Составной кольцевой магнит Советский патент 1991 года по МПК H01F7/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении элементов магнитной системы, например используемых как ротор шагового электродвигателя.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы.

На фиг. 1 изображены магнитные элементы, из которых собирается составной кольцевой магнит с овальным сечением; на фиг. 2 - кольцевой свал, позволяющий установить соотношение геометрических размеров отдельных элементов; на фиг. 3 - график экспериментальной зависимости радиусов кольцевых сегментов от требуемой овальности.

Составной кольцевой магнит с заданной овальностью состоит из двух сегментов 1 меньших радиусов и двух .сегментов 2 больших радиусов. Пространственное расположение магнитных элементов составного магнита показано на фиг. 1. Некоторые соотношения геометрических размеров элементов составного магнита можно определить с помощью фиг. 1.

Сл CN Ј

Полуоси внешнего овала связаны с радиусами сегментов следующими выражениями:

Ri-R2

V2

ь -ОВ В 01-001 Г1--Уа ОА А04 + 004 R2 +

где А04 О04 R2,

OiD Ri;

004 - (OiD - D04) cos45° -(Ri - R$№,

b - OB BOi.- OOi Ri -(Ri - , где BOi Ri;

OOi 004(Ri -R2yv2.

Полуоси внутреннего овала связаны с радиусами сегментов следующими выражениями:

а ОА1 - + 004 Г2 + Г1ГГ2.

где D 04 Г2;

OiD n;

004 (OiD1 - D 04) cos45° (п - I-2VV2,

-Г2

где B Oi п;

OOi 004 (п - n)/v2.

Экспериментально определено соотношение геометрических размеров элементов составного магнита, а именно радиусов сегментов, с полуосями внешнего и внутреннего овалов кольцевого овального сечения. Было изготовлено 10 макетов кольцевых овалов, составленных из сегментов с различными отношениями наружных и внутренних радиусов, т.е. R2/R1 и Г2/п. На этих макетах измеряли штангенциркулем как радиусы сегментов, так и полуоси кольцевых овалов, составленных из этих секторов. Результаты измерений в относительных единицах представлены в таблице.

Из результатов макетирования кольцевых овалов следует, что для внешнего овала отношения Ra/Ri лежат в пределах 0,5 - 1,0. При R2/R1 0,5 составить овал из сегментов с таким отношением невозможно, так как в этом случае между составными элементами овала будет воздушный зазор.

Результаты представленные в таблице, были обработаны с использованием метода наименьших квадратов и получено выражение

R2 г2„ 1,087- b

Ri1

1,028

(1)

П1,088

которое графически представлено на фиг. 3.

На фиг. 3 показан диапазон возможных отношений радиусов для внешнего овала. Диапазон отношений гг/п для внутреннего овала составляет 0 - 1,0.

Используя выражение (1) или график на фиг. 3, можно для любых отношений а/b и

aVb1 (овальности) найти требуемые радиусы сегментов, из которых можно составить кольцевой овал с заданной овальностью, Были изготовлены три типа составных

кольцевых магнитов: один изЗтСобидваиз феррита бария. Для этой цели из марки КС- 37 были взяты два кольца К 40 х 30 х 3 и К 20 х 10 х 3, а для феррита бария: а) К 70 х х 35 х 12 и К 60 х 25 х 12 марки 25БА170:.

б) К 61 х 24 х 13 и К 52 х 25 х 13 марки 6БИ240. Каждое кольцо было разрезано алмазным инструментом на четыре равные части - на четыре сегмента с центральными углами 90°.

Из полученных секторов каждой марки материала склеиванием были собраны составные кольцевые магниты. Магниты из марок КС-37 и 25БА170 были намагничены аксиально, а магнит из марки 6БИ240 - радиально.

Формула изобретения Составной кольцевой магнит, содержащий набор магнитных элементов, отличающийся тем, что, с целью упрощения

технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы, он состоит из двух сегментов больших наружного и внутреннего радиусов и двух сегментов меньших наружного и внутреннего радиусов, расположенных в чередующейся последовательности, при этом центральные углы сегментов равны 90°, а наружные и внутренние радиусы связаны с полуосями овалов наружного и внутреннего соотношением

R2 Ri

r2 1i087 Vt- 1-028 П1,088

R1 при Ri П -

где RI и п - большие наружный и внутренний радиусы сегментов;

R2 и rz - меньшие наружный и внутренний радиусы сегментов; Ri -R2

а R2 +

V2

- большая полуось

0

внешнего овала;

Ri -R2

b Ri- него овала;

а1 Г2 + реннего овала;

V2

малая полуось внеш- большая полуось внут1 ri-IlZJ2;п

малая полуось внутрен55

него овала,

причем разности радиусов всех сегментов

одинаковы.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении элементов магнитной системы, например используемых как ротор шагового электродвигателя, двигателя с катящимся ротором или как элементы магнитных муфт и т.д. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления кольцевых магнитов овальной формы. Цель достигается тем, что магнит состоит из двух сегментов больших наружного и внутреннего радиусов и двух сегментов меньших наружного и внутреннего радиусов, расположенных в чередующейся последовательности, при этом центральные углы сегментов равны 90°, а наружные и внутренние радиусы связаны с полуосями овалов наружного и внутреннего соотношением R2/R1, Г2/п - (1,037 - Va/b - 1,028)/1,088, при RI п -у-, где RI, п - большие наружный и внутренний радиусы сегментов; R2. Г2 - меньшие наружный и внутренний радиусы сегментов; а R2 + .Ri -R2 V2 - большая полуось внешнего овала; b RI Ri -Ra Ъ малая i П - га полуось внешнего овала; а п + -п большая полуось внутреннего овала; b n П - Г2 причем разности радиусов всех сегментов одинаковы. 3 ил малая полуось внутреннего овала, сл

Фиг.2

Фиг.1

Я

ОА а;Ао а )

2 La,

v% %

in