Магнитная система с кольцевым рабочим зазором

О П И С А Н И Е ,БтО 844ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсник Социалистинесиис Республикзаявки М с присоединением3) Приоритетпубликовано 30,08.7 осуюрственный коитотСонета Мнистрое СССРао делам необретеннаи открыт(088.8) ллетень Ье описания 30,08.7 та опубликован 2) Авто Ю. А, Мельнико изобретен 71) Заявите 54) МАГНИТНАЯ СИСТЕМА С КОЛЬЦЕВЪМ РАБОЧИМ ЗАЗОРОМ упрощение магнитноиранировкп и меньшеИзобретение относи-ся к электротехнике, в частности к конструкциям систем на постоянных магнитах, создающих радиально направленное магнитное, поле в кольцевом рабочем зазоре, применяемых, например, в электроизмерительных приборах.Известны магнитные системы, используемые в электроизмерительных приборах, которые выполнены на основе кольцевых постоянных магнитов с плоскими торцами, снабженными матнитомягкой частью для передачи магнитных потоков в кольцевые рабочие зазоры 1).Известна магнитная система для создания радиально направленного магнитного поля в кольцевом рабочем зазоре, состоящая из кольцевого магнита с двумя плоскими торцами, намагниченного радиально, и двух примыкающих к полюсам магнита магнитопроводов из магнитомягкой стали, подводящих магнитные потоки от полюсов магнита к кольцевому рабочему. зазору системы, где размещена катушка 12.Однако у такой системы сложен магнитопровод: его выполняют в виде составных размещенных коаксиально колец с перемычками-ступицами. Ступицы при этом укреплены на полюсах постоянных магнитов. В магнитных системах такого типа полюсные наконечники обычно изготавливают точением и фрезерованием; они представляют собой сравнительно дорогостоящие детали. Цель изобретения -системы, улучшение эние ее габаритов.Зто достигается тем, что в предлагаемой 5 магнитной системе с кольцевым рабочим зазором, выполненной на основе кольцевого (с плоскими торцами) радиально намагниченно,го магнита, снабженното магнитомягкои частью и магнитно-мягким шунтом, установлен ным у одной из сторон магнита, участок измагнитомягкого материала вьнполнен в виде двух установленных у полюсов магнита от,резков крглых стальных трбок из мйгнитомягкого материала, по крайней мере у одной 15 из которых края загнуты со стороны рабочего зазора системы под прямым углом к образующей цилиндрической поверхности трубок.В трубке из магнитомягкого материала, установленной у внутрснней поверхности магни та, за плоским его торцо, выполнен паз, простирающийся по азимуту всей круглой поверхности трубки так, что образуется магнитно- ненасыщенная перемычка.Кроме того, для улучшения регулировки 25 магнитного поля в рабочем зазоре системышунт установлен с возможностью поступательного смещения вдоль оси магнита и выполнен в виде плоского кольцевого диска, одна из плоскостей которого аралелна тор цовой плоскости магнита, причем шунт имеетцентральный трубчатый выступ, находящийсяв контакте с внутренней поверхностью магнитомяткой трубки, установленной у внутренней цилиндрической поверхности магнита.На фиг. 1 показана магнитная система на основе радиально намагниченного магнита и двух трубчатых магнитопроводов; на фиг. 2 приведен вариант магнитной системы; на фиг. 3 изображена цельноэкранированная магнитная система с двумя пазами у концов трубчатого магнитопровода.В магнитной системе, спроектированной на основе кольцевого магнита 1, магнитомяский участок системы выполнен в виде двух установленных у полюсных цилиндрических поверхностей магнита отрезков круглых стальных магнитомягких трубок 2 и 3. У наружной трубки 2 края загнуты (развальцованы) со стороны рабочего зазора системы под прямым углом к образующей цилиндрической поверхности трубки. У магнитомягкой трубки, установленной у внутренней поверхности магнита, выше магнита имеется паз 4, простирающийся по азимуту всей круглой поверхности трубки так, что образуется магпитноненасыщенная перемычка 5.В кольцевом рабочем зазоре 6 системы создается сильное радиально направленное магнитное поле, в котором (при подаче на нее тока), движется катушка 7, жестко связанная с осью 8 прибора. С катушкой 7 жестко соединена указательная стрелка 9, указывающая при перемещениях катушки 7 величины, на которые отградуирована шкала, укрепляемая на развальцованном крае внешней трубки 2 магнитопровода.1 атушка 7 располагается вокруг отсеченной пазом 4 кольцевой части трубки 3 магнитопровода через паз 10, который простирается вдоль образующей трубки 3 из стали. (Паз 10 помогает превратить ее в пружину, которая, стремясь расшириться, плотно укрепляет и зажимает магнит 1. Магнит выполняют из секторов, что упрощает и удешевляет технологию его изготовления, или в виде согнутого в кольцо кусочка ленты из магнитопласта или магнитоэласта).Магнитная система, приведенная на фиг. 1, предпочтительна для случая, когда неооходимо магнитное поле в небольшом по диаметру кольцевом рабочем зазоре, Если нужно магнитное поле в большом рабочем зазоре, то предпочтительна магнитная система, показанная на фиг. 2, У внешнего диаметра кольцевого магнита 1 установлен магнитопровод 11 в виде отрезка трубки, а у внутреннего диаметра - трубчатый магнитопровод 12, при этом края трубчатого магнитопровода 12 загнуты в сторону рабочего зазора системы.11 риближенные друг к другу концы трубчатых магнитопроводов 11 и 12 формируют кольцевой рабочий зазор б с сильным радиально направленным магнитным полем. Передавая в рабочий зазор б магнитные потоки с кольцевых полюсов магнита, магнитопроводы 11 и 12 хорошо ограничивают потоки рассеяния 1 Э 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 магнитной системы и служат экраном, защищающим от внешних помехонесущих магнитных полей магнит 1,У магнитной системы, приведенной на фиг, 2, с целью обеспечения регулировки магнитного поля в рабочем зазоре б предусмотрена резьба в центральном канале 1 магнитомягкой трубки 12, установленной у внутренней цилиндрической поверхности магнита 1, Эта резьба входит в зацепление с резьбой на центральном трубчатом выступе 13 шунта в виде диска 14, плоскость которого параллельна торцовой плоскости магнита 1.При вращении диска 14 шунта он поступательно перемещается относительно торцовой плоскости магнита и резко меняет магнитное сопротивление в районе магнита, регулируя величину магнитного поля в рабочем зазоре б. Тем самым компенсируется разница в величинах рабочих магнитных полей от прибора к прибору, вызванная неизбежным разбросом в свойствах магнитов, возникающим в процессе пх изготовления,На основе принципов, изложенных выше, может быть спроектирована и цельноэкранированная магнитная система с двумя рабочими зазорами для электроизмерительных приборов, показанная на фиг. 3, У этой системы имеются два трубчатых магнитопровода с загнутыми краями, два рабочих зазора 6 и соответственно у внутреннего трубчатого магнитопровода 15 два паза 4.Работает магнитная система, показанная на фиг. 3, так же, как и система, изображенная на фиг. 1, но у нее существенно лучше используется магнит 1, так как потоки рассеяния с части системы (фиг. 1), противоположной рабочему зазору, используются для создания полезного магнитного потока во втором зазоре магнитной системы. Применение магнитной системы, показанной на фиг, 3, целесообразно, когда необходим прибор с минимальными внешними полями рассеяния, мешающими нормальной работе соседних элементов электроблока,Таким образом, в предлагаемой системе проще детали магнитопроводов. На изготовление магнитопроводов в виде отрезков трубок по сравнению с магнитопроводами в известных системах затрата труда примерно в десять раз меньше. Благодаря предлагаемой форме магнитопроводов обеспечиваются меньшие потери основного магнитного потока с магнита на магнптопроводы и между магнитопроводами, За счет этого достигается экономия в весе магнита, т. е. самой дорогостоящей части системы. Уменьшение потоков рассеяния связано с тем, что магнит намагничен радиально так, что один полюс занимает целиком внутреннюю, а другой полюс - целиком внешнюю круглые поверхности кольцевого магнита. Тем самым исключаются диаметральные потоки рассеяния с одной части магнита на другую,570844 1 Ю 1 Ф неизбежные при диаметральном намагничивании магнита в известной системе. Формула изобретения1. Магнитная система с кольцевым рабочим зазором, содержащая кольцевой радиально намагниченный магнит с плоскими торцами с участком из матнитомягкого материала, и шунт из магнитомягкого материала, установленный у одной из сторон магнита, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения системы, уменьшения габаритов и улучшения экранировки, участок из магнитомягкого материала выполнен в виде двух установленных у полюсов магнита отрезков круглых стальных трубок из магнитомягкаго материала, по крайней мере у одной из которых края загнуты со стороны рабочего зазора системы под прямым углом к образующей цилиндрической поверхности трубок, причем в трубке из магнитомягкото материала, установленной у внутренней поверхности магнита, за плоским его торцом, выполнен паз, простирающийся по азимуту всей круглой поверхности трубки так, что образуется магнитно-ненасыщеннаяперемычка,2. Магнитная система по п. 1, о тл ич а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения регули 5 ровки магнитного поля в рабочем зазоре системы, шунт установлен с возможностью поступательного смещения вдоль оси магнита ивыполнен в виде плоского кольцевого диска,одна из плоскостей которого параллельна тор.10 цовой плоскости магнита, причем шунт имеетцентральный трубчатый выступ, находящийсяв контакте с внутренней поверхностью трубкииз магнитомягкого материала, установленнойу внутренней цилиндрической поверхности15 магнита.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Арутюнов В, О. Электрические измерительные приборы и измерители. ГЭИ, М. - Л.,20 1958.2. Пятин Ю. М. Расчет электрических элементов измерительных приборов. М Машиностроение, 1965, с. 148,