Электромагнит

"гъ ОБ К АВТОРСКО ДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ,ВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (72) М,М.Марков, П.П.Усов, В.В.Воскобойников и В.В,Дельнов(57) Использование: в электротехнике, энергомашиностроении, Сущность изобретения . остоит в том, что электромагнит снабжен одпружиненным цилиндрическим ползуом, выполненным из Ферромагнитного маИзобретение относится к электромагнитным устройствам и может быть использовано в электротехнике и энергомашиностроении.Цель изобретения - увеличение усилия трогания при коммутации обмоток,На фиг,1 изображен электромагнит при крайнем левом положении плунжера; на Фиг.2 - то же, при правом крайнем положении плунжера.Электромагнит содержит внешний цилиндрический корпус 1, расположенный внутри него, внутренний цилиндрический корпус 2, два цилиндрических сердечника 3, 4, установленных в торцах внутреннего цилиндрического корпуса 2, два индуктора, выполненные в виде дисков 5-8 и внешнего 18125 б 4 А 1 2териала и установленным внутри одного из цилиндрических сердечников, один из торцов цилиндрического ползуна выполнен с кольцевым буртиком, взаимодействующим с торцом упомянутого цилиндрического сердечника, а другой торец, обращенный к цилиндрическому плунжеру, выполнен с цилиндрическим выступом, прйчем площади рабочих поверхностей цилиндрического выступа ползуна и цилиндрического плунжера меньше, чем площади рабочих поверхностей цилиндрического выступа ползуна и цилиндрического плунжера меньше, чем площади рабочих поверхностей цилиндрического выступа ползуна и цилиндрического сердечника, указанная пружина расположена на цилиндрическом ползуне между кольцевым буртиком и цилиндрическим выступом. 2 ил. цилиндрического корпуса 1, цилиндрический плунжер 9, установленный во внутреннем цилиндрическом корпусе 2 с возможностью перемещения, цилиндрический ползун 10, Индукторы снабжены обмотками возбуждения 11, 12, Для исключения шунтирования магнитного потока индукторы разделены между собой немагнитной вставкой 13. Ползун 10 подпружинен к сердечнику 4 пружиной 14. Под воздействием пружины ползун 10 упирается в сердечник 4 ограничителем (буртом) 15. Цилиндрический выступ 16 ползуна 10 образует с плунжером 9 зазор Ь, а с сердечником 4 - зазор Л 2, При этом Ь 1+ Л 2 = Ь, где Л ра-, бочий ход плунжера 9, В плунжере 9 со стороны смежных дисков 6 и 7 выполнены40 5081 +А 2 2 Р .ь(+ь-,) проточки, при этом длина цилиндрической части плунжера 9 между проточками выполнена меньше суммарной толщины смежных дисков 6 и 7 и расстояния между ними, по крайней мере на величину хода плунжера. Площадь рабочих поверхностей плунжера 9 и цилиндрического выступа 16 ползуна 10 выполнена меньше площади рабочих поверхностей цилиндрического выступа ползуна и сердечника 4,Злектромагнит работает следующим образом (см. фиг.1), Для выполнения плунжером хода слева направо на обмотку 12 подается напряжение, в результате чего протекающий по обмотке ток создает магнитодвижущую силу и в магнитной системе возникает магнитный поток Ф 1, Между плунжером 9 и цилиндрическим выступом 16 ползуна 10 в зазоре Ь 1 возникает усилие, которое совместно с усилием, создаваемым этим потоком в зубцовой зоне, образованной диском 7 и цилиндрической частью плунжера 9 длиной 1, притянет плункер 9 к ползуну 10. Затем плунжер 9 и ползун 1 О под действием усилия в зазоре Ь 2, а также под действием усилия, вызываемого модулированным потоом в зубцовой зоне, будут перемещаться к сердечнику 4 до соприкосновения с ним. После чего напряжение.на обмотке 12 снижается до величины, достаточной для удержания плунжера в этом положении, Для перемещения плунжера 9 справа налево обмотка 12 обесточивается и подается напряжение на обмотку 11, Под действием усилия притяжения плунжера 9 к сердечнику 3 и усилия, вызванного потоком ф 2, модулированным в зубцовой зоне, образованной диском 6 и цилиндрической частью плунжера 9 длиной , плунжер перемещается вместе с ползуном 10 в сторону сердечника 3, Ползун 10 перемещается пру жиной до тех пор, пока не упрется буртом в сердечник 4, При срабатывании плунжера 9 в крайнее левое положение между ним и . цилиндрическим выступом ползуна образуется исходный зазор Ь 1, После этого напряжение на обмотке 11 может быть снижено до величины, обеспечивающей необходимое рабочее усилие.Наличие ползуна 10 в предложенной .конструкции при условии, что площадь рабочих поверхностей плунжера 9 и цилиндрического выступа 16 ползуна 10 выполнена меньше площади рабочих поверхностей цилиндрического выступа 16 ползуна 10 и сердечника 4, приводит к увеличению усилия трогания электромагнита. В момент трогания ползуна 10 магнитная система не насыщена. Обозначим Ом магнитное напряжениемежду плунжером 9 и сердечником 4. Выражение для проводимости магнитного потока между плунжером 9 и сердечником 4 будет 5Ро 10 где ро - магнитная пройицаемость воздуха;81 - площадь смежных рабочих поверхностей плунжера 9 и цилиндрического выступа 16 ползуна 10;82 - площадь смежных рабочих поверх- "5 ностей цилиндрического выступа 16 полэуна 10 и сердечника 4;Ь 1 и Л 2 (см. фиг.1),Из этого выражения следует, что магнитный поток Ф 1(см. фиг.1) будетф 1 = .Л 1 = - "%. 8225а сила притяжения плунжера 9 к ползуну 10 Если ползун 10 отсутствует, то зазормежду плунжером 9 и сердечником 4 равен Л =Ь 1+ Л 2. Пусть площадь рабочих повер хностей плунжера 9 и сердечника 4 будет 82,В этом случае поток равен а сила притяжения плунжера 9 к сердечнику4 будет 45 р ф 1) ИоОм 32 2,Уо 82 2 ЬПосле преобразованной получаем 5581 1 Отсюда следует, например, что при - = - ,82 2 Ь 2 Р- - = 8 отношение - -1,62, т.е. при одном Р 1 и том же магнитном напряжении междуплунжером 9 и сердечником 4 при наличии ползуна 10 усилие трогания в этом примере в 1,62 раза больше усилия трогания при отсутствии полэуна 10, Если при отсутствии ползуна 10 площадь смежных рабочих поверхностей плунжера 9 и сердечника 4 взять равной не 32, а меньше, то усилие трогания Р 1 уменьшится, а отношение -увелиР 1 Р чится, При этом отношение потоков притяжения между ползуном 10 и сердечником 4, поэтому до соприкосновения с плунжером 9 ползун 10 будет оставаться наместе, После перемещения плунжера 9 на5 величину Л 1 он дальше будет перемещать- .ся вместе с йолзуном,Таким образом, наличие полэуна 10приводит к уаеличению усилия трогания,10Формула изоб ретен и я Электромагнит, содержащий внешнийцилиндрический корпус, расположенный внутри НЕГО, ВнутрЕнний цилиндричеСкий15 корпус, два цилиндрических сердечника, установлЕнных в тсрцах внутреннЕго цилимд 31 рического корпуса, два индуктора снашем и име е и и лу обмотками управления и цилйндрическийплунжер, установленный во внутреннем цича - т е пРи одном же 20 линдрическом корпусе с возможностью пемагнитном напряжении между плунжером 9 Ремецения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, и сердечником 4 при наличии ползуна 10 с целью увеличения силы трогания при коммагнитный поток меньше, чем при отсутст- мутации обмоток, он снабжен подпруживии ползуна 10, Так как при меньшем маг ненным цилиндрическим полэуном, нитном потоке потери в стали меньше, то 25 выполненным из ферромагнитного материдля СОЭдания ОдНОгО И тОГа ЖЕ магниТНОгО ала и устаяовЛЕнным внутри днОг иЗ цинапряжения между плунжером 9 и сердеч- линдрических сердечников, один из торцов ником 4 при наличии ползуна 10 требуется цилийдрического ползуна выполнен с коль- меньше ампервитков, чем при его отсутст- цевым буртиком, взаимодействующим с вии. Если же сравнить величины Р 1 и Р 1 ЗО торцом упомянутого цилиндрического серпри одних и техже ампервитках, то их отно- дечйика, а второй торец, обращенный к цишейиестанет еще большим, линдрическому плунжеру, выполнен с циР линдрическим выступом, причем площадиаким о азам, отношением о Разом оношне у- Растет рабочихповерхностейцилиндрическоговы 35 ступа ползуна и цилиндрического плунжераменьше, чем площадй рабочих поверхностеч цилиндрического выступа ползуна ипределу, равному -. Так как цилиндрического сердечника, указаннаяпружина расположена на цилиндрическоМ а 3132, то сила притяжения между пл н 4 ползуне между кольцевым буртиком и цижером 9 и полэуном 10 будет больше силы9 1 ъ 2- =8 по ем И ТОМ стремится к через эазоетом ОнсщЕн1812564 оставитель М. Марковехред М.Моргентал Корректор М, Тка Редакто Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1577 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5