Электромагнит лентопротяжного механизма видеомагнитофона Советский патент 1992 года по МПК H01F7/16 

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано при построении систем записи и воспроизведения сигналов изображения, в частности в системе привода исполнительных устройств лентопротяжного механизма видеомагнитофона.

Известен электромагнит лентопротяжного механизма видеомагнитофона, содержащий магнитопровод,. якорь, гильзу с управляющими обмотками, ограничитель хода якоря, выполненный из тела гильзы в той ее части, которая выступает за магнитопровод 1.

В данном электромагните усилие срабатывания определяется намагничивающей

силой, создаваемой управляющими обмотками, и при заданных массе и габаритах электромагнита величина этого усилия ограничена, а заданное время удержания приводит к излишним затратам мощности по цепи питания и снижению надёжности работы. Это является недостатком данного электромагнита.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электро- магнит лентопротяжного механизма видеомагнитофона фирмы Sony, содержащий плоский магнитопровод в виде скобы, фланец, скрепляющий скобу, стоп, включающий сердечник, полюсный наконечник и постоянный магнит, установленный между

vi

го ел ю о о

сердечником и полюсным наконечником, якорь, направляющую гильзу, управляющие обмотки 2.

В данном электромагните после срабатывания дальнейшее удержание якоря осуществляется за счет притяжения постоянным магнитом, что позволяет управлять электромагнитом от импульсного источника управляющих сигналов, тем самым сократить затраты мощности на длительное удержание.

При заданных массе и габаритах электромагнита величина тягового усилия в нем может быть надежно обеспечена лишь при довольно высоких точностных требованиях к изготовлению деталей, сборке и параметрам магнитного материала и даже небольшие отклонения от технологии изготовления и разброс параметров магнитного материала могут привести к недопусти- мому снижению тягового усилия электромагнита. Это является недостатком известного электромагнита.

Целью изобретения является повышение тягового усилия электромагнита при одновременном сохранении его массы и габаритов.

Цель достигается тем, что в электромагните лентопротяжного механизма видеомагнитофона, содержащем плоский магнитопровод в виде скобы, фланец, скрепляющий скобу, стоп, включающий сердечник, полюсный наконечник и постоянный магнит, установленный между сердечником и полюсным наконечником, якорь, направляющую гильзу, управляющие обмотки, указанные стоп, якорь, направляющая гильза выполнена с плоскими боковыми поверхностями, совпадающими друг с другом и расположенными параллельно направлению перемещения якоря, одна из обращенных друг к другу поверхностей якоря и полюсного наконечника выполнена плоской, а другая - с выступами, имеющими прямолинейную образующую и закругление впадин и вершин, выступы расположены параллельно друг к другу, а расстояние между выступами и глубина впадин выбраны так, чтобы на выступах создавалась напряженность магнитного поля, определяемая из соотношения

Hd-u, «Pch«y

н р

е 2я.

а ea|Shaa s

а(А-а) . ShaA + Shaa 2

где На - напряженность поля в рабочей точке постоянного магнита;

1М - длина постоянного магнита;

у - координата в направлении перемещения якоря;

а - расстояние от плоской поверхности якоря или полюсного наконечника до вершины выступа;

А - расстояние от плоской поверхности якоря или полюсного наконечника до дна впадины;

s - расстояние между смежными высту0 нами.

Электромагнит схематически показан на фиг. 1; профиль рабочих поверхностей якоря и полюсного наконечника показан на фиг. 2.

5Электромагнит содержит магнитопровод 1 в виде скобы, фланец 2, скрепляющий скобу, стоп, включающий сердечник 3, полюсный наконечник 4 и постоянный магнит 5, якорь 6, направляющую гильзу 7, управ0 ляющие обмотки 8. Элементы 3-7 выполнены с плоскими боковыми поверхностями, совпадающими друг с другом и расположенными параллельно направлению перемещения якоря 6. Одна из обращенных друг к

5 другу поверхностей якоря 6 и полюсного наконечника 4 выполнена плоской, а другая - с выступами, имеющими прямолинейную образующую и закругление впадин и вершин, причем выступы расположены па0 раллельно друг другу, а расстояние между выступами и глубина впадин выбраны так, чтобы в плоскостях симметрии, проходящих через середины выступов, обеспечивалась заданная для срабатывания электромагнита

5 напряженность магнитного поля, а следовательно, и требуемое тяговое усилие,обеспе- чиваемое при заданных ампервитках управляющих обмоток, выбранной марке магнитного материала и типоразмере по0 стоянного магнита, а также при сохранении массы и габаритов электромагнита.

Ампервитки управляющих обмоток в экспериментальном образце предлагаемого электромагнита были выбраны:

5 намагничивающая обмотка 1,8А х 700, проводеуО,315 мм,

размагничивающая обмотка 0,5А х 230, провод ,16 мм, марка провода ПЭВ-2, ГОСТ 7262-78.

0 Импульсы управляющего сигнала длительностью 20 мс должны при заданных сопротивлении и индуктивности управляющих обмоток обеспечить намагничивание постоянного магнита до насыще5 ния, поэтому материал для изготовления постоянного магнита выбирается таким, чтобы это достигалось при выбранных ампервитках управляющих обмоток.

Предлагаемый электромагнит работает следующим образом.

При поступлении импульса тока от устройства управления электромагнитом (на фигурах не показано) в намагничивающую обмотку якорь начинает двигаться из край- него положения в направлении к полюсному наконечнику постоянного магнита, который одновременно под действием магнитного поля, создаваемого обмоткой, намагничивается до насыщения, и в дальнейшем удержание якоря в притянутом состоянии осуществляется за счет силы притяжения постоянного магнита, создаваемой за счет его намагничивания основным магнитным потоком электромагнита. Намагни- чивание производится короткими одиночными импульсами тока, что определяет достаточно высокое быстродействие предлагаемого электромагнита и экономичность по цепи управления.

Удержание якоря постоянным магнитом осуществляется до прихода в размагничивающую обмотку управляющего импульса тока, при поступлении которого в магнитной цепи электромагнита возникает дополнительный магнитный поток обратного направления по отношению к основному магнитному потоку. Это приводит к ослаблению удерживающей силы постоянного магнита, в результате чего якорь отходит от него и возвращается в первоначальное положение. Далее с поступлением очередного управляющего импульса в намагничивающую обмотку весь процесс повторяется.

В предлагаемом электромагните за счет выполнения элементов 3-7 с плоскими боковыми поверхностями, а также использования сочетания рабочих поверхностей плоской и с выступами удается увеличить тяговое усилие электромагнита при одно- временном сохранении массы и габаритов.

Предлагаемый электромагнит за счет исключения ряда доводочных операций и упрощения сборки прост в производстве, не сложен в наладке и надежен в эксплуата- ции.

Формула изобретения Электромагнит лентопротяжного механизма видеомагнитофона, содержащий плоский магнитопровод в виде скобы, фланец, .скрепляющий скобу, стоп, включающий сердечник, полюсный наконечник и постоянный магнит, установленный между сердечником и полюсным наконечником, якорь, направляющую гильзу, управляющие обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения тягового усилия электромагнита при одновременно сохранении его массы и габаритов, стоп, якорь и направляющая гильза выполнены с плоскими боковыми поверхностями, совпадающими друг с другом и расположенными параллельно направлению перемещения якоря, одна из обращенных друг к другу поверхностей якоря и полюсного наконечника выполнена плоской, а другая выполнена с выступами, имеющими прямолинейную образующую, причем впадины и вершины закруглены, выступы расположены параллельно друг другу, а расстояние между выступами и глубина впадин выбраны так, чтобы на выступах создавалось напряженность магнитного поля, определяемая из соотношения

Pchtty2

S :

а-Р а ea|Shaa

«(А-а) . ShaA + Shaa1 M d где Hd - напряженность поля в рабочей точке постоянного магнита;.

1М - длина постоянного магнита;

у - координата в направлении .перемещения якоря;

а - расстояние от плоской поверхности якоря или полюсного наконечника до вершины выступа;

А - расстояние от плоской поверхности якоря или полюсного наконечника до дна впадины;

s - расстояние между смежными выступами.

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано при построении систем записи и воспроизведения сигналов изображения, в частности в системе привода исполнительных устройств лентопротяжного механизма видеомагнитофона. Цель изобретения - повышение тягового усилия электромагнита при одновременном сохранении его массы и габаритов. Электромагнит содержит маг- нитопровод 1 в виде скобы, фланец 2, скреп- ляющий скобу, стоп, включающий сердечник 3, полюсный наконечник 4 и постоянный магнит 5, якорь 6, направляющую гильзу 7, управляющие обмотки 8. Элементы 3-7 выполнены с плоскими боковыми поверхностями. Одна из обращенных друг к другу поверхностей якоря 6 или полюсного наконечника 4 выполнена плоской, а другая - с выступами, имеющими прямолинейную образующую и закругление впадин и вершин, выступы расположены параллельно друг другу. Приводится формула для определения расстояния между выступами и глу- бины впадин, обеспечивающих необходимую напряженность магнитного поля.2 ил. (Л С