Электромагнит постоянного тока

(71) Институт орного дела СО АН СССР (72) В,Ю, Нейман, МА. Теребенин и Г.Г. Угаров(5., Журавский Ю.В., Солодовник О,С, Электромаг нитные механизмы прокатных станок. М.: Металлургия, 1964, с, 39.Авторское свидетельство СССР М 718869, кл. Н 01 Г 7/13, 1978. 54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве ад, Я 1 р,) 1 ТОБЫуО А 1 исполнительного двигателя возвратно-поступательного движения. Цель - увеличение тягового усилия. Электромагнит постоянного тока содержит магнитопрозодящий корпус 1 с обмоткой 2, немагнитную направляющую втулку 3 с установленными в ней магнитопроводящими кольцами 4. Внутри втулки 3 установлен якорь, состоящии из людунитоппоролящих коя"7 выполненных в Форме цилиндрических сердечников с буртомна торце, и немагнитных колец 8, закрепленных на немагнитном штоке 9. Осевая длина магнитопроводящих колец выбирается из соотношения 1 м=4 (1 н - 1/4 б). 4 ил.Изсбретсни(л 01 насится к алек (рстехни- КЕ, Д ИЛЕ 11 НО К ЭЛС,1 РМЗГ 111." Л 11 ССтйг 1110 ГО тока, и мажгзт бь 1 т: ис(1011 ьз 011 э.0 в качестг е исп .лылтельнсго д:.татея всзВРа ГНО-ПОСтУПа г ЕЛЬНСГО ДВ,1 ГКГ 111,Известен электромагнит, содт):каыий катушку возбуждения, зэк 10 ен 11 ус и кар. пус-лэ гни Гап ровод, внутрен н 1 сю нап ра вл - ющую втулку и якорь, набранные иэ чередуоы 111 хс 1 магнитопроводящих и немаг:1 лтных колец.Наиболее близким по техническлй 1 сущности к изобретению является электромагнит, включающий корпус с концентрично расположенными в нем сбматкой возбуждения, стопором, направляющей втулкой и якорем, причсм якорь и направляащзя втулка выполнены в виде чередующихся магнигопроводящих и немагнитных колец. Прл подаче напрлже 1 ия на катушки возник" тг движущее усилие и магнитопроводящие кольца якоря стремятся зан 1 ть симметричное положение стноситель 110 не- магнитных колец направляющей втулки, Ь 1 аксимальное тяговое усилие имеет место, когда н".,Магнитные кольца втулки перекоыты магнитаправодящлми кольцами якоря, а торцы магнитопроводящих колец якоря находятся на одной линии с торцами магнитапрсводящих колец направляющей втул:(л 2, Недостатком такого электромагнита является малая величина удельного тягового уст ,лия.Цель изобретения - увеличение тягового усллия.Поставленная цель достигается тем, 1 то в электромагните, содержащем корпус, выпалнонный из магнитопрсвадящего материала, расположенные в нем конце 1 трично друг относительно друга атушку возбуждения, направляющую немагнитную втулку с установленнь;ми неподви:кно внутри нее магнитоправсдяп,ими кольцами, якорь, содер)каы 11 Й немагнитный шток с закрепленнми на нем магни гоп роводящими кольц.-,ли чередующимися с немагнитными кольцами, при этом внутренней диаметр указанных магнитопрсвсд;1 щих колец, установенных в указанной немагнитной втулке, больше наружных диаметров МЗГНИТОПРф;)Е 1 г 1 г 11 Цг,ЛХ И НЕМаГН 11(НЫХ КОЛЕЦ, устансвле 1 нь,х на штока якоря, магнита- ПРГ):. ОД 1 .,ЛЕ КаЬЦа, УСтаНОВЛЕННЬ 1) В;га- П .г) ПЛ Я 1 С ЩЕЙ Нома ГНИТНОгЛ В тггл КЕ И НЗ якоре, раэм 01)ены с Одни.1 и 1 см же шаГОм, я .Орв уета 1011 Л)11 г г ЛЗ;:С;ОСТЬЮ Ва" ВратНС-ПОСТУг 1 СТЕ;1 г 1010 Пг Р" ;1 г;:11 Я, Ка.-.;,П; и 3 ч к з .1,".; н и ы л м а 1 и и 1 " .:. р й " ", л 111,1 х " й л , ц ТСЛ, 1) -1 ПО/1110111 ЬгЛ З) 11(1.,:Цс С г .,ЦОЛ кольг,з, нару;кны 1 дл:Стр,1.та бзл,(г 1 а Г 0)011)1. Х,. Е ц, етг 1 гй.:й,-,:ЫЛХ Ь "1: Э 11- 10.1 НЗП.,-ЛЭ "ф.11 тг,; 1т.)КЕ, 5 11.,1(,1 г .", А )..1:1, 11 01 рд1 Ц:1 Х";Л,.Ц Яка.;1 ат 1 Г 1.,".,Ег ЯЕ) Г)ИЗ СООТНОШЕНИЯл (1 1/л ,)где 1 н - д:1 на св;:я не 1 агнитнсгс кольца, установленного нз якоре;10 з - тал11 з указа,гного б рта.Предл(кеннсе устройство в ззвислмоСг)т ЧИСЛа МаГЗ-"ПРО ") ." Х И НЕМаГ- нитных калек мл,(.т иметь эгчачительнод число рабочих зазоров па ),лине атушки, 15 причем зазоры меж;у торцами лзгнитспроводящих колец л буртов расположены внутри катушки, что сбе:печиэзсг бсл шуо силу тяги. 20 указанное ссотнсшене м .Кду длиноймагнитных и 1 емагнигных с:.ньев 0 =спечивает наибольшее увеичение удельнойсилы тяги эл.Трамагнита.На фиг, 1 пр 1 зе,".Она кГсгр,стивная25 схема электромагнита, в котором магнитопроводящие кольцз, выполненные в формецилиндрического сеодсчн;,кс с йтртом на)дс 1 ггй,. г 1 1 йг 1 гг 1 г 1 а якь)е; нафиг. 2 - то же, только на направляющей30 нема 1 нигнсй втулке; нз флг. 3 - та же, какна якоре, так и на направляющей немэгн(лтной втулке; на фиг. 4 - экспс;и;1 тальныекривые изменения тяговых усилий в ззвлсимости от хада якоря,35 Электромаг 11 ит гсстояннзгс тока пофиг. 1 ссдержлт цлиндрический магн 11 то 1 рсвод 11111111 корпус МэГНИТОгрсвад 1, Вка) 11 ром размещега кзт; ш:э воз ужде 1 ия 2И ВНУТРСННЯЯ НаГ,РЭЭЛЯЮдая НвмагНгЛТНдя1) втулка 3 с за (р,плен 1 ым 1 неподвижно магяитопровсдящими кг)льцал и 4. Внутри немэгнитно 1 тулки на падши )никв .скольжения 5 с вазможностью г.Щения о аксиальнсм нггравл 1,ии, установлен4,) Якорь, состоящий 11 з лагнитспРодящихколец 7, выг 1011:;н 11:)х в фарм индричеС;Свр,гг,ОЧгЛИКСВ С 1 гСрТОМ На гс)Ыф 41 ЕмаГНИНЫХ;ОЛЕЦ г 1, НЕг ОД". .10 УКР-П)1 ЗН 11 Хна не 1 згни(нзм штске 9. Нема(11 Лтные50 КС.г 1 ЬЦа,1 Г(1)Ч ЭЛ.,СЯГНИТа МОУТ ЬЫТЬ ВЬ 1"ПОЛН;1 Ь 1 Ка ИЗ НЕМ.;Н 11 ТНСГО,.:;ТЕРгаяа,Тех 1 Зэ С ЕТ ОО 1 СЭОЕЭГГ 1111 Э)ЭГ.,гШНЧХ ПРО"МЕК,Г гпа 11" (гУ М"Н,1 ТГ 1 ПОЗ ДЩН 11 ИР)ЛЬ 1 г; , ", Кйт.г 1 Е 1)З;.;.;,Г, Рг 11 ЫМ55 1 л тем )ке ы)агг.м. Ег. 11 ",тр пуотаг.11 Д ч Кд";ДагаД)НИ ОПРОСОДЯЕ "О1;а): ь д 4, 7 и а)1 Р Ятд аде)о й ", =: 4 (г - 1 г Йн д Г р г .; ль 1, .12л)д Г и 11 Т )10 . : т ул к и и 21 ы 2ирдетсх в; э,исимасти от требуе):.с га пс;,емещени,. Якоря, а ьеличина керабоч "гоВаз, ",.)О 2.".; ЗОРД Л 2.",ЕДУ ЛДГНИТО 1 Г -ЬОдяо.:.Х 111 2;О).семи якоря и кдпомляОО.гйНЕХ 1 дгь ;,Т,ай Е рх 1 гоЗВЕСТНЫ)1 рЕКОЛЛЕНда цл"1,гг ,иг, 4 приведены экспери 21 ентдльные )рив-е тяГадых усилий От хОдя якоряпре,"г=.гд г 1;: констаукции электромагнита, илющегс различнье отнашснля рдлиНЫ НЕЛгГН 1 ТНОГО КОГЬЦа 1 ч К СУ)ЛМгг.1 айдлине лчгн;тогроводящего кол цг и длинебурта б.р =гг/(1+ ь). В зависимости ототношения Й которое изменялось в интервале 0,2-1,6, была получена Оптимальнаявеличин; казфициентд 0,2 Р 0,3, приэтом ягадое усилие максимальна.1.ривдя О тхгаьаго усилля при /3= 1,0,кривая 11 при 5. =- 0,5; кривая и р 1. р = Г ",кривая 14 при .3=- 0,2. 25Тл гг л ггО.г г: кг 1;1 гг г, ГГфОгтР 1Гполуч.нными ссаткаенлх,"и, которые определя)ат магнитную прогадимОсгь в нерабочем воздушкам зазоре Ллгждумагнитопраеодящими кольцами 4, 7. Суменьшен:;ем длины нерабочего зазора Лмагнитная и-аеадимос 1 ь ул 1 еньшдется, асила, пративодействугащдя основной, увелич 1 егется, Результирующее усилие в направлении Х при этом уменьшается.35Кривая 14 тяГОвоГО угс)ллия проходит ниже, чем крк г;13, чта абьхсняется зка,ительным ростом нерабочих потоковрассеяния при уменьшении длины немагнитного ).ольца 1, Принимая за оптимальное значение ф= 0,25, получают вражение1, = 46 -1 Й 5),Ь Ьнил 1 альн;- я длина бурта б оп ределяется, исходя и равенства сечения магниторовадд пс пути згмыкднля магнитногопотока Фи вычисляется исходя иэ радиального сеченх лаг) итапроьадд, а максимал ьная - в завис масти от требуемого раба.егохода якоря Х = 1, - 6,50Электралгггнит ргботает следующим образ. - и.Б исход,"м состоянии якорь электрог Р л аг;:,тд )г-Гсл в псоен)., г)оказд 1- Д нам нд .":, 1, .ГО соотг .1.:Т 1 О 1 ЬС:) -.) .з,2 а г", Заза;,г)г Х . (, 21;11 21 аГ)дд:, д;р,:; к; кст,.2,мдгнитн й па 1 о; )".",т зэм "д Гьсх через кг)ус мдгн 11 аграсад 1 и по"ледоедтельно через л.ггк 1 топрсвад.",.1)ие когьцд л, 7 ";рх и елл"; итной втул;,и 3, Пад д"- "1 л 1 еэл(.Х.гра- ГЛ " Г и 1 Т 11 О Й С )ф Л Ь) Я К 0 )Ь Н Д Ч 11 " Т пе):-;л 1 ешдться .; сторону у.1.в с;1 я рабочих здзагов д, В полах(е,.111. к(,1 зз:аы станут равны нулю, сила притяжения между кольцами 4, 7 будет кдибольшей.Варьируя длиной магнитных звеньев, мо)кно изменять вели;ину хада якоря,Возврат якоря в исходае полах(ение при обесточивании катушки вазбусдекия осуществляется упругими силами хазе,гтнай пружины, либо аналогичным у.трайством,Предлагаемый электрол Гнит при малом наружном диаметре корпуса обеспечивает высокое тяговое усилие пр,1 меньших значениях тока в обмотке возбуждения за счет большей величины удельн,га тягового усилия, что повышает его экономичность и ра. ширяет область применения, асобгнно при использовании его в качествс удерживающих и погружных устройств, насосов и т, где наклд,в;,ваются ограничения на ли.ейные размеры.Формула изобретенияЭлектромагнит постоянчога тока, содержащий корпус, выполненный из магнита;,вводого материала, рдсполох;еннье в нем канцентрично друг другу кгтушку возбуждения, направля:ащую немдгнитную втул,у с установленными внутри нее магнитс)роводящил 1 и кольцами, якорь, содержащий немагнитк):й шток с установленными на кем л 1 ггкитопроводящими кольцами, чередующимися с немагнитными кольцами, причем внутренний диаметр укаэанных мдгнитапроводящих колец, устанозленных в указаккай нел;дгниткай втулке, больше наружных дидл 1 етрав, указанных магнитапроводящих и кемагнитных колец, установленных на указанком штае якоря магнитапроводящие кольца, установленные в направляющей немагнитна, втулке и на штоке якоря размещены с одним и тем же шагам, якорь установлен с возможностью возвратно-поступательного пере:ещения.о т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью увеличеия тягового усилия, каждое из укд- ЗдКНЫХ Л",гГЛИТОПрОаадящ . 1:С;:ц яхаря сС.2 хс)20 маГНтапровадя)чл 1 бртам, еы- Га,2 М ЗЗГадлиО С ТО 1 ОЛ ; ЛЬЦ(1, Нг руы;.ги; )лгт: буптд бал,:;л :утра 2)сга дид атрл указаных 2.1 дг:,1 топралад) о)х )Ч, УСО)О 1 Л.;НЫХ В ;, г,Г 1 О ,УЛ- ке, Гр 1 чсл 1 асг в,3 Я длид 1 магнита 1 раадГдс н ссегаА длина нсиагнитОГО кслььа,СТО)0)лс:)1 ОЭ ), ) лСоре,б - тол)д 1) я указан).ого бурга,ЩИХ КОЛСЦ Я Карл ОПр ДОЛЛС С:) ИЗ СООТНО, лсниял 1 .= 4 (н 1/4 б),05 дР 5 Р 5Фиг,Составитель В.-эйфманэктор )А.Товтин Техре д ;1,Ыоргентал орректсИРа/КРСтсл ННОГО КО:)ИтЕта ПО ИС) нт СССР 1 сУ)роизвог;с):)енно-,: а) нльс . к м.вна: "Гатс) т", г, У;,.ГО.Од, Ул, агарина, 13 Заказ 197 В-ИНПАР ГО.цг) исное ет гнчс ) и ОтОС)тия)А Г)Р