ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ Российский патент 2010 года по МПК H01F7/16 H01H51/24 

Описание патента на изобретение RU2397567C1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам, и может быть использовано при конструировании поляризованных реле, контакторов, дистанционных переключателей, разнообразных устройств автоматики.

Известны поляризованные электромагниты, в которых при отсутствии тока в обмотке на якорь действуют две противоположно направленные силы, создаваемые разветвленным потоком постоянного магнита. Когда в обмотке протекает ток, в магнитной системе возникает рабочий поток, проходящий последовательно через рабочие зазоры. При этом при соответствующей полярности подаваемого на обмотку напряжения в одних рабочих зазорах эти потоки складываются, а в других вычитаются. При определенном значении тока происходит перебрасывание якоря в другое положение (1. Ройзен В.З. Электромагнитные малогабаритные реле. 2. Гордон А.В., Сливанская А.Г. Поляризованные электромагниты. - М.: Энергия 1964. 3. Ройзен В.З. Малогабаритные поляризованные реле и дистанционные переключатели - М.: Энергия 1969).

Известен поляризованный электромагнит (патент SU №1784104 от 23.12.1992 г.), в котором содержится магнитопровод в виде двух параллельных друг другу стержней с полюсными наконечниками и обмотками, якорь поворотного типа, установленный на оси и выполненный из двух частей, расположенных на концах несущей детали, постоянные магниты, расположенные между полюсными наконечниками.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является поляризованный электромагнит по заявке RU №93001323/07 от 01.11.1993, содержащий магнитопровод, состоящий из двух параллельных стержней с полюсными наконечниками и обмотками, расположенными на стержнях, якорь поворотного типа, состоящий из двух частей, установленных в несущих деталях с возможностью взаимодействия с полюсными наконечниками, кроме того, электромагнит содержит постоянные магниты, размещенные между полюсными наконечниками и имеющие направление осей намагниченности от одного стержня магнитопровода к другому, причем части якоря имеют самостоятельные оси и шарнирно связаны с несущей деталью.

Оба указанных выше решения имеют следующие недостатки:

а) отсутствует возможность изменения хода якоря в процессе регулирования, приемлемая для производства;

б) отсутствует возможность дополнительного регулирования прилегания якоря к сердечникам в случае необходимости изменения хода якоря, а также возможность устранения люфта якоря на оси, образующегося по причине производственных допусков. В случае наличия люфта даже в одном из отверстий появляется дребезг якоря и, как следствие, уменьшение ударовиброустойчивости, зависание якоря, колебание напряжения срабатывания.

Техническим результатом изобретения является увеличение ударовиброустойчивости, возможность получения стабильного напряжения срабатывания путем создания возможности регулирования хода якоря и прилегания якорей к сердечникам в процессе регулирования параметров изделия.

Этот технический результат достигается тем, что в поляризованном электромагните, содержащем магнитопровод, выполненный в виде двух стержней, параллельных друг другу, на которых размещены обмотки и полюсные наконечники, между которыми размещены постоянные магниты с направлением осей намагниченности от одного стержня к другому, а также два якоря поворотного типа, установленные в несущей детали, в соответствии с изобретением, полюсные наконечники установлены с возможностью попарного совместного перемещения вдоль каждого из двух стержней, а якоря поворотного типа состоят из основания, шарнирно установленного в отверстиях несущей детали, закрепленной на полюсном наконечнике и шихтованной из пластин части, причем каждая из пластин установлена с возможностью продольного перемещения.

Существенными признаками, достаточными для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата, является следующее:

а) сердечники - магнитопроводы с катушками имеют полюсные наконечники, пара которых с магнитом между ними составляют монолитный узел - полюс, якорь содержит шихтованную из пластин рабочую часть, пластины установлены с возможностью перемещения и прикреплены с помощью винтов;

б) наконечники в составе полюса, каждый из которых имеет паз (для передвижения на плоском сердечнике) или круглое отверстие (в случае, когда сердечник для катушки круглый), могут свободно перемещаться на сердечниках - магнитопроводах и фиксироваться в нужном месте для определенного хода якоря с помощью винтов.

На чертежах представлен заявляемый поляризованный электромагнит:

- на фиг.1 - полюсные наконечники, выполненные с пазами для плоских сердечников и с постоянным магнитом между ними, расположенным на общей магнитонепроводящей скобе;

- на фиг.2 - электромагнит в сборе с якорями, прикрепленными к траверсе, и сердечниками;

- на фиг.3 - электромагнит в сборе с якорем и сердечниками, рабочая часть якоря выполнена шихтованной из тонких пластин с возможностью перемещения и фиксирования их с помощью винтов;

- на фиг.4 - схема работы электромагнита с двумя полюсами с якорями и соединяющей их траверсой.

Поляризованный электромагнит (фиг.1, 2, 3, 4) содержит магнитопровод, выполненный из двух стержней 1 и 1', на концах которых установлены по паре наконечников 2 и 2', параллельных друг другу; обмотки 3 и 3', расположенные на стержнях 1 и 1'; постоянные магниты 4 и 4', размещенные между полюсными наконечниками и имеющие направление осей намагничивания от одного стержня к другому; два якоря 5 и 5' поворотного типа, расположенные напротив соответствующих пар полюсных наконечников и имеющие рабочие органы: пластины 6 и 6', прикрепленные с возможностью продольного перемещения в горизонтальном направлении; несущие детали 7 и 7', на которых установлены полюсные наконечники со стержнями 1 и 1' в пазах наконечников (или в круглых отверстиях). На осях 8 и 8', установленных в отверстиях скобы 7, установлены якоря 5 и 5', прикрепленные в нижней части к траверсе 9.

Заявляемый поляризованный электромагнит работает следующим образом.

В начальном положении один из якорей и контакты реле разомкнуты. Основной поток обоих магнитов замыкается через другой замкнутый к сердечникам якорь.

При подаче питания на обмотки 3 и 3' возбуждаемый ими рабочий поток Фр последовательно замыкается через оба якоря 5 и 5'. При этом поток Фп постоянных магнитов 4 и 4' и рабочий поток Фр обмоток 3 и 3' в зазоре а и а' складываются, а в зазоре б и б' вычитаются. Это приводит к перебрасыванию якорей 5 и 5' в новое устойчивое положение.

При обесточивании обмоток 3 и 3' якорь 5 разомкнут, а якорь 5' замкнут и удерживается потоком Фп постоянных магнитов 4.

При подаче питания обратной полярности на обмотки 3 и 3' происходит возврат обоих якорей в исходное состояние.

В заявляемом изобретении в процессе сборки устройства установка хода якоря, зазоров и давлений контактов, тягового усилия, зависящего от прилегания рабочей поверхности якоря к рабочей поверхности магнитопровода (полюсного наконечника) производится с помощью установки полюсных наконечников путем перемещения их вдоль стержней и фиксации на них винтами 10 и 10'.

При этом также устанавливается прилегание шихтованных пластин 6 и 6' якорей к рабочим поверхностям 11 и 11', устанавливается единственный раз в процессе сборки отдельно собирающегося узла полюса. Перемещением каждой пластины 6 и 6' устанавливают якоря 5 и 5' с возможно большим прилеганием и без люфта, предварительно приведя в соприкосновение рабочей поверхности якорей с рабочими поверхностями наконечников 11 и 11'. При этом учитывается технологический допуск расстояний от осей вращения 8 и 8' до рабочих поверхностей полюсных наконечников 11 и 11'. В случае отсутствия шихтованных пластин (например, как изображена одна пластина 6 на рис.2) рабочие поверхности в силу указанных причин не могут прилегать, как требуется, поэтому в больших пределах меняются тяговые усилия якорей (могут отличаться на правом и левом якорях в два раза) и в связи с этим напряжения срабатывания не одинаковы. Это отрицательно сказывается на стабильности работы устройства. В связи с этим стабильных параметров работы устройства добиться невозможно.

Кроме того, в процессе регулирования возможно изменение хода якоря путем освобождения винтов 10 и 10' и перемещения полюсных наконечников на стержнях. При перемещении полюсов от центра ход якорей увеличивается, при перемещении к центру - ход уменьшается.

В случае установки на якоре одной цельной пластины 6 и 6' (см. фиг.2) уменьшение или увеличение хода якоря путем перемещения несущих скоб 7 и 7' на стержнях или перемещение цельных пластин 6 и 6' на якоре меняет расстояние от центра вращения осей 8 и 8' до прилегающих точек рабочих поверхностей якоря и сердечника. Прилегания в достаточной мере не наблюдается. Оно возможно только при другой конфигурации детали 6, изготовленной только для этого хода. Такое изделие не регулируется. Оно рассчитано на единственный возможный ход якоря. Но даже в этом случае регулируется на этом ходу недостаточно хорошо, так как достижение необходимых допусков геометрических размеров требует специального оборудования, позволяющего добиться высокой точности изготовления.

Похожие патенты RU2397567C1

название год авторы номер документа
ПОЛЯРИЗОВАННОЕ ОДНООБМОТОЧНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ 2020
  • Шумилов Владиян Федорович
  • Андрианов Бронислав Аристархович
  • Пигачев Андрей Вениаминович
  • Андрианов Григорий Брониславович
  • Шумилова Анастасия Владияновна
RU2742722C1
ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ 2016
  • Тимофеев Игорь Александрович
  • Андрианов Бронислав Аристархович
  • Шумилов Владиян Федорович
  • Андрианов Григорий Брониславович
  • Пташков Сергей Владимирович
RU2653532C2
ПОЛЯРИЗОВАННОЕ МАЛОГАБАРИТНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ 2018
  • Тимофеев Игорь Александрович
  • Андрианов Бронислав Аристархович
  • Андрианов Григорий Брониславович
  • Шумилов Владиян Федорович
  • Федорова Наталия Николаевна
RU2713475C1
ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ДВУСТАБИЛЬНЫЙ ДЛИННОХОДОВОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ СО СДВОЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ЦЕПЬЮ 2018
  • Сагарадзе Евгений Владимирович
  • Печников Александр Геннадьевич
  • Трофимов Евгений Юрьевич
  • Николаев Владислав Александрович
  • Федоров Илья Александрович
  • Ерова Валентина Николаевна
  • Григорьева Анна Андриановна
RU2683575C1
Поляризованный электромагнит 1990
  • Гурьев Виктор Константинович
  • Андрианов Бронислав Аристархович
SU1760576A1
Поляризованный электромагнит 2019
  • Сагарадзе Евгений Владимирович
  • Печников Александр Геннадьевич
  • Трофимов Евгений Юрьевич
  • Николаев Владислав Александрович
  • Федоров Илья Александрович
  • Ерова Валентина Николаевна
  • Федимирова Анна Андриановна
RU2713626C1
Поляризованный электромагнит 1981
  • Бронный Виктор Александрович
  • Жезмер Борис Яковлевич
  • Стеблев Александр Владимирович
SU1065895A1
Поляризованный электромагнит 1990
  • Андрианов Бронислав Аристархович
  • Гурьев Виктор Константинович
  • Плотников Владислав Иванович
  • Виноградов Андрей Львович
  • Григорьев Анатолий Алексеевич
SU1784104A3
Электромагнитный поляризованный переключатель 1978
  • Иванов Олег Алексеевич
  • Ковалюнас Виктор Александрович
SU741336A1
ЛИНЕЙНЫЙ ПРИВОД С СЕРДЕЧНИКОМ И ЯКОРЕМ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Рис Гюнтер
RU2368055C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 397 567 C1

Реферат патента 2010 года ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам, и может быть использовано при конструировании поляризованных реле, контакторов, дистанционных переключателей, разнообразных устройств автоматики. Техническим результатом является увеличение ударовиброустойчивости, возможность получения стабильного напряжения срабатывания путем создания возможности регулирования хода якоря и прилегания якорей к сердечникам в процессе регулирования параметров изделия. Поляризованный электромагнит содержит магнитопровод, выполненный в виде двух стержней, параллельных друг другу, на которых размещены обмотки. Между полюсными наконечниками размещены постоянные магниты с направлением осей намагниченности от одного стержня к другому. Два якоря поворотного типа установлены в несущей детали. Полюсные наконечники установлены с возможностью попарного совместного перемещения вдоль каждого из двух стержней. Якоря поворотного типа состоят из основания, шарнирно установленного в отверстиях несущей детали, закрепленной на полюсном наконечнике, и шихтованной из пластин части. Каждая из пластин установлена с возможностью продольного перемещения. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 397 567 C1

Поляризованный электромагнит, содержащий магнитопровод, выполненный в виде двух стержней, параллельных друг другу, на которых размещены обмотки и полюсные наконечники, между которыми размещены постоянные магниты с направлением осей намагниченности от одного стержня к другому, а также два якоря поворотного типа, установленные в несущей детали, отличающийся тем, что полюсные наконечники установлены попарно с возможностью совместного перемещения вдоль стержней, а якоря поворотного типа состоят из основания, шарнирно установленного в отверстиях несущей детали, закрепленной на полюсном наконечнике, и шихтованной из пластин части, причем каждая из пластин установлена с возможностью продольного перемещения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2397567C1

RU 93001323 А, 27.03.1995
ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ 2004
  • Михайлов Николай Михайлович
  • Степанов Игорь Юрьевич
  • Плахин Виктор Вячеславович
RU2298243C2
Поляризованный электромагнит 1990
  • Андрианов Бронислав Аристархович
  • Гурьев Виктор Константинович
  • Плотников Владислав Иванович
  • Виноградов Андрей Львович
  • Григорьев Анатолий Алексеевич
SU1784104A3
Поляризованный электромагнит 1984
  • Клименко Борис Владимирович
  • Бер Геннадий Шенселевич
  • Зиновьев Валерий Викторович
  • Райнин Валерий Ефимович
  • Поляков Евгений Александрович
SU1261025A1
Машина для разделки рыбы 1947
  • Усов И.Д.
SU81844A1
DE 4403420 A, 10.08.1995
ГОРДОН А.В
и др
Поляризованные электромагниты
- М.-Л.: Энергия, 1964, с.21 рис.1.12.

RU 2 397 567 C1

Авторы

Андрианов Григорий Брониславович

Андрианов Бронислав Аристархович

Даты

2010-08-20Публикация

2009-05-12Подача