются, а на основании этой информации происходит управление электромагнитами - их включение или выключение. Технический результат заключается в повышении безопасности и обеспечении бесперебойности движения поездов. 1 ил.

Намагничивающее устройство для магнитно-порошкового контроля колеса // 2579431

Изобретение относится к намагничивающему устройству для магнитно-порошкового контроля колес. Технический результат состоит в повышении плотности магнитного потока. Намагничивающее устройство 100 для магнитно-порошкового контроля колеса 7 включает в себя ступицу 71, диск 72 и обод 73 в последовательности изнутри наружу в радиальном направлении колеса. Устройство включает в себя проводник 1, введенный в канал 711 ступицы 71, и пару вспомогательных проводников 2, соединенных с соответствующими противоположными концевыми частями проводника 1 и расположенных таким образом, что они обращены к соответствующим противоположным боковым поверхностям колеса 7 и проходят наружу от ступицы 71 к ободу 73 в радиальном направлении колеса 7. К паре вспомогательных проводников 2 и проводнику 1 подведено питание переменного тока. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ размагничивания судов с ферромагнитным корпусом // 2581314

Изобретение относится к области судостроения, в частности к размагничиванию судов с ферромагнитными корпусами, и касается вопросов определения оптимальных параметров цикла электромагнитной обработки (ЭМО). В заявленном способе размагничивания судов с ферромагнитными корпусами для ЭМО используют циклы, импульсы в которых имеют синусоидальную форму, а частота размагничивающего поля выбирается из условия достижения на внутренней поверхности корпуса ослабления размагничивающего поля не более, чем 50%. Для этого частоту f синусоидального размагничивающего поля устанавливают в соответствии с формулой: f=0,5(πd2µσ)-1, где d - толщина корпуса судна, µ - абсолютная магнитная проницаемость материала корпуса, σ - удельная электропроводимость. Предлагаемый способ позволяет снизить энергопотребление и повысить качество электромагнитной обработки. 1 ил.

Способ размагничивания судна // 2583257

Изобретение относится к области размагничивания судов, в частности судов с ферромагнитным корпусом. Может быть использовано также для электромагнитной обработки вытянутых крупногабаритных ферромагнитных объектов машиностроения: валов, турбин и прочего оборудования. Предложен способ размагничивания судна с ферромагнитным корпусом, основанный на электромагнитной обработке корпуса судна в скомпенсированном магнитном поле Земли посредством знакопеременного магнитного поля, создаваемого рабочей обмоткой, в котором перемещение судна через рабочую обмотку или перемещение рабочей обмотки вдоль продольной оси судна осуществляют на расстояние, не превышающее длину судна, при этом перед началом перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно повышают от нулевой до максимальной интенсивности, в процессе перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля поддерживают максимальной и неизменной, а после завершения перемещения интенсивность знакопеременного магнитного поля плавно снижают до нулевой интенсивности. Предлагаемый способ позволяет уменьшить трудоемкость работ по размагничиванию судна с ферромагнитным корпусом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для размагничивания бурового инструмента // 2591056

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для размагничивания бурового инструмента непосредственно в составе колонны бурильных труб. Устройство для размагничивания содержит катушку для пропускания размагничиваемой колонны бурильных труб, ротор для вращения колонны бурильных труб, размещенный на устье скважины выше катушки, систему управления электроприводом буровой лебедки, предназначенной для спуска-подъема колонны бурильных труб в обсадную колонну скважины. Катушка установлена на наружной поверхности обсадной колонны скважины. На роторе размещен датчик магнитного поля. Сигнал о наличии или отсутствии магнитного поля на колонне бурильных труб с датчика магнитного поля поступает на вход регулятора тока возбуждения с блоком индикации, выход которого соединен со входом таймера и со входом блока ограничения скорости спуска-подъема. Сигнал с выхода блока ограничения скорости спуска-подъема поступает на регулятор скорости системы управления электропривода буровой лебедки. Выход таймера соединен со входом регулируемого источника питания, выход которого соединен с катушкой в виде соленоида с ферромагнитным сердечником с обмоткой из изолированного медного провода. Соленоид и обмотка состоят из двух одинаковых частей, объединенных с одной стороны шарниром, а с другой стороны защелкой. Технический результат состоит в повышении качества размагничивания, обеспечении контроля величины намагниченности колонны бурильных труб и снижении металлоемкости и скорости их монтажа и демонтажа. 2 ил.

Способ частичного размагничивания наногетерогенных высококоэрцитивных магнитов типа sm-co-fe-cu-zr // 2605544

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации магнитных свойств магнитов типа Sm-Co-Fe-Cu-Zr путем их частичного размагничивания. Технический результат состоит в повышении точности и стабильности работы навигационного оборудования и систем авиационной автоматики. Способ частичного размагничивания наногетерогенных высококоэрцитивных магнитов типа Sm-Co-Fe-Cu-Zr включает их нагрев в инертной среде. Перед нагревом полюса магнита замыкают магнитопроводом. Нагрев намагниченного до насыщения магнита осуществляют до рабочей температуры в интервале 875-1025 К. Охлаждение от рабочей температуры до 675 К осуществляют со скоростью не более 1 К/мин. 3 табл.

Способ размагничивания судна и устройство для его реализации // 2616508

Изобретение относится к размагничивающим устройствам, в частности к устройствам, предназначенным для размагничивания судов и подводных лодок на стационарных станциях. Предложен способ размагничивания судна, при котором на три ортогонально расположенные вблизи судна обмотки размагничивания поочередно разряжают батарею накопительных конденсаторов, при этом емкость, индуктивность и сопротивление разрядного контура выбирают исходя из получения затухающего колебательного режима разряда батареи, а замыкание разрядной цепи производят через двунаправленные ключи коммутатора в течение времени, достаточного для окончания колебательного процесса. Предложено также устройство для реализации указанного способа. Технический результат заключается в повышении качества и ускорении процесса размагничивания судна, а также в снижении энергозатрат при работе устройства размагничивания. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.