Поляризованный электромагнит Советский патент 1992 года по МПК H01H51/22 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к электрическим аппаратам и может быть использовано в качестве исполнительного механизма при конструировании, например, реле, переключателей, контакторов, пускателей.

Известна магнитная система 1, которая состоит из двух электромагнитов с общим магнитопроводом, при этом якоря кинематически взаимосвязаны так, что после притяжения одного якоря к полюсу электромагнита, другой якорь, удерживаемый в притянутом состоянии механической защелкой, освобождается и, отпадая, фиксирует через защелку у полюса притянувшийся первый якорь. Кроме удержания механическая защелка осуществляет перебрасывание якорей в крайние положения с задержкой времени.

Наиболее близким к заявленному решению по наибольшему числу сходных признаков и по фукнционированию является

устройство 2 в котором содержатся два якоря и стержневые магнитопроводы, расположенные параллельно, на каждом из которых вблизи одного из якорей размещено по одной обмотке, постоянный магнит и возвратная пружина В данном устройстве от сутствует возможность обеспечения выдержки времени между переключениями якорей ввиду отсутствия механизма возврз та и второй обмотки у второго якоря.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулировки выдержки времени между переключениями якорей путем изменения величины управляющего сигнала.

Поставленная цель достигается за счет того, что известный поляризованный электромагнит, содержащий корпус и установленные в нем два стержневых магнитопровода, расположенных параллельно друг другу с размещенными на них двумя обмотками, два

-ч О О СЛ VJ О

якоря, установленных с возможностью взаимодействия с торцами стержневых магни- топроводов, постоянный магнит, механизм возврата одного из якорей, соединенный с корпусом, при этом одна из обмоток расположена вблизи одного из якорей, снабжен дополнительным постоянным магнитом, механизмом возврата второго якоря, соединенным с корпусом, а каждая из обмоток выполнена из двух частей, соединенных последовательно, при этом вторая обмотка расположена вблизи второго якоря.

На прилагаемых чертежах представлен предлагаемыми поляризованный электромагнит;

на фиг.1 - вариант с основным и дополнительным постоямными магнитами установленными между стержнями магнитопроводов вблизи их торцов, оси намагниченности которых направлены в одну сторону, а механизм возврата каждого якоря выполнен в виде пружины; на фиг,2 - вариант с одним из якорей, выполненным из двух частей, ось намагниченности которого направлена противоположно направлению оси намагниченности основного постоянного магнита, механизмы возврата якорей выполнены в виде пружин: на фиг.З - вариант с основным и дополнительным постоянными магнитами, установленными между стержнями магнитопроводов вблизи их торцов с осями намагниченности, направленными в одну сторону, каждым из механиз- мов возврата якорей выполнен в виде постоянного магнита с полюсными наконечниками; на фиг.4 - вариант с якорем, выпол- ненным из двух частей, между которыми установлены основной и дополнительный постоянные магниты с противоположным на- плзвлением их осей намагниченности и с механизмом возврата якорей в виде электро магнитов с обмотками.

Принципиальная схема поляризованного электромагнита содержит корпус 1 (фиг. 1-4) и установленные в нем два стержневых магнитопровода 2 и 2 расположенных параллельно друг другу, с обмотками управления 3 и З два якоря 4 и 4, установленных с возможностью взаимодействия с торцами стержневых магнитопроводов 2 и 2 основной 5 и дополнительный 5 постоянные магниты, механизмы возврата 6 и 6. первого 4 и второго 4 якорей, соединенные с корусом 1. Каждая из обмоток 3 и З вы- полнена из двух частей, соединенных последовательно и размещенных на стержневых магнитопроводах 2 и 2 и расположена вблизи своих якорей 4 и 4,

Работает предлагаемый поляризованный электромагнит следующим образом.

-

10

15

20

35

25

30

40

45

50

55

При обесточенных обмогках 3 и 3. (фиг.1-3) якорь 4 разомкнут и удерживается механизмом возврата б, а якорь 4 замкнут и удерживается потоком Фп постоянных магнитов 5 и 5, проходящим через этот якорь.

При подаче питания на обмотку 3 возникает рабочий поток Фр. который складывается в зазоре д и вычитается в зазоре У, с потоком Фп постоянных магнитов 5 и 5 Якорь 4 начинает притягиваться, а якорь 4 продолжает удерживаться в притянутом состоянии, пока усилие механизма возврата 6 не превысит удерживающую силу, создаваемую результирующим потоком постоянных магнитов 5 и 5 и возбужденной обмотки 3 Происходит последовательное перекидыва ние и фиксация якорей 4 и 4 в новых устойчивых положениях При обесточивании обмотки 3 якорь 4 удерживается в притянутом состоянии потоком постоянных магнитов 5 и 5 на фиг.1, 3 и потоком постоянного магнита 5 на фиг .2, а якорь 4 удерживается в разомкнутом состоянии механизмом возврата 6.

При подаче питания на обмотку 3 осуществляется переключение якорей в обратной последовательности.

В случае, если якоря 4 и 4 (фиг.4) в исходном состоянии притянуты к торцам стержневых магнитопроводов 2 и 2 за смет общего потока Фп, создаваемого постоянными магнитами 5 и 5. то при подаче пиг н и я. например. на обмотку 3 первоначально происходи перебрасывание якоря 4, так как создаваемый ею рабочий поток Фр, проходящий через этотякор больше рабочего потока Фр , преходящего через якорь 4, на поток утечки Фу. По мере отхода якоря 4 от торцов стержневых маг ни- топроводов 2 и 2, начинается резкое ослабление удерживающей якорь 4 силы создаваемой потоком постоянных магнитов 5 и 5 из-за резкою увеличения магнитного сопротивления на пути его прохождения Вслед за якорем 4 перебрасывается якорь 4 и при обесточивании обмотки 3 они удерживаются потоками своих постоянных магнитов 5 и 5, При подаче питани„ противоположной полярности на обмотку 3 или 3 происходит переключение якорей соответственно в той же или обратной последовательности

Описанный принцип работы поляризованного электромагнита позволяет использовать его, например, в комбинированных электрических аппаратах с полупроводниковой приставкой для бездуговой коммута ции цепей.

Формула изобретения

1.Поляризованный электромагнит, содержащий корпус и установленные в нем два стержневых магнитопровода, расположенных параллельно друг другу, размещен- ные на них две обмотки, два якоря, установленных с возможностью взаимодействия с торцами указанных стержневых маг- нитопроводов. постоянный магнит, механизм возврата первого из указанных якорей, соединенный с корпусом, при этом одна из упомянутых обмоток расположена вблизи одного из якорей, отличающийс я тем, что, с целью оебспечения возможности регулировки выдержки времени меж- ду переключениями якорей путем изменения величины управляющего сигнала, он снабжен дополнительным постоянным магнитом и механизмом возврата второго из указанных якорей, соединенным с корпусом, каждая из указанных обмоток выполнена из двух частей, соединенных последовательно и размещенных на стержневых магнитопроводах. при этом вторая обомтка расположена вблизи второго яко- ря.

2.Электромагнит по п.1. отличающийся тем, что основной и дополнительный постоянные магниты установлены между :/к занными стержнями магнитонроводов вблизи их торцов и намагничены так, что оси их намагниченности направлены в одну сторону от одного стержневого магнитопровода к другому, указанные механизмы возврата якорей выполнены в виде пружин.

3.Электромагнит по п..1. отличающийся тем, что один из указанных якорей выполнен из двух частей между

которыми установлен дополнительный постоянный магнит так. что направление оси намагниченности его противоположно направлению оси намагниченности указанного основного постоянного магнита, упомянутые механизмы возврата якорей выполнены в виде пружин.

4.Электромагнит по п.2, отличающийся тем. что указанные основной и дополнительный постоянный магниты установлены между упомянутыми стержнями мэгнитопроводов вблизи их торцов и намагничены так. что оси их намагниченности направлены в одну сторону от одного из стержневых магнитопроводов к другому, каждый из указанных механизмов возврата якорей выполнен в виде постоянного магнита с полюсными наконечниками, а направление оси его намагниченности совпадает с направлением осей намагниченности основного и дополнительного постоянных магнитов.

5.Электромагнит по п.1, отличающийся тем. что указанные якоря выполнены из двух частей, между которыми установлены указанные основной и дополнительный постоянные магниты так что направление их осей намагниченности противоположны. указакные механизмы возврата якорей выполнены з виде элект- ромагнитов с обмотками с возможностью взаимодействия полюсов каждого из электромагнитов возврата с частями якорей близрасположенных к электромагниту при этом обмотка каждого упомянутого электромагнита соединена последовательно с обмоткой, расположенной вблизи якоря, с которым взаимодействует электромагнит возврата.

Использование, в электротехнике, в частности в электрических аппаратах в качестве исполнительного механизма для реле, переключателей, пускателей Сущность изобретения: обеспечение возможности регулировки выдержки времени между переключениями якорей путем изменения величины управляющего сигнала Содержит корпус 1 с установленными в нем двумя стержневыми магнитопроводами 2, 2 рас положенными параллельно друг другу, с обмотками управления 3 Зг , два якоря 4, 4 установленные у торцов магнитопроводов постоянные магниты 5, 5. механизмы возврата 6 и 6, соединенные с корпусом обмотки, соединены последовательно Механизмы возврата могут быть выполнены в виде пружин или дополнительных магнитов или электромагнитов, соединенных с корпусом 4 з п ф-лы, 4 ил.

Фи.1

Фр

2

Фп V

f SS

4V

2 Pff

Фиг. г

к f J г з 5 a I

д

mj

, /

Фиг.4

4

bs f /

f

4r

# I

fr

mj

-Д

V