Электромагнит

СПИ 30 747 Союз Ссеетских Социалистических РеслубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 16.Ч 1.1969 (М 1338347/24-7)с присоединением заявки-Приоритет ЪПК Н 011 7/1 Комитет ос делам обретений и открмти ри Сосете 1 т 1 ииистрое СССР(088.8) Л,изобретени Заявитель ле ЭЛ ЕКТРОМАГК ИТ 2 Известны электромагниты постоянного тока горшкового типа для привода исполнительных механизмов, состоящие из ярма, имеющего форму стакана, сердечника, втягивающей катушки, полюсного наконечника, немагнитной прокладки и якоря. Недостатком таких электромагнитов является значительное превышение втягивающей силы при малых зазорах между якорем и полюсным наконечником противодействующей силы, что приводит к сильным ударам и, вследствие этого, к вибрациям и расклеиванию деталей электромагнита. Для уменьшения разности между втягивающей и противодействующей силами используются различные методы: секционирование катушки, применение якоря с отверстием и т, п. Однако для секционированной катушки необходимо специальное коммутирующее устройство (блок-контакт), включающее или отключающее секции катушки в зависимости от положения якоря электромагнита, что уменьшает надежность работы аппарата в целом, Для конструкции якоря с отверстием уменьшение усилия в конце хода якоря незначительно и не дает удовлетворительных результатов.Цель изобретения - получение тяговых характеристик различной формы. Это достигается тем, что электромагнит снабжен конической спиралью, изготовленной из ферромагнитного материала, закрепленной витком меньшего диаметра в установочном кольце, а большего диаметра в ярме, причем наружный диаметр спирали меньше внутреннего диаметра ярма, а внутренний диаметр наименьшего витка 5 больше диаметра полюсного наконечника. Витки конической спирали в притянутом к полюс- ному наконечнику положении якоря располагаются один возле другого в одной плоскости между ярмом и полюсным наконечником.10 Установочное кольцо может быть выполнено из ферромагнитного материала.На фиг, 1 показан предлагаемый электромагнит в разомкнутом (обесточенном) сосгоянии; на фиг. 2 - схема замещения электро магнита в разомкнутом состоянии; на фиг. 3 -электромагнит при притянутом положении якоря; на фиг. 4 - его схема замещения; на фиг. 5 - тяговые и противодействующая характеристики электромагнита.20 Электромагнит состоит из ярма 1, выполненного в виде стакана, сердечника 2, втягивающей катушки 8, полюсного наконечника 4, конической ферромагнитной спирали 5, установочного кольца б, немагнитной прокладки 7 2 и якоря 8. Якорь 8 и кольцо б могут бытьизготовлены как из ферромагнитного, так и немагнитного материала. В этом случае роль якоря играет спираль 5.В процессе движения якоря коническая спи- ЗО раль изменяет свое положение относительнорабочего воздушного зазора, и происходят следующие физические процессы.При подаче напряжения на катушку 3 образованный ею магнитный поток создает в рабочем воздушном зазоре магнитодвижущую силу, которая приводит якорь в движение. Величина этой магнитодвижущей силы при заданных параметрах электромагнита зависит от магнитной проводимости рабочего воздушного зазора. Наличие в рабочем воздушном зазоре дополнительного ферроматериала в виде конической спирали 5 увеличивает его магнитную проводимость и, следовательно, повышает начальную силу тяги магнита в разомкнутом состоянии (см. фиг, 2).66 экв = 66+ бсп,где 6, - эквивалентная магнитная проводимость рабочего воздушного зазора;6; - магнитная проводимость рабочеговоздушного зазора;6, - магнитная проводимость конической спирали.Когда якорь 8 находится вблизи ярма 1, часть магнитного потока через витки конической спирали 5 ответвляется на ярмо, минуя рабочий воздушный зазор, тем самым уменьшая магнитный поток, проходящий через основной рабочий воздушный зазор. Это приводит к уменьшению силы тяги электромагнита при малых зазорах между якорем и полюсным наконечником (см, фиг. 4),Таким образом, коническая спираль 5 повышает начальное тяговое усилие электромагнита и снижает конечное тяговое усилие, а изготовление установочного кольца б из ферромагнитного материала практически не влияет на величину начального тягового усилия электромагнита и способствует еще большему снижению величины конечного тягового усилия,На фиг, 5 показаны тяговая характеристика известных электромагнитов (кривая 1), тяговая характеристика предлагаемого электромагнита с якорем и установочным кольцом из ферромагнитного материала (кривая 11), тяговая характеристика электромагнита, где функ ции якоря выполняет коническая спираль совместно с ферромагнитным установочным кольцом (кривая 111) и противодействующая механическая характеристика (кривая 1 Ч).В некоторых случаях в зависимости от тре буемой конфигурации тяговой характеристикиякорь может быть заменен деталью, изготовленной из немагнитного материала,В случае изготовления конической спиралииз материала, обладающего пружинными свой ствами, она может осуществлять функциивозвратной пружины в электромагнитном механизме.Предмет изобретения201. Электромагнит постоянного тока горшкового типа для привода исполнительных механизмов, состоящий из ярма, имеющего формустакана, сердечника, втягивающей катушки,25 полюсного наконечника, немагнитной прокладки и якоря, отличающийся тем, что, с цельюполучения тяговых характеристик различнойформы, снабжен конической спиралью, изготовленной из ферромагнитного материала, заЗ 0 крепленной витком меньшего диаметра в установочном кольце, а большего диаметра в ярме, причем наружный диаметр спирали меньше внутреннего диаметра ярма, а внутреннийдиаметр наименьшего витка больше диаметраЗ 5 полюсного наконечника, при этом витки кон:ической спирали в притянутом к полюсномунаконечнику положении якоря располагаютсяодин возле другого в одной плоскости междуярмом и полюсным наконечником.40 2. Электромагнит по п. 1, отличающийсятем, что установочное кольцо выполнено изферромагнитного материала,301747гСоставитель И. Ивановскаяактор А, Ю. Пейсоченко Техред Е, Борисова Корректор Е. Н. Миропо Заказ 1411/10 Изд. 4 629 Тираж 473 Подписно Ц 11 Р 111 ПР 1 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр, Сапунов