Магнитоэлектрический преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сефз СоветскикСфцмаектическиаРеспублик о90730(22) Заявлено 1311 ВО (21) 30046 98/18-10 1) М,КП,З с присоединением заявки Нов Н 04 й 11/00 Государственный омнтет СССР но делам изобретений н открытнйДата опубликования описания 30, 10, 82 ЗСЕСОЮЗИАЯ НАТЕНТНО(72) АвторизобретенияВ. В. Пинаев ТЕХНВЧНКА Ордена тру свого Красного Энамени за од ИВВТЩЛ рсвад Нное(71) Заявитель ашиноаппарат 54 ) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к преобра= зовательной технике, в частности к преобразователям, предназначенным для преобразования энергии электрического тока в перемещение подвижного якоря,Известны магнитоэлектрические преобразователи, предназначенные для получения небольших перемещений или моментов вблизи нейтрального положения выходного элемента, пропорциональных величине управляющего сигнала, в которых внутренняя полость (магнитная система ) гермети .но отделена от зоны перемещения рабочего органа (выходного элемента) при помощи тонкостенной гибкой трубки 13 и 2 ).Однако такая трубка является сложньва в изготовлении элементом, так как для обеспечения ее работы предЪявляются жесткие требования по чистоте поверхностей и равномерности толщины стенки. Это снижает надежность преобразователя и ограничивает ресурс работы.Известен электромагнитный моментный преобразователь, содержащий корпус, два магнитопровода, два полюсных наконечника, два постоянных магнита, якорь, подвешенный на плоскоймембране, разделяющий полости стакан, обмотку управления, охватывающую якорь, наружный кожух. Мембрана,"на которой подвешен якорь, существенно проще и надежнее тонкостенной трубки 13 3.Однако центр вращения якоря, обусловленный мембраной, вынесен запределы магнитной системы преобразователя. При этом, так как усилия,развиваемые в паре рабочих зазоров,более удаленных от центра вращения,противоположны по направлению усилиям, развиваемым в паре рабочихзазоров, близлежащих к центру вращения, общий момент, развиваемый преебразователем, существенно снижается. Кроме того, обмотка управленияимеет большую среднюю длину витка,что обусловливает повышенную потребляемую мощность.Цель изобретения - снижение габаритов и потребляемой ьющности магни тоэлектрического преобразователя,повьааение удельного момейта и упрощение конструкции.Укаэанная цельдостигается тем,что в магнитоэлектрическом преобразоЗ 0 вателе содержащем два магнитопровода, два полюсных наконечника, постоянный магнит, обмотки управления,якорь, мембрану, магнитопроводы выполнены в виде колец, одно из которых соединено с сегментообразнымиполюсными наконечниками при помощи 5постоянного кольцеобраэного магнитаа другое - при помощи двух магнитопроводящих стержней с расположенными на них обмотками управления, приэтом якорь соединен магнитопроводящей мембраной с магнитопроводом,на котором закреплен постоянный кольцеобраэный магнит.На Фиг.1 н 2 представлена конотрукция предлагаемого магнитоэлектрического преобразователя.Преобразователь содержит кольцевой магнитопровод 1, на котором закреплен кольцевой постоянный магнит 2. К постоянному магниту укреплеОны два полюсных наконечника 3, выполненных в виде сегментов и соединенных между собой двумя вставками 4из немагнитного материала. якорь 5.крепится к магнитопроводу 1 при помо-щи кольцевой мембраны б. Магнитнаяцепь управления образована двумя магнитопроводящими стержнями 7, соеди.ненными с полюсными наконечниками ис кольцевым магнитопроводом 8, Настержнях расположены обмотки управлеления 9. Преобразователь закрыткруглой кроной 10. закрепленной наполюсных наконечниках, Все,цеталипреобразователя, кроме крышки 10,вставок 4 и обмоток 9, выполнены из 35магнитопроводящего материала,Магннтоэлектрический преобразователь работает следующим образом. Прн подаче тока в обмотки управления 40 возникает магнитный поток управления Ф, который замыкается через левый стержень, полюсный наконечник, рабочий зазор б, якорь, рабочий зазор б, правый стержень и через кольцевой магнитопровод 8. При этом поток управления взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита Ф, который, выходя иэ северного полюса магнита, замыкается через полюсные наконечники, рабочие зазоры б, и б, тело якоря, через паразит ный зазор бЗ и через мембрану на южный полюс магнита. При направлении магнитных потоков, показанном на Фиг,1, происходит суммирование потоков Ф и Фд в зазоре б и вычитание в зазоре б. При этом возникает усилие, перемещающее верхний коней якоря в сторону зазора б, мембрана деФормируется, а нижний конец ф якоря перемещается в противоположную сторону, т,е. происходит поворот якоря против часовой стрелки относительно центра, обусловленного мембраной. 65 При перемене полярности управляю щего сигнала поток управления также меняет направление, суммирование потоков Фо и Ф происходит в зазоре б, а вычитание в зазоре б, и якорь поворачивается по часовой стрелке.В предлагаемой конструкции разделены магнитные цепи управления и возбуждения, поток Фо не попадает в стержни 7, сечение которых обусловлено только потоком ф. Обмотки управления намотаны непосредственно на стержень. Благодаря этому средняя линия витка обмоток получается минимальной. Так как мембрана выполнена иэ магнитопроводящего материала, часть потока Фо замыкается непосредственно через нее, минуя паразитный зазор б, что повышает магнитную проводимость цепи возбуждения и повышает удельные показатели магнитной системы.Предлагаемая конструкция обеспечивает исключение паразитного момента противоположного знака за счетналичия только двух рабочих зазоров. Все это позволяет снизить потребляемую мощность н повысить удельный (на единицу веса и потребляемой мощности) момент, а также при прочих равных условиях, уменьшить габариты преобразователя. Снижению габаритов способствует и то, что благодаря наличию замкнутого несущего кольцевого магнитопровода появляется возможность полностью исключить корпус, который, в частности, н прототипе необходим для крепления всех основных деталей (магнитопроводов, кожуха, мембраны, стакана).Формула изобретенияМагнитоэлектрический преобразователь, содержащий два магнитопровода, два полюсных наконечника, постоянный кольцеобразный магнит, обмотки управления, якорь, мембрану, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и потребляемой мощности, повышения удельного момента и упрощения конструкции, магнитопроводы выполнены в виде колец, одно из которых соединено с сегментообразными полюсными наконечниками при помощи постоянного кольцеобраэного магнита, а другое - при помощи двух магнитопроводящих стержней с расположе:,- ными на них обмотками управления, при этом якорь соединен магнитопроводящей мембраной с магнитопроводом, на котором закреплен постоянный кольцеобразиый магнит.970730 Ю 3 фг фи иг. Г Составитель Н. Техред Л.Пекарь ибовКорректо Шекмар РедакторФ зродная Заказ 8429/7 Тираж 688Государственного комитета ССделам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д ПодписиСР ИИП 13035 4/ ал ППП "Патент" г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 186296, кл. Ю 01 Ь 15/00, 1966, 2, Патент Японии 9 45-13137,кл. 54/3/ С 3, 1970. 3. Патент США 9 3399861,кл. 251-129, 1968 прототип).