Электромагнитное устройство

 

О";П.:NC Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

328609

Союз Советских

Социвлистимвских

РесуЕлик

Н ПАТЕНТУ

Заявлено 29.1Ч.1968 (№ 1240652/24-7) М. Кл. Н 01h 50/16

Приоритет по п. 1 03Х.1967, № 6281/67 и по пп. 2, 3 31.1.1968, № 1251/68, Швеция йомитет по делаю ееооретеиий и открытий ори Совете Миииотрое

СССР

Опубликовано 02.111972. Бюллетень № 6

УДК 621.316.56(088.8) Дата опубликования описания ЗО.III.1972

Авторы изобретения и заявители

Иностранцы

Карл Эверт Ярнбринк, Пер Гарри Элиас Клаессон и Рольф Албин Зандер (Швеция) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО

Зависимый от патента №вЂ”

Известны электромагнитные устройства, содержащие магнитопровод, выполненный в виде петли, имеющей неподвижную С-образную часть и подпружиненную плоской пружиной подвижную часть, размещенную в ка- 5 тушке и перемещающуюся поперек продольной ее оси.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства, Для этого большая часть неподвижного 10 магнитопровода параллельна подвижной части, изогнутые части неподвижного магнитопровода направлены в сторону подвижной части, ось вращения подвижного магнитопровода размещена у изогнутой части неподвиж- 15 ного магнитопровода. Неподвижный магнитопровод и его полюсные части размещены за пределами катушки.

Плоская пружина может быть прикреплена одним концом к подвижному магнитопро- 20 воду, другим — к катушке, на свободном конце ее имеется расширенная часть. Пружи«а может также иметь эллиптическое отверстие для закрепления одного конца полоски из емагнитного материала, другой конец ко- 25 торой лежит в рабочем воздушном зазоре.

Каркас катушки может быть снабжен фланцем, который имеет с одной стороны удлиненную часть, являющуюся опорой для группы подрессоренных контактных пружин. Не- 30 подвижный сердечник имеет отверстие, а каркас катушки — выступ, который входит в это отверстие. Якорь снабжен толкателем, в верхней части которого имеются окна, в которы.; размещены подвижные контакты, причем окна толкателя имеют выступы, направленные в сторону контактных пружин.

На фиг. 1 изооражепо предложенное электромагнитное устройство, две проекции; на фиг. 2 — то же, вид сверху; »а фиг. 3 — контактная пружина, вид сверху; на фиг. 4— магнитопровод в момент сборки; на фиг. 5— подпружиненный якорь, две проекции; на фиг. 6 — немагнитная прокладка; на фиг. 7— блок контактных пружин, вид сбоку; на фиг. 8 — блок контактны.; пружин в одной из модификаций, впд сбоку.

Устройство смонтировано на кронштейне 1, выполненном из пластмассы или аналогичного материала. Кронштейн служит опорой для группы контактных пружин 2 и является фланцем каркаса катушки 3 возбуждения.

Реле имеет магнитопровод, состоящий из двух частей 4 и 5. Часть 4 (сердечник), жестко соединенная с кронштейном 1, является неподвижной частью сердечника. Часть 5 магнитопровода одним концом размещена на отогнутой его части, а другим в рабочем воздушном зазоре 6. Часть " (якорь) может перемещаться поперек отверстия, предусмот328609

3 ренного в катушке 8 возбу>кдения. Таким образом, образующаяся магнитная петля замкнута только с одной стороны катушки возбу>кдения. Группа контактных пружин 2 жестко смонтирована на неподвижной части сердечника 4 с помощью болтов 7. Контактные пружины имеют задние концы, присоединенные пайкой к внешней схеме. Контакты управляются толкателем 8, нижний конец которого сцеплен с якорем, а верхний перемещается г, отверстии в верхней контактной пластине. Изогнутый конец неподвижного сердечпп <а 4 попадает в углубление в кронштейне, другой конец сердечника прикреплен к передн=му фланцу 9 каркаса катушки возбужден и я б ол то м 10.

На ни>кием конце толкателя имеются разветвления 11 и 12, которые входят в боковые углубления в лобовой части сердечника 4.

Когда реле находится в собранном состоянии, отверстие а, предусмотренное в лобовой части сердечника попадает на выступ 18 перелнего фланца 9 каркаса и другая изогнутая часть неподвижного сердечника опускается при нажатии в углубление между каркасом катушки и удлиненной частью кронштейна.

Для облегчения моппга>ка выступ 18 должен быть выполнен коническим, с другой стороны, выступ может быть меньше отверстия а.

В этом случае крепление может быть осуществлено при расплавлении выступа паяльником либо склеиванием с предварительным установлением прокладки. Крепление может быть также осуществлено с помощью отверстия во фланце и выступа на магнитопроводе.

В катушке 8 подвижно установлен якорь 5, снабженный крепе>кной пружиной 14, которая фиксирует якорь внутри катушки. При движении якоря образуется воздушная подушка, которая снимается в пределах ограниченного объема между якорем и стенками каркаса катушки. Воздушная подушка оказывает сильное амортизирующее действие на движение якоря и предотвращает возможность его отскакивания при достижении любого из крайних положений.

Монтаж группы контактных пружин осуществляется следующим образом.

Группа контактных пружин прп нажиме подается назад насколько это возможно, причем соединительные концы контактных пружин попадают в отверстия в вертикальной части 15 кронштейна 1. Толкатель 8 устанавливается между лобовой частью неподвижного сердечника 8 и передним фланцем каркаса катушки.

Когда группа контактных пружин подается вперед в конечное поло>кение, подвижные контактные пружины попадут на толкатель 8.

Толкатель 8 имеет раздвоенную или вилкообразную верхнюю часть и вертикальные выступы 16, 17. Разветвления попадают в углубления б, соответственно (см. фиг. 3) в верхней пластинке 18, относящейся к группам контактных пружин.

zo

Боковые выступы неподвижной части сердечника и соответствующие боковые выступы якоря образуют полюсные башмаки, увеличивающие магнитные поверхности, между которыми образован воздушный зазор.

Размеры магнитопровода должны быть таковы, чтобы остальные части сердечника и якоря могли бы магнитно насыщаться во время нормального использования реле. Это является условием получения максимального притягивающего усилия при заданном размере и при заданной величине мощности рассеяния.

Для возврата реле (когда в магнитопроводе продолжает еще действовать достаточно сильное остаточное намагничивание) необходимо предусмотреть немагнитный выступ или прокладку в рабочем воздушном зазоре между якорем и неподвижной частью сердечника.

Крепежная или зажимная пружина 14 крепится к якорю вблизи от точки вращения рядом с его концом, например, точечной сваркой.

Пружина 14 предварительно натягивается, ее свободный конец, находящийся рядом с рабочим воздушным зазором, отогнут вверх.

Когда якорь устанавливается в реле, конец пружины 14 зацепляется с внутренней частью переднего конца неподвижной части и, таким образом, фиксирует якорь в установленном или введенном положении. Указанный выше свободный конец пружины 14 внутри каркаса катушки выполнен шире якоря. Таким образом обеспечивается фиксация якоря 5 против действия боковых движений и возможность избежания трения между боковыми сторонами якоря и прилегающими частями каркаса катушки, Для крепления к якорю полюсная прокладка 19 имеет суженную среднюю часть, которая попадает в отверстие в крепежной пружины 14.

На фиг. 7 и 8 показана группа контактных пружин с одним размыкающим и одним двойным замыкающим контактами. Группа контактных пружин содержит жесткую контактную пружину 20, подвижную контактную пружину 21, неподвижные контактные пруж>шы 22 и 28 и жесткие опорные пружины

24 и 25. Поскольку толкатель 8 имеет форму ступенек, то свободные концы и контакты контактных пружин 21 и 28 могут располагаться в этих ступеньках. Зто удаляет их от крепежной части пружин, и следовательно, раствор контактов будет больше, чем в случае, когда контакты расположены ближе к крепежной части пружины. При рассмотрении фиг. 7 можно увидеть как работает группа контактных пружин в случае, если часть 26 толкателя 8 перемещается якорем.

Группа KokITBKTHhlx пружин, показанная на фиг. 8, состоит из одного размыкающего и одного переключающего контактов. Группа контактных пружин содержит жесткую неподвижную контактную пружину 20, подвиж328609

15 ную контактную пружину 27 и жесткую контактную пру>кину 28 и одну изгибаемую неподви>кную контактную пру>кипу 29.

Для того, чтобы жесткие пружины, не прогибались особенно сильно, под действием контактного давления, что может вызвать контактные толчки, отскоки и неправильную работу контактов, их делают, по крайней мере, в 10 раз более жесткими, чем изгибаемые контактные пружины, контакты которы. . взаимодействуют с контактами жестких пружин. Для избежания отскоков контактов подви>кные и неподвижные контактные пружины должны иметь очень небольшую массу, т. е. должны быть довольно тонкими с тем, чтобь максимальное изгибающее усилие превышало 20 кгlмм .

В известных конструкциях групп контактных пружин, предназначенных для использования в реле миниатюрного типа, неподвижные контактные пружины, участвующие в осуществлении размыкания переключающим контактом, имеют форму двойных пружин, т. е. одну довольно мягкую контактную »ружину и одну довольно жесткую опорную пружину. 1хонтакты, соответствующие пружинам

20 и 28, содержат только одну контактную пружину.

Отношение между площадью поперечного сечения магнитного сердечника и площадью отверстия для катушки электромагнита может превышать 0,1, предпочтительно 0,2 — 1,0.

Отношение толщины к ширине части сердечника, расположенной внутри катушки электромагнита, должно быть больше 0,2. Это способствует обеспеченшо лучшего охлаждения (если сравниваемые реле имеют одинаковые общие размеры).

Неподвижная часть сердечника и якорь должны иметь примерно одинаковую площадь поперечного сечения. В этой связи следует упомянуть, что вокруг катушки практически всегда присутствует некоторое поле утечки или рассеяния и, следовательно, часть, заключенная в катушку, всегда имеет несколько более высокую напряженность магнитного поля, чем другая часть. Разница в напряженности поля в этом случае составляет около

10 /О. Это означает, что для получения оптимальных характеристик часть, находящаяся вне катушки, всегда должна иметь несколько большую площадь поперечного сечения, чем часть, расположенная в катушке.

Если реле используется для работы в пыльчой окружающей среде, то легко нарушается надежность срабатывания контактов в слу20

55 чае доступа пыли к этим контактам. Для избежания возможности сбоя контактов можно закрывать ре,ле соответств lo!3114111 защитными колпаками. Но в этом с.": .час появляется риск так пазываемо11 актпьа1!и!! ко11тактоВ под действием паров п, в частности, паров углеводородов, которые выделяются пз пзол11ционного материала в реле.

Для устранения этого недостатка в крышке, реле, кожухе пл:1 корпусе, предусмотрено, по крайней мере, одно отверстие, в которое устанагливают пылеочистительный фильтр из пористого материала.

Предмет изобретения

1. Электромагнитное устройство, содержащее магнитопровод в виде петли, состоящей из неподвп>кной С-образной части и подпружиненной плоской пружиной подвижной части, размещенной внутри катушки и перемещающейся поперек продольной ее оси, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов, большая часть неподвижного С-образного магн1попровода параллельна подвижному, изогнутые части направлены в сторону подвижного магнптопровода, а ось вращения подвижного магнитопровода размещена у изогнутой части неподвижного магнитопровода, причем неподвижный магнитопровод и его полюсные поверхности размещены за пределами катушки.

2. Электромагнитное устройс1во по п. 1, отличающееся тем, что, плоская пружина одним концом прикреплена к подвижному магнитопроводу, другим — к катушке, на свободном конце имеет расширенную часть, и является направляющей для подвижного магнитопровода, причем пру>кина имеет эллипти. еское отверстие и полоску из немагнитного материала, которая одним концом размещена в указанном отверстии, а другим лежит в рабочем воздушном зазоре.

3. Электромагнитное устройство по и. 1, отличающееся тем, что каркас катушки снабжен фланцем, имеющим с одной стороны удлиненную часть, служащую в качестве опоры для группы подрессорных контактных

11 1> > 1<»11, 11e и од в 11>к 11ы 11 c e P t1 c i t »11 »»1e eT oT a e Pстие, а каркас катушки — выступ, входящий в это отверстие, якорь снабжеH толкателем, в верхней части которого имеются окна, в которых размещены подвиж ые контакты, причем окна толкателя имеют выступы, направленные в сторону контактных пружин.

328609

19

2Л 22

2524 2(20

Уиг. 7

29

5 8

Ри8. Ф рц у 20 27 20

Составитель И. Ивановская

Редактор Е, Кравцова Техред А. Камышникова Корректор Е. Миронова

Заказ 673/16 Изд. № 190 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2