Электромагнитный переключатель

Союз Советсннк Соцнелнстнчесннк РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо 741333(22) Заявлено 030674 (21) 2127384/24-07 Н 01 Н 36/00Н 01 Р 1/10 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Изобретение относится к электромагнитным приводам исполнительных механизмов и может быть использовано для поворота исполнительного механиэ- с ма на некоторый угол с фиксацией в крайних положениях.Известен переключатель, содержащий две катушки, расположенные на магнитопроводе статора с полюсными наконечниками, ориентированными внутрь магнитопровода, якорь, выполненный в виде постоянного магнита и установленный между полюсными наконечниками 11 .15Недостатком указанного переключателя является неравномерность зависимости крутящего момента якоря в пределах угла поворота, что объясняется изменением сопротивления магнитопровода при повороте якоря и,как следствие, изменением магнитного потока, определяющего крутящий момент устройства, Так как в начале движения воздушный зазор максимален, а магнитный поток соответственно минимален, крутящий момент минимален в начале движения и достигает максимальной величины в конце движения якоря,30 При этом максимальная и минимальная величина крутящего момента якоря различаются более, чем на порядок,Такая зависимость крутящего моментаснижает быстродействие электромаг-.нитных приборов при заданных ампервитках статора,Наиболее близким к изобретениюявляется электромагнитный переключатель, представляющий собой статорс обмоткой, расположенной на незамкнутом магнитопроводе, который выполнен с зазором и имеет на своих концах полюсные наконечники, ориентированные в сторону якоря, расположенного в зазоре (2.Недостатком укзанного переключателя является та же ярко выраженнаянеравномерность крутящего моментаякоря. Цель изобретения - повышение быстродействия путем увеличения момента трогания.указанная цель достигается тем, что магнитопровод статора охватывает якоРь, причем ось вращения якоря параллельнапродольной оси магнито" провода, в зазоре которого установ741333 Заказ 3215/50Подписное ЦНИИПИТираж 8 Патент,ул, Проектная, 4 илиал ПП Ужгоро лен элемент, выполненный из того жематериала,На чертеже показана схема привода электромагнитного переключателя.Переключатель содержит якорьвыполненный из немагнитного материала, На его концах установлены постоянные магниты 2 с высокой коэрцетивнойсилой (НВ = 10 10 - 16 10 в), статор,на магйитопровод 3 которого намотанаобмотка 4. Магнитопровод 3 представляет собой неза)ккнутое кольцо с эа- Овором и имеет на своих концах полюсные наконечники 5, Ось вращения якоря 1 совпадает с продольной осьюмагнитопровода 3, а палюсные наконечники 5 ориентированы в сторону 5якоря 1. Зазор магнитопровода 3выбирается равным углу поворотаякоря 1, установленного на роторепереключателя, а в середине зазораустановлен дополнительный элемент 6, Д)выполненный из материала магнитопровода 3.Переключатель работает следующимобразом.При подаче на обмотку 4 статоранапряжения постоянного тока в зазоре статора образуется постоянное магнитное поле. Постоянные магниты поля1, взаимодействуя с полем статора идополнительным элементом 6, поворачивают якорь до упора, установленного на корпусе. При изменении полярности тока н обмотке 4 ротор поворачинается в противоположную сторонудо другого упора.Момент трогания электромагнитногопринода определяется взаимодействиемполя постоянного магнита якоря 1 сполем электромагнита статора, Для увеличения момента вращения системы наякоре 1 установлен постоянный магнит, поле которого превьваает полеэлектромагнита статора. Величина поляякоря 1 выбрана такой, что в отсутствии дополнительного элемента б якорь1 остается неподвижным при включенииэлектромагнита статора. Дополнительный элемент б в момент трогания замыкает на себя часть магнитного потокаякоря 1, тем самым уменьшая магнитный поток, создаваемый постоянныммагнитом якоря 1 в магнитопроводе 3статора, При этом возрастает момент трогания якоря 1. При прохожденииякоря мимо дополнительного элементаб происходит дальнейшее перераспределение магнитных потоков якоря 1 истатора так, что крутящий моментяко;,я 1 продолжает расти, При приближенин якоря 1 к противоположномуполюсному наконечнику 5 статорачасть магнитного потока якоря 1, замыкаясь через дополнительный элемент6, уменьшает крутящий момент,Указанное взаимодействие магнитных потоков якоря 1 и статора, проходящих через дополнительный элементб при работе переключателя, делаетзависимость крутящего момента якоря 1 от угла поворота практическиравномерной. Эффект увеличения начального момента трогания и достижения его ранномерности не зависитот конфигурации и мало зависит отразмеров дополнительного элемента,Оптимальные характеристики устройство приобретает при величинедополнительного элемента 6, соответ-.ствующей 20-30 величины межполюсного зазора.Благодаря увеличению начальногомомента трогания и достижению его рав.номерности значительно увеличиваетсясрок службы переключателя за счетуменьшения крутящего момента н концедвижения якоря,Формула изобретенияЭлектромагнитный переключатель,содержащий явнополюсный якорь, статор с обмоткой, расположенной нанезамкнутом магнитопроводе, которыйвыполнен с зазором и имеет на своихконцах полюсные наконечники, ориентированные в сторону якоря, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия путем увеличения момента трогания, магнитопроводохватывает якорь, при этом ось вращения якоря параллельна продольнойоси магнитопровода, в зазоре которого-становлен элемент, выполненный изтого же материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СИА Р 3344378,кл, 335-272, опублик, 1967,2, Патент СЖ Р 2980873,кл. 333-98, опублик. 1961.