Трансформаторный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H01F21/08 

тичныБ устройства), получение фиксирующего усилия для «запоминания положения якоря и повышение КПД.

Уто достигается тем, что в трансформаторном преобразователе, содержащем корпус, якорь, магнитопровод с находящимися в нем первичной и вторичной обмотками, якорь выполнен в виде постоянного магнита, вокруг которого расположены магнитопроводящие экраны в количестве не более двух), а магнитопровод имеет симметрично расположенные пазы.

На фиг. 1 приведена конструкция трансформаторного преобразователя; на фиг. 2, - распределение магнитных потоков в магнитопроводе; на фиг. 6 - выходная характеристика трансформаторного преобразователя; на фиг. 4 - замкнутый магнитопровод (один из вариантов).

Ирео&разователь содержит корпус 1, к которому крепится замкнутый магнитопроводящии экран 2 и замкнутый магнитопровод 6, в котором имеются два узких участка а. На магнитопроводе расположены первичная 4 и вторичная Ь обмотки. Якорь б, выполненный из постоянного магнита, укреплен на штоке 7, который перемещается по направляющей корпуса.

Трансформаторный преобразователь работает следующим образом.

На первичную обмотку подается переменный электрический сигнал, создающий переменный магнитный поток Ф в замкнутом магнитопроводе (фиг. 2). При этом, когда якорь находится внутри экрана, узкие участки а магнитопровода не насыщены, магнитный поток Ф свободно проходит по цепи магнитопровода и во вторичной обмотке наводится полный выходной электрический сигнал. При перемещении якоря по направлению стрелки г (фиг. 1) постоянный магнит выходит из экрана и входит внутрь контура магнитопровода. При этом магнитный поток постоянного магнита (фиг. 2), выходя из северного полюса магнита (N), разветвляется на две ветви, проходит по магнитопроводу и замыкается на южный полюс магнита (S). Поток постоянного магнита, проходя через узкие участки а, насыщает их, резко увеличивается магнитное сопротивление магнитопровода, магнитный поток Ф, создаваемый первичной обмоткой, падает до минимума, также снижается до минимума и электрический сигнал, наводимый во вторичной обмотке. Характер изменения выходного напряжения бвых (действующего значения) в функции 5 перемещения якоря (фиг. 3) и имеет ярко выраженную релейную форму.

Характер изменения выходного напрйжения в функции перемещения якоря также соответствует фиг. 3.

Благодаря тому, что магнитная проницаемость в магнитной цепи обмоток меняется более резко при насыщении материала, чем магнитная проводимость при изменении зазоров (в известных конструкциях), можно повысить крутизну изменения выходного сигнала по ходу якоря. Так как зазоры между якорем и магнитопроводом не находятся в магнитной цепи обмоток, это позволяет (за счет применения магнитов с повышенной коэрцитивной силой) увеличить их при сохранении габаритов и уровня выходного сигнала трансформаторного преобразователя. Это позволяет разместить в указанных зазорах моток. Так как магнитная проводимость постоянного магнита

при нахождении внутри экрана и внутри контура магнитопровода максимальна, а при переходе из полости экрана в полость контура магнитопровода минимальна, создается усилие, фиксирующее якорь в этих

крайних положениях. Величина усилий может регулироваться, например, за счет изменения расстояния между экраном и магнитопроводом. Возможна конструкция, позволяющая

вынести обмотки из зоны перемещения якоря и применить для обмоток каркасные катушки, что упрощает изготовление трансформаторного преобразователя.

Кроме того, поскольку в магнитной цепи

обмоток отсутствуют воздушные зазоры, ток холостого хода будет меньше, меньше будут собственные потери и выше КПД.

Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь, содержащий корпус, якорь, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения, замкнутый магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД и увеличения крутизны выходного сигнала, якорь выполнен в виде постоянного магнита, вокруг которого расположены магнитопроводящие экраны, а магнитопровод имеет симметрично расположенные пазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бабиков М. А., Косинский В. А. Элементы и устройства автоматики. - «Высшая школа, 1975.

2.Ступель Ф. А. Электромеханические датчики и преобразователи неэлектрических величин. - «Энергия, 1965, с. 15-18,

рис. 1-76.