Магнитная система Советский патент 1980 года по МПК H01F7/00 

Изобретение относится к системам из постоянных магнитов и может найти применение в электрических, измерительных и электронных приборах для бортовой аппаратуры. Известна магнитная система, содер жащая постоянные магниты с аксиальным и радиальным направлением намагниченности, каждый из которых имеет конусную боковую поверхность, установленные этими поверхностями вплотную друг к другу так, что образуют магнитную систему с рабочим зазором внутри Н . Недостатком этой системы является то, что в ней не обеспечивается максимальное значение напряженности пол в зазоре при минимальных весе и габа ритах системы, так как не выполняются условия наиболее эффективного размещения магнитных элементов с раз личным направлением намагниченностей в пределах конических зон. Целью изобретения является обеспе чение усиления поля в рабочем зазоре и уменьшение веса и размеров магнитной системы. Поставленная цель достигается тем, что внешняя торцовая поверхность каждого магнита магнитной системы ограничена участком поверхности тела вращения, ось которого совпадает с направлением магнитного поля в рабочем зазоре, а образующая расположена по окружности с радиусами , составляющими 0,23, 0,13 и 0,18 частей от длины L магнитной системы по оси, совпадаквдей с направлением магнитного поля в рабочем зазоре соответственно для магнитов с аксиаль- . ной намагниченностью, совпадающей с направлением поля в зазоре, противоположной направлению поля в зазоре, и с радиальной намагниченностью, а центры окружностей расположены на прямых,проходящих через центр рабочего зазора под углами 0,90 и 45 к оси, совпадающей с направлением магнитного поля в рабочем зазоре, соответственно для упомянутых магнитов с аксиальной намагниченностью, совпадающей с направлением поля в зазоре, противоположной направлению поля в зазоре, и с радиальной намагниченностью, и удалены от центра зазора на расстояние, составлякяцее 0,27 L На фиг.1 а,б,в, показаны системы с различными формами рабочего зазора, общий вид; на фиг.2 - система, границы которой расположены по аппроксимирующим ломаным -ЛИНИЯМ, общий вид. Магнитная система состоит из магнитов 1 с аксиальной намагниченность совпадающей по направлению с полем в рабочем зазоре АБСД, магнитов 2 с противоположным направлением намагни ченности и магнитов 3 с радиальным направлением намагниченности. Возмож ны вариант) выполнения системы, в которых в каждом полюсе используютсй магниты только с одним или только с двумя направлениями векторов намагни ченности. На чертежах стрелками пока заны направления намагниченности маг нитов. Магниты 1 с аксиальной намагниченностью, совпадающей по направле нию с полем в зазоре АБСД, и магниты 3 с радиальной намагниченностью разделены коническими поверхностями 4 . Вершины конусов, ограниченных поверх ностями 4, совмещены с центром О зазора, их оси - с осью 5 системы, а углы раствора равны . Поверхность б раздела между радиально намагниченными магнитами 3 и магнитами 2 с противоположным направлением на магниченности представляет собой боковую поверхность конуса с углом рас твора 148°3б, Внешние гр.аницы системы образованы поверхностью рабочего зазора АБСД и сферическими поверхнос тями, пересекающимися друг с другом. Образующая поверхности внешней грани цы за пределами рабочего зазора ДБСД расположена по дугам 7,8,9 окружностей; ограниченных поверхностями 4,6 раздела, то есть коническими поверхностями с указанными углами раствора Радиусы R окружностей для магнитов с аксиальной намагниченностью, совпадающей о направлением поля в зазоре, радиусы К2для магнитов 2 с противоположным направлением нгмагничен ности и радиусы R-j для радиально намагниченных магнитов 3 равны R 0,231 R2 0,131 R3 0,18 где L - длина системы по оси 5. Центры окружностей расположены на прямьсс. 5 ,10,11,проходящих через центр зазора 0. Для магнитов 1 с аксиальной намагниченностью, совпадающей с направлением поля в зазоре АБСД/ угол наклона прямой к оси 5 равен О , то есть она совмещена с осью 5 системы. Для магнитов 2 прямая 10 перпендикулярна к оси 5. В каждом полюсе, представляющем собой половину системы, отделенную плоскос тью симметрии/ проходящей через прямую 10 и перпендикулярной к оси 5, для магнитов 3 с радиальной намагниченностью прямая 11 проходит под углом оси 5. Центры окружностей удалены от центра О зазора АБСД на одинаковое расстояние, равное 0/27L. На фиг.1а линия 12 равных расстояний показана пунктиром (окружность). Рабочий зазор ЛБСД имеет произвольную конфигурацию, определяемую конструкцией прибора. На фиг.1 показаны различные варианты системы: а, - с замкнутым цилиндрическим зазором АБСД, б - со сквозным цилиндрическим зазором АБСД ив - с зазором АБСД, имеющим плоскопараллельные границы. Система может выполняться также внешней границей, образующая которой, с целью улучшения технологичности, расположена по ломаным линиям 13, аппроксимирующим дуги 7,8 , 9. окружностей.. Пример такого варианта преде .авлен на фиг.2. На нем пунктиром показана образующая оптимальной границы, расположенная по дугам 7,9, а сплошными линиями - контур системы с аппроксимирующими ломаными линиями 13. Расположение внешней границы системы по сферическим поверхностям указанных радиусов R,R2 обеспечивает наиболее эффективное для усиления поля в зазоре АБСД расположение магнитожестких материалов с разными направлениями намагниченнрстей. За счет этого магнитная система по сравнению с известной при прочих равных условиях (расположение поверхностей раздела, параметры материала и рабочий зазор) обеспечивает усиление поля в зазоре и уменьшение веса и размеров. Формула изобретения Магнитная система, содержащая постоянные магниты с аксиальным и радиальным направлением намагниченности, каждый из которых имеет конусную боковую поверхность, установленные этими поверхностями вплотную друг к другу так, что они образуют магнитную систему с рабочим зазором внутри, отличающаяся тем, что, с целью, усиления поля в рабочем зазоре и уменьшения веса и размеров, внешняя торцовая поверхность каждого магнита магни.тной системы ограничена участком поверхности тела вращения, ось которого совпадает с направлением магнитного поля в рабочем зазоре, а образующая расположена по окружности с радиусами, составляющими 0,23, 0/13 и 0,18 частей от длины L магнитной системы по оси, совпадающей с направлением магнитного поля в рабочем зазоре соответственно для магнитов с аксиальной намагниченностью, совпадающей с направлением поля в зазоре/ противоположной направлению поля в зазоре/ и с радиальной намагниченностью, а центры окружностей расположены на прямых,проходящих через центр рабочего зазора под углами 0° 90°и 45 к оси, совпадающей с направлением магнитного поля в рабочем зазоре/ соответственно для упомянутых магнитов с аксиальной намагниченностью, совпадающей с направлением поля в зазоре, противоположной направлению поля в зазоре/ и с радиальной намагниченностью, и удалены от центра зазора на. расстояние, составляющее 0,27 L .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 513396, Н 01 F 7/00, 1976.

О

/J

13

13