Магнитная система привода Советский патент 1982 года по МПК H02K33/02 H01F7/13 

(54) МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ПРИВОДА

t

Изобретение относится к силовым устройствам с постоянными магнитными и может быть .использовано .в любых технических устройствах с силовой маг- нйтной связью перемещающихся звеньев, в том числе таких, где требуется простота способа обеспечения заданной тяговой характеристики, например в механизмах мапгаи, приборов, .в элементах автоматики и т. ц.

Известны магнитные устройства с постоянными магнитами, которые можцо использовать как тяговые, например, устройство с втягиванием плоскогомаг;НИТно-мягкого якоря в постоянный щелевой зазор между магнитно-мягкими по- . люсными наконечниками постоянного- магнита l ..

л Однако такие устройства не обеспечивают постоянство тягового усилия из-за непостоянства намагничивающей силы в. рабочем зазоре при перемещении в нем якоря. Для обеспечения заданной тягово

характеристики приходитсяэкспериме тально подбирать форму якоря.

Наиболее близкой к изобретешоо HenH ется магнитная система привода, содержащая неподвижный магнитопровод, между концами которого с зазорами помещен якорь- - постоянный магнит. Полюсы маг нита перекрыты магнитопроводом 2.

Привод с этой системой не позволяет получать сколько-нибудь- значительные

10 тяговые усилия. Цель изобретения - увеличение тягового усилия и расщирение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в магнит15ной системе якорь установлен с возможностью перемещения относительно магнитопровода вдоль эквипотенциала полюса постоянного магнита так, что перекрытие якоря магнитопровода в немаг20нитном зазоре изменяется.

На фиг. 1-3 представлен, вариант конструктивного построения магнитной системы привода; на фиг. 4 - тяговая 3.92 характеристика этой систи ы; ш фиг. 5 8 - варианты возможных конструктивных построений магнитной системы привода, вид с Topua; на фиг 9 и 10 конструктивное построение системы, с врашатепьным движением якоря; на фиг. 11 - график тягового момента этой системы. Магнитная система приводасостоит из якоря 1, постоянных магнитов 2 и магнитопровода 3, выполненного из маг нитно-мягкого материала. В системах (фиг. 1,.2, 3, 5, 6, 7, 9 и 1О) якорь 1 выполнен из магнитно-мягкого материала, а в системе на фиг. 8 -г.. И1Э магнитно-твердого материала и является постоянным магнитом. Работа в системе совершается при перемещении якоря в зазоре под действием тягового усилияили момента. . Магнитная система самопроизвольно стр мится к минимуму потенциальной магнитной энергии. При этом в системах (фиг. 1, 2, 3, 5, 6, 7 и 8) якорь само . произвольно втягивается в зазор. Линия 4 (фиг. 4), расположенная выш оси абсцисс, характеризует величину ус лия F втягивания плоского профильного по ширине якоря 1 (фиг. 1 - 3) в щелевой зазор магнитами 2. Линия 5 характе ризует усилие вытягивания якор51 1 ю зазора магнитов 2. Сравнение формы графика тягового усилия F в зависимости от перемещения L (фиг. 4) с формой профиля якоря 1 :(фиг. 3) показывает, что величина тягового усилия практически npsiMo пропорциональна ширине якоря. Вхождению наибольшей зоны якоря 1 постоянной шй рины (фиг. 3) соответствует участок 6 .Б графика усилия F (фиг. 4). Часть 6 этого участка соответствует началу ЕКОда якоря. Началу входа якоряв зазор магнитов соответствует горб да тяго- вой характеристике. Часть 7 соответствует постоянной величине тягового усилия пропорциональной ширине зоны яко ря. Часть 8 участка графика соответствует окончанию входа зоны постоянной ипфины якоря 1 в зазор между магнитами 2. Величина горба 9 на тяговой характеристике (.фиг. 4 и 11) прямо зависит от размеров системы и величины поперечной магниевой проницаемости магнитов. Например, в системах с мапнвтами из закритических матершлов 44 горб на характеристике может oTcjrrствовать. Якорь 1 в форме сектора диска поворачивается по стрелке 10 (фиг. 9 и 10). . График тягового момента М (фиг. 11) показан в зависимости от угла f поворота якоря 1, при этом начало отсчета угла Ч сооответствует началу входа кромки 11 якоря в зазор со стороны кромки 12 магнита 2. Графики (фиг. 4 и 11) показывают, что тяговое усилие в системе присутсггвует только при изменении перекрытия хотя бы одного полюса магнита и якоря. при его перемещении вдоль эквипотенпиала полюса. Постоянство тягового усилия при поотоянстве сечения перемещающегося якоря и простое прямо пропорциональное изме- . нению тягового усилия с изменением ширины зоны перекрытия полюса магнита и якоря является основным достои;1ством изобретения. Расчет тягового ус;алия в системе в зависимости от перемещения якоря рекомендуется производить вычислением производной потенциальной магнитной энергии системы. Формула изобретения Магнитная система привода, содержащая неподвижый магнитопривод и якорь, образующие по крайней мере два немагнитных зазора, причем часть магнитной системы образована постоянным магнитом, у которого по крайней мере один полюс находится непосредственно в нема нитном зазоре, отличающая с я тем, что, с целью увеличения тягового усилия и расширения функциональных возможностей, якорь установлен с возможностью перемещения относительно магнитопровода вдоль эквипотенпиала полюсь постоянного магшгга так что перекрытие якоря и магнитопровода в немагнитном зазоре изменяется. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ступепь Ф.А. Реле защиты и авто датики. ГЭИ, 1948, с. 38, 43. 2.Патент ЧССР Na 92595, кл. 21 д , 3, 1959.

д

Фиг.

/ i

Фиг. 3

-Z

Фиг. 5

Фиг.б

Фиг. 7

Фиг. 8

. 9

uaJO

Фцг.Ц