Электромагнит с фиксированным положением якоря

09) (111 СОЮЗ СОВЕТСНИХсаицквчевикРЕСПУБЛИК зсю Н 01 Г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ коФя выс(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 318980, кл, С 11 В 15/18, 1968.2, Авторское свидетельство ССОР Ф 826928, кл. Н 01 Г 7/08, 1979. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФИКСИРОВАННЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЯКОРЯ, содержащий корпус, обмотки управления, рабочий якорь и подпружиненные фиксирующие якоря, каждый из которых установлен соосно с рабочим якорем, и элементы фиксации, связанные с фиксирующими якорями, включающие в себя сепаратор с шариками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, указанные фиксирующие я выполнены в виде полых колец с тупами и пазами и установлены так, что охватывают рабочий якорь, при этом выступы одного фиксирующего якоря входят в пазы другого фиксирующего якоря, и наоборот, сепаратор с шариками установлен между рабочим и фиксирующими якорями так, что он является общим элементом фиксации, а в теле рабочего якоря выполнены канавки для фиксации в них шариков.2. Электромагнит по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет обеспечения трехпозиционного положения якоря, выступы фиксирующих якорей выполнены из магнитомягкого материала, а собственно кольца - из немагнитного материала.1 1108Изобретение относится к приборостроению н может быть использовано в устройствах электромеханического привода и фиксации исполнитепьных элементов. 5Известен электромагнит, состоящий из корпуса, основной и вспомогательной обмотки, рабочего якоря, в котором выполнено отверстие перпендикулярно оси его перемещения, В 0 указанном отверстии размещена пружина и скрепленный с ней шарик, который западает при отсутствии напряжения на вспомогательной обмотке впаз корпуса, а при наличии этого 5 напряжения - в отверстие рабочего якоря (:13.Недостатками электромагнита являются пониженное быстродействие при переходе из одного состояния в дру гое, определяемое временем разряда управляющего конденсатора, нежесткость фиксации рабочего якоря в од- ном из двух его положений, определяемая силой давления на якорь возвратной пружины.Известен также электромагнит с фиксированным положением якоря, механизм фиксации которого выполнен на основе шарикового фиксатора, состоя 30 щий из корпуса, обмоток управления, рабочего якоря с жестко скрепленными с ним двумя немагнитными штоками, в каждом из которых выполнена кольцевая канавка двух подпружиненных фиксирующих якорей, в которых выпол- З 5 нены проточки с западающими в них шариками. Шарики установлены в неподвижных сепараторах (2.К недостаткам данной конструкции относятся значительные габариты и40 вес, вызванные последовательным размещением рабочего якоря и фиксирующих якорей, пружин, двух сепараторов, что не оптимально при установке таого электромагнита в аппаратуре.45 Целью изобретения является сокращение габаритов электромагнита, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения трех- позиционного положения якоря,Поставленная цель достигается тем, что в электромагните с фиксированным положением якоря, содержащем ,корпус, обмотки управления, рабочий 55 якорь и подпружиненные фиксирующие якоря, каждый из которых установлен соосно с рабочим якорем, и элементы 514 2Фиксации, связанные с Фиксирующимиякорями, включающие в себя сепараторс шариками, укаэанные Фиксирующиеякоря выполнены в виде полых колецс выступами и пазами и установлены так, что охватывают рабочий якорь, при этом выступы одного Фиксирующего якоря входят в пазы другого фиксирующего якоря, и наоборот, сепаратор с шариками установлен между рабочим и фиксирующим якорями так, что он является общим элементом фиксации, а в теле рабочего якоря выполнены канавки для фиксации в них шариков.Кроме этого, выступы Фиксирующих якорей выполнены из магнитомягкого материала, а собственно кольца - из немагнитного материала.Установка фиксирующих якорей, вставленных один в другой, и наличие общего элемента фиксации значительно сокращают габариты электромагнита.Такое исполнение электромагнита позволяет функционально расширить его возможности, т.е. реализовать три различных положения рабочего якоря: два крайних жестко Фиксированных и одно промежуточное - среднее, нефиксированное положение покоя.На Фиг. 1 - показан электромагнит, разрез, на фиг, 2 - взаимное расположение фиксирующих якорей для фиг. 1, на Фиг. 3 - вид электромагнита для трехпозиционного состояния в среднем положении покоя при отсутствии напряжения питания на обмотках управления; на фиг. 4 " взаимное расположение фиксирующих якорей для фиг. 3; на фиг, 5 - вид электро" магнита для трехпозиционного состояния в рабочем положении, на фиг.б - взаимное расположение фиксирующих якорей для фиг. 5.Электромагнит состоит из корпуса 1, обмоток управления 2 и 3, рабочего якоря 4 с канавками 5 и б, механизма фиксации, выполненного на основе подпружиненных фиксирующих якорей 7 и 8, которые установлены над рабочим якорем 4 и состоят из полых колец, имеющих пазы и выступы, которыми они взаимно входят один в другой. Фиксирующие якоря 7 и 8 имеют проточки 9 и 10 с западающими как в них, так и в канавки 5 и б шариками 1 и 12, которые установлены в5 10 15 20 30 35 40 одной плоскости неподвижного сепаратора 13, расположенного между рабочим якорем 4 и фиксирующими якорями 7 и 8.При реализации среднего положения покоя для трехпозиционного состояния якоря (см. фиг. 3, 5) фиксирующие якоря 7 и 8 выполнены из немагнитных колец (не показаны) с прикрепленными по внешнему диаметру выступами из магнитомягкого материала, образующими по периметру сквозные прорези 14 с открытыми в торцовой части окнами 15, посредством которых фиксирующие якоря вставлены друг в друга.Электромагнит работает следующим образом.В исходном положении обмотки 2 и 3 обесточены (фиг. 1). Якорь 4 находится в крайнем правом положении на заделке под шариком 11При подаче рабочего напряжения на обмотку 2 под воздействием намагничивающих сил фиксирующий якорь 7 перемещается влево до упора в корпус обмотки 2, освобождает от защелки шарик 11 и создает продолжение магнитной цепи над рабочим якорем 4. Далее рабочий якорь 4 перемещается влево на величину рабочего зазора и выталкивает шарики 11 иэ канавок 5 в зону проточки 9 фиксирующего якоря 7. Шарики 12 находятся под давлением подпружиненного фиксирующего якоря 8 и западают в канавки 6, жестко фиксируя рабочий якорь 4 в крайнем левом положении. Напрязение питания с обмотки 2 снимается и рабочий якорь 4 остается в зафиксированном крайнем положении рабочего зазора. При подаче напряжения йа обмотку 3 рабочий якорь 4 аналогичным образом перемещается вправо и жестко фиксируется в крайнем правом положении рабочего зазора.Для реализации электромагнитом трехпозиционного положения с обеспечением среднего положения покоя рабочего якоря он выполнен и работает согласно фиг. 3.Обмотки 2 и 3 обесточены, рабочий якорь 4 находится в незафиксироввн,ном среднем положении (в это положе" ние он установлен, например, внешней пружиной, которая не показана).При подаче рабочего напряжения на. обмотку 3 под воздействием намагничивающих сил рабочий якорь 4 втягивается в обмотку 3, при этом выталкивает незафиксированные шарики 12 в проточку 10 фиксирующего якоря 8 (фиг. 5). Далее фиксирующий якорь 7 перемещается вправо до упора в корпус обмотки 3, выталкивая шарик 11 иэ проточки 9 в канавку 5 рабочего якоря 4.Рабочий якорь 4 устанавливается на защелку. После этого на обмотку 3 подается пониженное питающее напряжение, Через сквозные прорези 14 и открытые окна 15 фиксирующего якоря 8 фиксирующий якорь 7 продолжает оставаться в притянутом состоянии под влиянием электромагнитных сил обмотки 3, удерживая рабочий якорь 4 на защелке. После .снятия пониженного напряжения питания фиксирующий якорь под действием пружины перемещается до упора в корпус обмотки 2 и освобождает рабочий якорь 4 от защелки. Далее рабочий якорь 4 под действием внешней пружины устанавливается в произвольное нейтральное положение.Таким образом, реализовано третье (промежуточное) нефиксированное положение якоря 4.При подаче напряжения на обмотку 2 рабочий якорь 4 аналогичным образом перемещается влево, устанавливается на защелку и удерживается на ней. Использование изобретения позволяет выполнять электромагнит компактным с сокращением его длины и веса. Преимуществом предложенной конструкции является также простота изготовления цилиндрических деталей и технологичность сборки. Кроме того расширяются его функциональныевоэможности для реализации трехпозиционного состояния якоря путем обеспечения среднего положения покоя.1108514 ра ю 40 иг.5 фарид. б Составитель Г. АлексеевТехред А,Бабинец Корректор А. Обрачар Недолуженк едакт аказ 5875/38 Тираж 683 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб.ПодписноР илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,