Магнитоэлектрический преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H02K33/16 

(54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

. . 1 . Изобретение относится к преобразо вателям, преобразующим электрический сигнал в пропорциональное его величи не перемещение якоря, в частности к преобразователям с качательным и воз вратно-поступательным движением якоря. Известен магнитоэлектрический преобразователь, содержащий тонкосте ную трубку, якорь, магниты, магнитопроводы, две плоские подвески находящиеся в одной плоскости l. указанный преобразователь обеспечивает пропорциональную обработку углового перемещения в соответствии с поданным сигналом, позволяет получить повышенный ресурс работы и повы шенную устойчивость при виброперегрузках. Однако возможность его применения -в высокоскоростных исполнительных устройствах ограничивается сравнительно -большой массой и моментом инерции якоря, снижающими соб ственную резонансную частоту преобразователя. Известен также магнитоэлектрический преобразователь, содержащий ndcтоянные магниты, закрепленный на маг нитопроводящих пружинах якорь и катуи ку с обмоткой управления, охватывающую якорь 2 J, Указанный магнитоэлектрический преобразователь преобразует электрический сигнеш в щ опорциональное его величине перемещение якоря и обладает малой инерционностью якоря. Однако являющиеся наиболее насыщаемой частью магнитной системы магнитопроводящие пружины ограничивают максимальное Стяговое усилие. При этом сечение магнитопроводящих пружин не.1ьзя увеличивать в заданных габаритах выиге определенной величиЦелью изобретения является повышение тягового усилия магнитоэлектрического преобразователя за счет увеличения длины магнитопроводящих пружин и уменьшения потерь магнит.ного потока постоянных магнитов при сохранении габаритов и КПД, Указанная цель достигается тем, что один из упомянутых магнитов закреплен неподвижно с торцевой части катушки и снабжен пoJпocными наконечникаК1и, а магнитопроводящие пружины изогнуты в виде петли, одни ветви которых размещены с .внешней стороны, катушка с обмоткой управления, и прилетают к полюсным наконечникам неподвижного постоянного магнита, а другие расположены внутри катушки и между ними закреплен подвижный постоянный магнит, причем оба постоян ных магнита обращены друг к другу разноименными-полюсами.

Кроме того, подвижный постоянный магнит магнитоэлектрического . преобразователя может быть разделен .на два постоянных магнита, которые размещены по обе стороны подвижного постоянного магнита, причем все магниты расположены в одной плоскости.

Предлагаемый магнитоэлектрический преобразователь изображен на фиг,1.

Преобразователь содержит якорь, который является постоянныммагнитом

1,закрепленным между двумя концами П-образных магнитопроводящих пружин

2,к двум другим концам которых закреплены два полюсных наконечника 3 постоянного магнита 4.Обмотка 5 управления охватывает части магнитопроводящих пружин,идущие от якоря.Полюсные наконечники и обмотка управления крепятся к корпусу. , .

На фиг.2 изображен один из вариантов исполнения постоянного магнита 4, который разделен на два параллельных постоянных магнита, расположенных по разное сторхэны от якоря. Такое исполнение позволяет исключить силы притяжения постоянного магнита 1 к постоянному магниту 4, так как уравновешивает указанные сил с двух сторон от якоря (силы Р), На фиг,3 изображено сечение А-А фиг.2.

Магнитоэлектрический преобразователь (фиг.1) работает следующим, образом.

При отсутствии управляющего сигнала якорь находится в нейтральном (среднем) положении, удерживаемый жесткостью магнитопроводящих пружин ,

Магнитный поток ф постоянного магнита якоря замыкается через воздушные зазоры и полюсные наконечники на полюса магнита 4,

При подаче сигнала в обмотку управления возникает магнитный поток Ф , который залйлкается по магнитопроводящей пружине одному зазору, полюсному наконечнику, другой магнитопроводящей пружине, второму зазору и второму полюсному наконечнику. При этом происходит суммирование магнитных потоков управления и постоянных магнитов в одном зазоре и вычитанные в другом. Возникает разность усилий с двух сторон якоря, которая перемещает якорь в направлении зазора, с меньшим магнитным -потоком.

При перемене полярности управляющего сигнала магнитный поток управления меняет направление на противоположное, и якорь перемещается в противоположную сторону.

Форма магнитопроводящих пластин обеспечивает практически плоскопараллельное перемещение якоря. При этом в изгибе участвуют не только параллельные части магнитопроводящих пружин, идущие от, якоря, но. и остальные части пружин до полюсных наконечников, т,е, длина пружин возросла более чем в 2 раза. Это .позволяет соответственно увеличить сечение пружин (при прежней жескости) и пропускать через них больший магнитный поток управления, который в конечном счете определяет максимальное тяговое усилие магнитоэлектрического преобразователя,

В -предлагаемой конструкции уменьшается путь магнитного потока постояных магнитов, т,е, уменьшаются потоки рассеяния постоянных магнитов, увеличивается эффективность магнитной системы.

Формула изобретения

1,Магнитоэлектрический преобразователь, содержащий постоянные магниты, закрепленный на магнитопроводящих пружинах якорь и катушку с обмоткой управления, охватывающую якорь, отличающийся тем, что с целью, повышения тягового усилия, один из упомянутых магнитов закреплен неподвижно с торцевой части катушки и снабжен полюсными наконечниками, а магнитопроводящие пружины изогнуты в виде петли, одни ветви которых размещены с внешней стороны катушки с обмоткой управления и прилегают к полюсным наконечникам, неподвижного постоянного магнита, а други расположены внутр катушки и между ними закреплен подвижный постоянный магнит,причем оба постоянны с магнита обращены друг к другу разноименными полюсами,

2,Преобразователь по п,1, отличающийся тем, что неподвижный постоянный магнит разделен

на два постоянных магнита,, которые размещены по обе стороны подвижного постоянного магнита, причем все магниты расположены в одной плоскости,

Истояники информации, принятые во анимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 648283, кл, В 06 В 1/04, 1978,

2,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2621607/24-07,

кл, Е 02 К 33/16, 1978,

$tfe.3