Электромагнит соленоидного типа

союз соВетскихсоциАлистическихРЕСПУЬЛИК Г 7 06 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) БРЕТЕН НИЕ ИЗ К АВТОРС СВИДЕТЕЛ ЬСТ 2 Изобретение относится к машицострое- м,д.с, в зазоре между крышкой 1 и якорем 3нию, точйее к электромеханическим преоб-за счет увеличения площади зазора.разователям, и может быть использовано Электромагнит работает следующимдля привода подвижных частей йневмати- образом,ческих игидравлических распределителей,: При подключении напряжения к катуша также устройств автоматики (клапанов; . ке 6 якорь 3 притягивается к неподвижномузащелок, мощных выключателей, контакто-сердечнику 7 и толкатель 9 воздействует царов), в том числе применяемых для автома-приводимой в движенйе подпружиценноетиэаЦии сельскохозяйственной техники, устройство (не показано). При выключенииЦель изобретения - повышение быстро- . цапряженйя указанное подпружиценцое усдействйя электромагнита и уменьшение его тройство возвращает якорь 3 в исходцоемассы.1 олояение, Скорость перемещения якоря 3На чертеже изображен предлагаемый . при прочих равных с прототйпом условияхэлектромагнит.зависит от массы якоря,Он состоит из первой крышки 1 с воротничком 2, охватывающим якорь 3, снабжен- Магнитный поток, проходящий черезный конусообразной выемкой 4, ярма якорь, не одинаков в различных его сечени(кожуха) 5, катушки 6; сердечника 7, совме- ях, перпендикулярных оси якоря, В.сечецищенного со второй крьшкой 8, толкателя 9 ях якоря, лежащих ближе к сердечнику, оци внутренней трубки 10. больше, в сечениях же более удаленных отВоротничок 2 крышкй 1 обычно делают сердсчника - оц меньше, В первом приблидостаточно длинным, чтобы снизить потери жении магнитный поток в якоре изменяетсялинейно и может быть описан выражением,(21) 4865088/07(57) Использование; в машиностроении и может быть использовано для привода подвижных частей пневматических и гидравлических распределителей, а также устройств автоматики (клапанов, защелок, мощць 1 х выключателей (контакгоров), в 1 ом числе применяемых для автоматизации сельскохозяйственной. техники. Существо изобретения заключается в том, что якорь электромагнита выполнен с выемкой; имеющей образующую в виде кривой; при этом вершина обращена в сторону сердечника. В качестве кривой моЖет быть выбрана парабола, 1 з.п,ф-лы, 1 ил,(1)пмаксгде с 1 эь- поток в сечении, удаленном наоасстояние й от торца якоря, дальнего поотношению к сердечнику;Фо - магнитный поток, проходящий через воздушный зазор между якорем и сердецни ком;Ьак;-длина части якоря, охватываемаяворотничком,При сплошном якоре это обстоятельство приводит к тому, что магнитная индукцияс изменением Ь меняется, причем весьмазнацительно.Так, будучи максимальной на торце якоря 3, ближайшем к сердечнику 7, на противоположном торце она близка к нулю, а еслине учитывать поток рассеяния - равна нулю.Для обеспечения работоспособностиэлектромагнита при высоких техническихпоказателях (усилие, нагоузочный ток, нагрев, потери) достаточно, чтобы по всей линии дйв магтноо пооа атаиндукция не превосходила некоторую заданную расчетную величину индукции в стали сердечника, Этот эффект может бытьдостигнут и при наличии выемкл 4 в якоре 3,Определим форму и величину выемки4, исходя из .условия постоянствамагиитной индукции по длине Ь. Очевидно,что М Ьл 1 акс,Из выражения (1) следует, что для обеспеченйя заданной величины индукции вовсех сечениях якоря, удаленных от сердечника, нет необходимости иметь площади сечений равными площади ближнего ксердечнику торца якоря,11 лощадь Я сечения якоря, расположенного на расстоянии Ь от его дальнего торца,может быть вычислена по формуле;Фо Фоиэ= - - - , Р)Во ВоЬмаксгде Во - заданная величина магнитной индукции, лиЯ =. Яо -- (3)пмаксфгде Яо = -- площадь торца якоря, ближВонего к серде аику,Тогда площадь Ял сечения равна Яа = Яо - Я =- Яо(1 -- ) (4)ипмаксОтсюда следует, что цйлиндрический якорь 3 электромагнита можно вь полнить, имеющим постоянную индукцию по высоте,. и при этом существенно снизить его массу,если сделать в нем симметричную выемку, диаметр б которой будет меняться по высоте якоря в соогветствии с соотношением 5 б = /Б, = ъ Яр(Т-- ), ЩПоверхность такой выемки имеет конусообразную форму, с основанием, расположеннь 1 м на дальнем от сердечника торце "0 якоря, и с вершиной, расположенной наосиякоря.Зависимость (5) б от и представляет собои параболу.. Выемка по форме может и отличаться отпараболической, т,к. условие постоянства индукции по высоте якоря желательно, но не обязательно.Катушка якоря и соответственно, якорь,могут быть круглыми, а могут иметь в сече нии форму квадрата, многоугольника илилюбую другу. Эффект при этом сохраняется.Объем максимальной выемки равенмакс25 Чмакс=, Яо(1 " - )011 =1/2 ЯоЗмакс (6) о пмакст,е. масса якоря 3 за счет выемки 4 снизится на велицину до 50% по сравнению со сплош ным якорем,Использование предложенного электромагнита с указанной формой выемки в якоре позволяет повысить быстродействие систем автоматики, где такие электромагниты используются. Особенно эффективным является использование такого электромагнита в системах импульсного регулирования, йайример, дляперемещения заслонок сопел в пневмо- и гидроприводах с импульсным управлением,Формула изобретения 1, Электромагнит соленоидного типа,содержащий обмотку, якорь, установленйый на толкателе, сердечник и магнитопровод, выполненйый в виде кожуха с основанием и воротничком, охватывающим якорь, причем якорь выполнен с выемкой, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения массы электромагнита, указанная выемка имеет образующую в виде кривой, при этом вершина выемки обращена в сторону сердечника,2, Электромагнит по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве кривой выбрана парабола,1812563 нк Заказ 1576 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Рауиская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин Составитель МТехред М,Мор айзенберг ал Корректор М,Андр