Электромагнитное устройствосоленоидного типа

Союз Соавтскмх Соцмалмстмнвсних Республик) Иностранецек Гарри Сейлли (Великобритания 2) Авторизобретения ирмаивелопмент Лимитед И нос транная Симмс Груп Рисерч Энд(5 ЕКТРОМА ГНИТНОЕ УСТРОИСТВОЛЕНОИДНОГО ТИПА мешены обмотки, соединенные между бой так, что любые из двух впадин с обмотками, имеющими одинаковое напр ление, разделены впадиной, в которой либо вообще отсутствует обмотка, либ в обмотке, размещенной в. этой впади ток имеет противопо ложное направле Кроме того, в указанном устройст один из элементов магнитной системь тО может быть выполнен цилиндрическим другой - кольцевым, а выступы и вп при этом могут быть образованы и винтовой нарезки на соответствующих поверхностях указанных элементов ма 1 а ной системы. В указанном у резка может быть заходами или числИзобретение относится к электромагнитным устройствам, содержащим пару подвижных друг относительно друга намагничиваемых элементов и обмотки, по которым пропускается электрический ток для наведения магнитного поля, вызывающего взаимное перемещение намагничиваемых элементов.Известно электромагнитное устройство соленоидного типа, содержащее магнитную систему, состоящую из двух элементов - сердечника и якоря, и обмотку Г 11.Однако указанное устройство не дает возможности увеличить быстродействие срабатывания.Целью изобретения является увеличение быстродействия срабатывания.Для достижения указанной цели один из элементов магнитной системы выполнен с расположенными друг за другом впадинами, а другой элемент магнитной системь снабжен рядом выступов, входящих в соответствующие впадины и имеющих мень шую, чем впадины ширину и высоту, по крайней мере, в некоторых впадинах разефие. н стройстве винтовая выполнена с дву ом заходов, кратнь аее двум,Я Кроме того, обмотки м полнены из одного куска п Электромагнитное устройст выполнено так, что обмотк впадин может быть намотаЖ пению к одному концу эле гут быть оволоки. о может ыть а одной из на по напр мента маги ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ЙА 16 НЗУ3 84системы, а возвращаться к другому концупо соседней впадине этого эпемента магнитной системы.Элемент магнитной системы, имеющийвпадины, может быть выполнен с отверстием и через него проходит обмотка.Предложенное устройство может быть.выпопне о так, что в каждой впадинеможет быть размещено несколько витковобмоткиКроме того, электромагнитное устройство сопеноидного типа может быть выпопнено так, что эпемент с выступамиокружает эпемент с впадинами, устройствоснабжено дополнительным кольцевым эпементом магнитной системы, выпопненнымс впадинами и окружающими основнойэпемент магнитной системы, имеющийвыступы, при этом упомянутый основнойэлемент магнитной системы снабжен.дополнительными выступами, расположенными так, что впадины дополнительногокопьцевого эпемента соответствуют допопнитепьным выступам основонго эпемента магнитной системы, при этом в каждойиз впадин допопнитепьного кольцевого.эдемента размещена обмотка.При этом электромагнитное устройствоможет быть выполнено так, что скосывыступов и впадин основного и дополнительного элементов магнитной системымогут быть направпены под углом друг кдругуеИзобретение поясняется чертежами,где; на фиг. 1 - эпектромагнитное устройство сопеноидного типа, вид сбоку, в разрезе на фиг. 2 - увеличенное сечениечасти устройства по фиг. 1, на фиг. 3 -8 - резпичные варианты вьшопнены эпектромагнитного устройства сопеноидноготипа,Предложенное устройство содержитсердечник 1, имеющий на одном из своихконцов выступ с резьбой 2, с помощьюкоторого он крепится к опорному эпементу3. Между сердечником и опорным эпементом размещен элемент 4, имеющийотверстие, через котороепроходит резьбовой выступ ссрдечника. Вокруг сердечника 1 размещен кольцевой якорь 5, аэлемент 4 предназначен дпя ограниченияосевого смещения сердечника и якорядруг относитепьно друга. На другомконце сердечника и якоря размещенавтулка 6, которая центрирует сердечники якорь друг относительно друга.,из намагничиваемого метериапа. В сер 5808 ф 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дечнике 1 вътопнены впадины 7, в которые входят выступы 8, выполненныена якоре 5.Выступы и впадины выполнены с помощью двухзаходной винтовой нарезки,но вообще число заходов может бытьлюбым. При двухзаходной нарезке сердечник имеет впадины 7 и 9 а на якоревыполнены выступы 8 и 10, входящиево впадины 7 и 9,На фиг. 1 и 2 показаны примерывинтовых поверхностей, имеющих одинаковые профили, но профили могут быть различными.Во впадинах 7 и 9 размещиы обмотки11 и 12, в данном случае вьшопненныев виде одного витка.Обмотки выполнены иэ одного кускапровопоки, которая намотана от одногоконца (предпочтитепьно резьбового) сердечника по винтовой линии через поперечное отверстие 13, выполненное в другомконце сердечника, и обратно по винтовойлинии к реэьбовому концу сердечника.Выступы 8 и 10 имеют радиальнорасположенные боковые грани 14, которые в нерабочем положении (беэ токав обмотках) располагаются на некоторомрасстоянии параллельно боковым граням15 впадин 7 и 9.Другие грани 16 выступов 8 и 10выполнены с наклоном, и с таким женаклоном выполнены другие грани 17впадин 7 и 9. Осевое расстояние междугранями 16 и 17 значительно бопыие,чем осевое расстояние между гранями14 и 15.Работает устройство следующим образом,При подаче тока в обмотки 11 и 12вокруг них наводится магнитный поток,который проходит по сердечнику 1, черездва зазора, определяемые расстояниеммежду двумя парами граней 14 и 15 ипо якорю 5, При этом сердечник и якорьначинают двигаться друг относительнодруга так, чтобы уменьшить расстояниемежду гранями 14 и 15.Иза разпичного направпения токав обмотках 11 и 12 магнитный потоквокруг этих обмоток направлен навстречудруг другу. Однако в любом зазоре направление магнитного потока, созданногодвумя обмотками, одинаково. Путь дпяпотока рассеяния между гранями 16 и17 создан достаточно большим за счетеоответсвующей конфигурации и шагарезьбы.На фиг. 3 показана обмотка, содержащая два витка, которые могут соединять ся параллельно или последовательно. При этом поверхности впадин и пазов имеют различный профиль.На фиг. 4 показан якорь, выполненный значительно тоньше, чем,на фиг. 1-3. Выполнение якоря тонким уменьшает инерционность данного устройства. В данном устройстве якорь выполнен из материала, имеющего большое электричес кое сопротивление и низкую магнитную проницаемость, например полученное спеканием чистое железо.Йа фиг. В показан вариант выполнения устройства, гце впадины имеют минимальные размеры, и зазоры между гранями впадин и выступов минимальны. 10 На фиг, 6 показан вариант выполнеши 2,устройства, где обмотка имеет четыревитка.На фиг. 7 в каждой впадине располо-жены две различные обмотки 11 и 12.При этом вначале ток подают в обмотку 2511, который наводит поток, вызывающийчастичное насыщение сердечника и якоря.Затем подают ток в обмотку 12,На фиг. 8 показан другой вариантвыполнения устройства., при котором 30имеется дополнительный кольцевой элемент магнитной системы 18, выполненныйс впадинами, а выступы якоря расположеныво впадинах сердечника 1 и элемента 18,Следует отметить, что во всех вариан- З 5тах при многозаходной с четным количеством заходов нарезке две впадины,имеющие обмотки, разделены впадинойбез обмотки, если ток в обмотках имеетодинаковое направление. Если ток в обмотках имеет противоположное направление, то обмотки могут быть уложеныво всех впадинах.Кроме того, следует отметить, чтоописанные варианты выполнения электромагнитного устройсйа соленоидного типаотносятся к устройствам одностороннегодействия, т.е. сердечник и якорь перемещаются лишь в одном направлении. Двухстороннее действие может быть только 50при использовании двух аналогичных,устройств, установленных навстречу другдругу.Во всех описанных вариантах электромагнитного устройства соленоидного типа,55выступы и впадины расположены по винтовой линии. При этом наряду с осевымусилием, вызывающим перемещение сердечника и якоря друг относительно друга, возникает и поворотное усилие. Величина этого усилия будет зависеть от угла подъема винтовой линии, и элементы м нитной системы должны быть установлены так, чтобы препятствовать кручению.Поворотное усилие может быть скомпенсировано с помощью другого устройства, имеющего противоположный угол подъема винтовой линии, при этом осевые усилия, возникающие в этих устройствах, будут складываться.чор мула изобретения1, Электромагнитное устройство соленоидного типа, содержащее магнитную систему, состоящую из двух элементов - сердечника и якоря, и обмотку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, один из элементов магнитной системы выполнен срасположенными друг за другом впадинами, а другой элемент магнитной системь снабжен рядом выступов, входящих в соответствующие впадины и имеющих меньшую, чем впадины ширину и высоту, по крайней мере в некоторых впадинах размещены обмотки, соединенные между собой так, что любые из двух впадин с обмотками, имеющими одинаковое напра ление разделены впадиной, и которой либо вообще отсутствует обмотка, либо в обмотке, размещенной в этой впадине, ток имеет противоположное направление.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что один из элементов магнитной системы выполнен цилиндрическим, другой - кольцевым, а впадины и выступы образованы путем винтовой нарезки на соответствующих поверхност указанных элементов магнитной сист мы.3. Устройство по и. 2, о т л и ч ащ е е с я тем, что винтовая нарезка выполнена с двумя заходами или числом заходов, кратным двум.4, Устройство поп, 3, отл ича щ е е с я тем, что обмотки выполнены из одного куска проволоки.5. Устройство по п. 3, о т л и ч а щ е е с я тем, что обмотка в одной из впадин намотана по направлению к одном концу элемента магнитной системы, а возвращается к другому концу по соседней впадине этого элемента магнитнойсистемы.7 845808 86. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю - снабжен дополнительными выступами, расщ е е с а тем, что элемент магнитной положенными так, что впадины дополни- системы, имеющий впадины, выполнен с тельного кольцевого элемента соответстотверстием и через него проходит обмотка. вуют дополнительным выступам основного7. Устройство по и. 4, о т л и ч а ю - элемента магнитной системы, при этом щ, е е с я тем, что в каждой впадине в каждой из впадин дополнительного размещено несколько витков обмотки. кольцевого элемента размещена обмотка.8. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю - 9. Устройство по и. 8 о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что основные элементы щ е е с я тем, что скосы выступов и магнитной системы установлены так, что о впадин основного и дополнительного эле-. элемент с выступами окружает элемент ментов магнитной системы направлены с впацинами, устройство снабжено допол- под углом друг к другу.нительным элементом магнитной системы, Источники информации,выполненным с впадинами и окружающим принятые во внимание при экспертизе основной элемент магнитной системы 5 1.Гордан А. В. и Сливинская А, Г.имеющий выступ, причем упомянутый Электромагниты постоянного тока. Гососновной элемент магнитной системы энергоиздат, 1960, с. 314-315.845808 Составитель С. Гордоедактор О Иванова Техред Э. Чужнк Коррек ан аж 784 Парственного комитета СССР изобретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4/5 лис иал ПП 11 "Патент 48/16 Тир ВНИИПИ Госуд по делам 3.13035, Москва