Способ изготовления магнитоэлектрического механизма с подвижным магнитом Советский патент 1986 года по МПК G01R3/00 

дят намотку обмотки так, чтобы сечение обмотки ограничивалось кривой,. для которой вращающие моменты, создаваемые отдельными витками, равны. Затем осуществляет сборку механий /а„

, Цель достигается за счет исключения перебора форм сечения обмоток, обеспечивающих максимальный вращающий момент. При этом способ позволяет

получить оптимальную геометрию обмотИзобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано для изготовления приборов с максимальной чувствительностью.

Цель изобретения - повышение про- s изводительности способа за счет исключения перебора форм сечения обмоток, обеспечивающих максимальный вращающий момент.

На фнг,1 изображено устройство Ю для осуществления способа (с набором модельных витков); на фиг,2 - примерньй вид диаграммы моментов и плоскости с набором модельных витков; на фиг.З - оптимальная форма се- 15 чения прямоугольной обмотки, найденная в примере выполнения способа; на фиг.4 - диаграмма измеренных значений момента вращения в зависимости от номера витка и его расстояния от 20 магнита; на фиг.З - семейство линий постоянного момента, построенное по данным фиг.4; на фиг.6 - форма оптимального сечения, построенная по данным фиг.З.25

Устройство (фиг...1) содержит постоянный магнит 1, растяжки 2 и 3, пластину 4 с набором 5 изолированных модельных витков длиной 1 и попе- 30 речным размером с выводами 6 и 7 и контактами 8 и 9 каждый.

Магнит 1 расположен в держателе 10, к-огорый снабжен лимбом 1 1 . Ла магните 1. установле.н указатель 12, а на держателе 10 - указатель 13 и 14.

Способ осуществляют следующим-об- разом.

Постоянный -магнит 1 (фиг.1) укрепляют в растяжках 2 и 3. Парал- .Л(У1ьно оси магнита на расстоянии Y от него помещают плоскую .пластину 4, на которой фиксирован набор 3 модельных витков. Перемещают держатель 10

40

ки для приборов, у которых размеры магнита сравнимы с размером обмотки. Устройство для реализации способа содержит постоянный магнит 1, рас, тяжки 2, 3, пластину 4 с набором 5 изолированных модельных витков с выводами 6, 7 и контактами 8и9 каждый

; держатель 10, лимб 11, указатель .12 на магните 1 и указатели 13 и 14 на :держателе 10. 6 -ил.

5

0

0

магнита вдоль оси Y и.после каждого перемещения одним и-з известных спо-. собов измеряют моменты M(Xj, Y) вращения магнита, создаваемые токами, подаваемыми в отдельные витки 1;. Измеренные значения М наносят на диаграмму (фиго 2) и на ней проводят семейство линий постоянного М (линии 13-17 с M Mj iM) и одну из них (например, 16) ограничивающую область IBj площадь которой равна заданной площади сечения обмотки, принимают за границу поперечного сечения 19 (фиг.З) обмотки изготавливаемого магнитоэлектрического механизма .

Пример. Цилиндрический постоянный магнит 1 (диаметр 14 мм, длина 28 мм) укрепляют на растяжках 2 и 3 длиной 106 мм, выполненных из стальной проволоки диаметром ,,2 мм. Параллельно образующей магнита 1 помещают пластину 4, на которой располагают набор 3 прилегающих друг к другу отдельных модельных витков Ij , вьшолненных из провода ПЭЛ 0,41 (0,43 мм с изоляцией). Каждый виток имеет отдельные вьшо- ды 6 и 7, сплетенные бифилярно и подсоединенные к контактам 8 и 9. Самый внутренний виток имеет прямоугольную форму, а остальные - сводчатую форму, которая получается при многослойной намотке обмотки на прямоугольный каркас. Каждый виток 1. характеризуют координатой X. в пластине (плоское- . ти) 4, положение которой относительно магнита 1 характеризуется координатой Y. К контактам 8 и 9 подключают источник тока (3 А) и измеряют момент М, воздействующий на магнит 1, например поворачивают лимб 11, скрепленный с верхним концом растяжки 2, в сторону, противоположную повороту

магнита до тех пор, пока указатель 1 на магните установится напротив указателя 13 на держателе 10. В этом положении момент вращения магнита 1 создаваемый током в витке 1- , урав- новешивается противодействующим моментом от растяжек, а угол поворота Ы лимба 11, отсчитанный с помощью указателя 14, будет мерой момента Измерения момента повторяют для не- обходимого количества модельных витков и в нужном интервале значений Y. Измеренные значения l(X , Y) записывают на диаграмме (фиг.4) и на получившемся поле значений d прово- дят семейство линий, соответствующих одинаковым значениям ct. Такое семейство показано на фиг.5. Кривые семейства (фиг.5) представляют собой границы оптимальных сечений с разными площадями. На фиг.6 показаны форма и расположение найденного в примере оптимального сечения 19, площадь которого задана равной 1,13 d см, где d - диаметр магнита (1,13М,96 2,21 смЧ. После этого наматьтают катушку с такой формой поперечного сечения и устанавливают ее в магнитоэлектрический механизм. Пользуясь данными фиг.4. и фиг.6 про- водят сравнение величины М., создаваемой всеми витками, расположенными внутри сечения 19 обмотки, ограниченного кривой одинакового М, с величиной MJQ для квадратного с.ёчения 20 той же площади. Расположение сравниваемых сечений и магнита показанр на фиг,6. Для получения величин М и Mj.jj суммируют измеренные значения И от витков, находящихся в пре- де лах сечений. Результаты сравнения приведены в таблице.

25934,6

18204,3

42

j ю 15 20 25 о

Из таблицы следует, что М . превышает М. на 42%.

Предлагаемый способ изготовления :магнитоэлектрического устройства, отличающийся введением этапа предварительного экспериментального определения формы и расположения оптимального сечения обмотки (оптимальной геометрии) с помощью плос- . Кого набора модельных витков, исключает перебор множества экспериментальных обмоток с разным расположением относительно магнита И с разными сечениями для достижения максимальной чувствительности и позволяет сразу найти оптимальную геометрию .обмотки, обеспечивающую максимальную чувствительность изготавливаемого прибора. При этом способ позволяет получить оптимальную геометрию об- мотки для приборов, у которых размеры магнита сравнимы с размером обмотки.

Формула изобретения.

Способ-изготовления магнитоэлектрического механизма с подвижным магнитом, включающий определение вращающего момента, намотку обмотки и сборку, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности способа, в нем определение вращающего момента производят путем предварительного размещения подвижного магнита параллельно плоскости с набором изонированных модеЛь- ных витков, поочередно пропускания тока по модельным виткам и снятия зависимости вращающего момента от положения витка и расстояния между подвижным магнитом И плоскостью с набором изолированных модельных вит- ков, в. процессе намотки сечение обмотки ограничивают кривой, для которой вращающие моменты, создаваемые отдельными витками, равны.

.2

/

s Г7 lets

Изобретение относится к области измерительной техники. Может быть использовано для изготовления приборов смаксимальной чувствительностью. Целью изобретения является повышение производительности способа. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Предварительно экспериментально вьщеляют форму и расположение оптимального сечения обмотки путем определения вращающего момента. Это достигается за счет размещения подвижного магнита параллельно плоскости с набором изолированных модельных витков, через которые по- g .очередно пропускается ток. Затем, снимают зависимости вращающегося момента от положения витка и рассто - яния между подвижным магнитом и плоскостью с набором изолированных мо- а дельных витков. После чего произво- (Л // Iff

AY /

й1/

(руг. 3

1260859

2 f а 70 / / IS 18 го 22мм

О /5 го 25 30 J5

HOMef} Sum/fff

Редактор А.Ревин

фие.В

Составитель С.Шумилишская Техред А,.Кравчук

Заказ 5225/45 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/5

Йроизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Самборская