Электромагнит

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ(61)Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21,0781 (21) 3327249/24-07с присоединением заявки Йф -(23) Приоритет - .Опубликовано 070183 Бюллетень М 1 987689 Союз СоветскихСе 4 иалистическихРеспублик 1 И 1 М. Кл.зН 01 Г 7/20 Н, 01 Р 3/04 Н 01 Р 5/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий331 УДК 621. 318.:,3(088,8) Дата опубликования описания 070183( 5 4 ) ЭЛЕКТРОИАГНИТ Изобретение относится к электро.технике, а более конкретно к элект-. роанпаратостроению н электроакустике, и может быть использовано в.устройствах автоматики, звуковой сигнализации, подводных излучателях и дру. гих устройствах.Известны электромагниты, имеющие с целью более активного использования материала и повышения КПД равномерно распределенйые между собой магнитопровод и обмотку в виде совмещенных витков магнитопроводного -,и изолированного от него электропро-, водного материалов 1.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция. электромагнита, в которой в целях сокращения осевого размера и упрощения конструкции сердечник магнитопровода и обмотка выполнены в виде плоской спирали .Известный электромагнит имеет сердечник в виде нескольких витков магнитопроводной ленты, например из мягкой стали, свитых в спираль, и электрическую обмотку в виде нескольких витков проводящей ленты, например, из алюминия, причем каж" дый виток проводящей ленты находит 2ся между смежнымн витками магнйтопроводной ленты, а проводящая лентаизолирована от магнитопроводной лен-.ты, На небольшом расстоянии от сердечника перпендикулярно его центральной оси установлен якорь электромагнита, представляющий собойстальную мембрану 1,2.При прохождении тока по обмоткепроводящей ленте вокруг нее образуется вихревой магнитный поток, имеющий определенное в соответствии справилом буравчика направление. Приэтом в стальном якоре возникает си ла магнитного притяжения к обмоткеи сердечнику, которая определяетсявыражением120: Ф Г,Чогде В - индукция в рабочем зазоре;5 - площадь сердечника;ф - магнитная проницаемостьвоздуха.,25 так как маг н й поток вокрупроводящей ленты проходит .через воздух, стальную мембрану и стальнуюленту сердечника, то величина индукции В, а следовательно, и тягового усилия зависит от плотностимагнитного потока в стальной ленте седречника.Однако близкое расположение соседних витков обмотки и магнитопроводной ленты и однонаправленный ток в соседних витках обмотки приводит к тому, что направление. магнитных потоков, возникающих в каждом витке "стальной ленты от двух соседних витковобмотки, противоположно.Встречное направление магнитных потоков в стальной ленте вызывает значительное уменьшение суммарного магнитного потока и тем самым не дает возможности использовать в полйой мере стальную ленту как концентратор магнитного потока. Тяговое усилие электромагнита и его КПД недостаточно высоки .Цель изобретения - повышение эффективности путем улучшения тяговой характеристики и увеличения КПД 20 электромагнита.Эта цель достигается тем, что соседние витки магнитопровода сердечника и обмотки выполнены в виде двойной спирали, образованной бифи лярной намоткой сложенных вдвое лент, так что магнитные потоки, проходящие через стальную лентуот соседних витков обмотки, складываются .и тем самым увеличивается индукция 30 в рабочем зазоре и усилие притяжения якоря.На фиг. 1 изображен электромагнит, общий вид в плане; на фиг. 2 - часть электромагнита в разрезе и схема 35 магнитных потоков.Сердечник электромагнита состоит из стальной ленты 1 и присоединенной, например приклеенной, к ней по всей длине проводящей, например алюмини евой, ленты 2, изолированной с обеих сторон слоями бумаги или пластика 3. Ленты 1 и 2 свиты от середины в двойную спираль., так что концы лент находятся с наружной стороны спирали.По оси сердечника на расстоянии К,45 меньшем чем шаг спирали, расположен якорь 4 из магнитопроводного материала, представляющий собой стальную мембрану.С другой стороны сердечника 1 расположена пластина 5 из магнитопроводного материала, необходимая для уменьшения сопротивления на путимагнитных потоков.Взаимная Фиксация деталей осуще ствляется корпусом из любого магнитного или немагкитного материала (непоказан).При.прохождении тока по проводящей ленте 2 вокруг иее возникают магнитные потоки, направление которых показано на фиг. 2, Магнитные потоки от соседних витков проводящей Ленты проходят через воздушный зазор Д стальнчю мембрану 4, стальную ленту сердечника 1 и пластину 5. Ввиду того, что направление тока в соседнях витках проводящей ленты при намотке ее двойной спиралью противоположно, магнитные потоки в ленте сердечника складываются фиг. 2), повышая тем самым индукцию В в рабочем зазоре и улучшая тяговую характеристику электромагнита.Кроме рабочих магнитных потоков фиг. 2) в устройстве имеют место паразитные патнитные потоки между соседними витками стальной ленты сердечника, шунтирующие магнитную систему. Однако плотность паразитных потоков зависит от расстояния между витками ленты сердечника, а общая относительная величина потерь - от отношения расстояния к рабочему воздушному зазору. Для обычно устанавливаемого малого рабочего зазора. с учетом квадратичной зависимости плотности магнитного потока от зазора эти потери будут несущественны. Например, при расстоянии между витками стальной ленты 2 мм и рабочем зазоре 0,5 мм потери составляют 1/1 б часть общего магнитного потока.Сравнительные испытания изготовленных макетов электромагнитов показали, что электроМагнит предлагаемой конструкции имеет в 1,35 раза лучшую тяговую характеристику, чем прототип.Таким образом, использование изобретения позволит значительно повысить КПД электромагнита без увеличения его массы, размеров и практически без усложнения конструкции. Кроме того, боковое расположение выводов проводящей ленты позволяет сократить осевой размер электромагнита.Для достижения таких же рабочих характеристик в электромагните-прототипе требуется увеличение его .Размеров, следовательно, расхода материалов примерно на 25-30 и увеличение потребления электроэнергии при эксплуатации примерно на 20-30.При выпуске партии электромагнитов 10000 шт. в год и годовой эксплуатации ориентировочный суммарный экономический эффект составит около 5000 руб.Формула изобретенияЭлектромагнит, содержащий сердечник, выполненный в виде нескольких витков ленты из магнитомягкого материала, и электрическую обмотку, выполненную в виде нескольких витков ленты из изолированного электро- проводного материала, помещенную между смежными витками сердечника, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, витки указанных элементов электромагнита выполнены в виде двойной спи987689 рали, образованной бифилярной намоткой сложенных вдвое лент.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Фиг. ) Составитель Г. ктор А. Ворович Техред Т.маточкексее Корректор С. Ше Подписно Тираж 701ственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб.,аз нт", г. Ужгород, ул. Проектная,ПП ф 15/40ВНИИПИ Госудапо делам и113035 Москв 1, Авторское свидетельство СССР 9 801120, кл. Н 01 Г 7/00, 1981; 2. Патеит Англии В 131659,кл. Н 01 Г 7/20, 1969,