Электромагнит постоянного тока Советский патент 1974 года по МПК H01F7/14 

1

Изобретение относится к электротехнике.

Известны электромагниты, содержащие ма-гнитопровод с обмоткой и якорь с переменной опорой. Такие электромагниты имеют плавную тяговую характеристику и поступательное движение конца якоря.

Цель изобретения - использовать электромагнит в качестве поворотного.

Для этого магнитопровод имеет две цилиндрические рабочие поверхности одинакового размера, якорь выполнен в виде ферромагнитной ленты, закрепленной одним концом на рабочих поверхностях магнитопровода, а другим на поверхности барабана из немагнитного материала, расположенного коаксиально с магнитопроводом так, что обеспечивается необходимый радиальный зазор между этими поверхностями.

На фиг. 1 показан предлагаемый электромагнит, продольный разрез; на фиг. 2-вид по стрелке А на фиг. 1 (при обесточенной обмотке) ; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 1 (при включенной обмотке); на фиг. 4 - вариант электромагнита с наружным расположением магнитопровода.

На магнитопроводе 1, имеющем две цилиндрические рабочие поверхности 2, расположена обмотка 3. Якорь электромагнита гибкий и состоит из упругой ленты 4 с закрепленными

на ней при помощи заклепок 5 пластинами 6 из магнитомягкого материала. Между пластинами якоря имеются зазоры 7, позволяющие якорю изгибаться в направлении его длины.

Высота якоря Я (высота пластин 6) рассчитана таким образом, что после притяжения к магнитопроводу части длины якоря, магнитный поток шунтируется якорем также частично и пропорционально протянувшейся длине

якоря. Лента 4 закреплена одним концом на планке 8, установленной с помощью винтов 9 на цилиндрических поверхностях 2 магнитопровода, а другим концом - на планке 10, установленной на барабане 11 с помощью заклепок 12. Барабан имеет вал 13, расположенный на втулке 14 в центральном отверстит магнитопровода. Планки 8 и 10, барабан И, вал 13 и втулки 14 выполнены из немагнитного материала. Для уменьшения нелинейности шунтирования магнитного потока сработавшей частью длины якоря магнитопровод разделен на секторы прорезями 15. Для сохранения прочности магнитопровода прорези могут быть заполнены клеем с наполнителем

из немагнитного материала. Крутящий момент, развиваемый электромагнитом, и вращательное движение барабана передаются на внешнюю нагрузку с помощью пальца 16, закрепленного на барабане. Для крепления

электромагнита к кронштейну или корпусу в

магнитопроводе предусмотрены резьбовые отверстия 17.

Электромагнит (см. фиг. 4) имеет разъемный магнитопровод 18 и обмотку 19. Гибкий якорь, состоящий из упругой ленты 20 и пластин 21, закреплен одним концом на внутренней цилиндрической поверхности магнитопровода, а другим - на барабане 22. Барабан закреплен на валу 23, расположенном в отверстиях крышек 24. Барабан, вал и крышки вынолнены из немагнитного материала. Нагрузку присоединяют к концу выходного вала.

Электромагнит работает следуюш,им образом.

При обесточенной обмотке 3 упругие силы ленты 4 поворачивают барабан 11 в направлении против часовой стрелки до упора пластин 6 якоря к поверхности барабана, при этом между якорем и магнитонроводом имеется клиновидный рабочий радиальный зазор па углу а и равномерный радиальный зазор на углу а2 (см. фиг. 2), где czi - угол перехода ленты якоря с радиуса R2 на радиус Ri или угол клиновидного рабочего зазора, а-2 - рабочий угол якоря.

RI - радиус цилиндрической поверхности магнитопровода.

R2 -радиус ленты якоря при обесточенной обмотке.

После включения обмотки 3 в зазорах между якорем и магнитопроводом возникают электромагнитные силы притяжения, причем наибольшие силы притяжения будут иметь место в зоне клиновидного зазора на углу ai, на его узком участке. Под действием электромагнитных сил часть гибкого якоря на узком участке клиновидного зазора перемещается к магнитопроводу, в результате чего клиновидный зазор перемещается по окружности электромагнита в направлении к концу якоря, закрепленного на барабане, затем к магнитонроводу притягивается следующая часть гибкого якоря, клиновидный зазор снова персмен1,ается но окружности электромагнита и т. д. Таким образом, после включения обмотки якорь начинает катиться по магнитопроводу, участки якоря неремещаются последовательно с радиуса Ro па радиус RI, что приводит к перемещению на Да конца якоря закрепленного на барабане, и повороту барабна на рабочий угол (см. фиг. 3).

2.(J,-R,) мм

360°

2-Да

град.

«2

Качение гибкого якоря сопровождается перемещением точки его опоры по окрул :ности магнитопровода и перемещением волны деформации по длине гибкого якоря.

Электромагнит, изображенный на фиг. 4, работает аналогичным образом.

Предмет изобретения

1.Электромагнит ностоянного тока, содержащий магнитопровод с обмоткой и якорь с переменной опорой, отличающийся тем, что, с целью использования его в качестве новоротного, магнитопровод имеет две цилиндрические рабочие поверхности одинакового размера, якорь выполнен в виде ферромагнитной ленты, закренленпой одним концом па рабочих поверхностях магнитонровода, а другим на новерхностн барабана нз немагнитного материала, расноложенного коаксиально с магнитоп.роводом, так что обеспечивается необходимый радиальный зазор между этими поверхпостями.

2.Электромагнит но н. 1, отличающийся тем, что на якоре укреплены пластины из ферромагнитного материала.

3.Электромагнит по нн. 1 и 2, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения нелинейности шунтирования магнитного нотока притянутой частью якоря, магнитонровод разделен на секторы, нанример, нрорезями, заполпенпыми немагнитным материалом.

//

/J

12

10

(Риг.2

////л .у/ ////////.

94

У////////.

йа.

I I

Л9

18