Поворотный электромагнит Советский патент 1987 года по МПК H01F7/14 

1

Изобретение относится к электромагнитным устройствам с пропорциональным управлением, которые широко применяются в электрогидравлических усилителях (ЭГУ) в качестве исполнительных механизмов в системах автоматики.

Целью изобретения является получение позиционирующего эффекта и по- вьшение эффективности путем увеличения вращающего момента.

На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого поворотного электромагнита (ПЭ); на фиг.2 - раз- рези А-А и Г-Г на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б и В-В на фиг.1.

ПЭ состоит из кольцевого зубчатого статора 1 с зубцами на внутренней поверхности, ротора, выполненного из двух зубчатых одинаковых магнитопро- водов 2 и 3, зубцы которых расположены на торцах q и а, обмоток 4 и 5 управления, соединенных согласно. Соседние торцы о и в разной длины магнитопроводов 2 и 3 соединены с помощью постоянного магнита 6, намагниченного в осевом направлении, и немагнитного вала 7.

Принцип дейстпия ПЭ заключается в следующем.

При отсутствии тока в обмотках 4 и 5 управления ротор находится в нейтральном (начальном) положении. Это положение определяется максимальной магнитной проводимостью цепи, образованной магнитопроводами 2 и 3, статором 1 и постоянным магнитом 6, В этом положении зубцы статора 1 перекрывают зубцы магнитопроводов 2 и 3 по углу на половину ширины зубца (фиг.2 и 3). При принудительном вращении ротора возникает восстанавливающий момент, направленный в сторону, противоположную вращению, за счет действия магнитной пружины

Магнитная пружина работает следующим образом.

При повороте ротора проводимость одного магнитопровода 2(3) возрастает, а другого 3(2) уменьшается. Поэ- тому уменьшается проводимость магнитно системы: постоянный магнит - магнито- провод - статор-магнитопровод, и возникает восстанавливающий момент М f(l( Iq) Д а длина зубца торца а ; {, - длина зубца торца ь . Длина зубца торца в должна быть больше,длины зубца торца о на величину

3306672

не менее двух рабочих зазоров S , так как при меньшей разнице восстанавливающий момент проявляется слабо g из-за действия потоков рассеяния у торцов магнитопроводов 2 и 3 и влияния допусков на длину зубцов торцов а и Ь при их изготовлении. Увеличивая разность 1 - Ig, увеличиваем 10 жесткость магнитной пружины.

При подаче тока в обмотки 4 и 5 управления возникают магнитные потоки, которые взаимодействуют с потоком от постоянного магнита 6., в результате чего возникает вращающий момент на роторе. Ротор поворачивается до тех пор, пока этот момент не уравновесится моментом от магнитной пружины, т.е. ПЭ обладает явно выраженным позиционирующим эффектом. Согласное включение обмоток 4 и 5 (в описании рассматривается один вариант из двух) приводит к тому, что магнитные потоки от обмоток управления в зазоpax, образованных торцами равной дпи- ны, складываются с потоком возбуткде- ния от постоянного магнита б в одном магнитопроводе, а в другом вычитаются. Причем магнитный поток управления, образованный одной обмоткой управления при торцах разной длины

1

Ь

« а

, всегда больше магнитно- го потока при 1, l q , и поэтому индукция управления в рабочих зазоpax будет больше при 1 1 q индукция управления в зазоре при 1, Ig Q . За счет этого достигается увеличение электромагнитного момента вращения.

Для изменения направления вращения необходимо изменить направление тока в обмотках управления.

Формула изобретения

1. Поворотный электромагнит, содержащий кольцевой зубчатый статор, на внутренней поверхности которого размещены две кольцевые обмотки

управления, ротор, выполненный в виде двух одинаковых зубчатых магнитопроводов, зубцы каждого из которых расположены на торце одного из магнитопроводов по обе стороны соответствующих им обмоток управления, и постоянный магнит, расположенный между указанными зубчатыми магнитопроводами по их оси, отличаюийся тем, что, с целью получения позиционирующего эффекта, длина зубцов на одном торце каждого магни- топровода ротора выполнена равной между собой и больше длины зубцов также равных 1иежду собой длин зубцов на другом торце каждого магнитопрово- да ротора на величину не менее двух рабочих воздушных зазоров.

2. Электромагнит по п.1, о т л и- чающийся тем, что, с целью повьппения эффективности путем увеличения вращающегося момента, ротор вы

/4-XI -.Г-Г

306674

полней таким образом, что зубцы равной длины каждого магнитопровода развернуты друг относительно друга по угловому положению на половину зуб- цового деления, при этом при соседнем расположении торцов магнитопро- водов с зубцами одинаковой длииы обмотки управления включены встречно, ТО а при соседнем расположении торцов магнитопроводов с зубцами разной длины обмотки управления включены согласно.

б-Б ; в-в

срие.2

(ffuf3

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрогидравлических усилителях и в качестве исполнктепьных механизмов в системах автоматики. Целью изобретения является получение позиционирующего эффекта и повьппение эффективности путем увеличения вращающего момента. Поворотный электромагнит содержит кольцевой зубчатый ста- .тор 1, на внутренней поверхности которого раэмещены две кольцевые обмот ки управления 4 и 5. Ротор выполнен в виде двух зубчатых одинаковых маг- нитопроводов 2 и 3. Постоянный магнит 6 расположен между магнитопрово- дами по их оси. Длина зубцов на одном торце каждого магнитопровода ротора одинаковая и больше длины зубцов на другом торце каждого магнитопровода ротора на величину не менее рнух рабочих воздушных зазоров. Зубцы ротора равной длины развернуты относительно друг друга по угловому положению на половину зубцового деления и при соседнем ра бположении тор- пов ыагнитопроводов с зубцами одинаковой длины обмотки управления встречно, а при соседнем расположении торцов магнитопроводов с зубцами разной длины обмотки управления включены согласно. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. & (Л -И -/Н фиг.1 со оо о О) О)

Составитель Н. Кузина Редактор М. Келемеш Техред М.Ходанич Корректор А, 06pytjap

3586/52

Тираж 698Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А