Электромагнит Советский патент 1983 года по МПК H01F7/00 

притягиваются в этом месте быстрее, чем в другом.

По мере электромаг.нитного стягивания одного участка спирали происходит уменьшение зазора соседних участков и образуется бегущгш волна В целом стягивание (схлопывание ) электромагнита-пружины происходит быстрее, чем при равномерном начальном зазоре. Для сохранения величины общего рабочего хода электромагнита в предлагаемой конструкции часть ви ков спиральных элементов можно выполнить с меньшим, а часть с большим зазором.

На фиг. 1 изображен электромагнит, общий вид; на фиг. 2 - вид Л на фиг. 1. ,

Электромагнит имеет неподвижную пластину 1 .из стали, алюминия или пластмассы, два упругих элемента 2 магнитопровода из ферромагнитного материала, например электротехнической стали ,или ферропласта, представляющие собой стержни постоянного сечения с двумя пазами, скрученные в двухзаходную цилиндрическую пружину с межвитковыми зазорами так, что пазы соседних витков обращены один к другомуд подвижную пластину 3 из того же материала, что и неподвижная пластина, и обмотку 4 из изолированного провода.

Упругие элементы 2 магнитопровода жестко присоединены с одного конца к пластине 1, а с другой - к пластине 3. Секции обмотки 4 включены последовательно между собой так что направление тока в рядом расположенных пазах соседних элементов оказывается одинаковым, как показано стрелками на фиг; 1.

Шаг Т между витками каждого упpyrqro элемента магнитопровода выполнен переменным, так что зазор ff между соседними упругими элементами также имеет переменную величину, например монотонно возрастает (фиг.1)

Электромагнит работает следуквдим образом.

При прохождении тока через провода обмотки 4 вокруг них образуется вихревое магнитное поле, имеющее направление по известному правилу буравчика фиг. 2), На выступах по сторонам пазов упругих элементов 2 образлотся равноименные магнитные полюса. Так как 1аправление тока в провода,х пазов разных упругих элементов 2, разделенных воздушным зазором, одинаково, то на противостоящих выступах оказываются также противоположные магнитные полюса. Вслед

ствие магнитных сил сцепления упругие элементы 2, т.е. витки магнитрпровода-пружины притягиваются один к другому. Стягивание до упора упругих элементов в первую очередь происходит в месте наименьшего воздушного зазора (f . Так, при монотонно возрастающем зазоре от пластины 1 к пластине 3 (фиг. 1 витки стягиваются сначала возле пластины. 1. По мере стягивания одних витков уменьшаются зазоры в соседних с ними витках и образуется бегущая волна, которая проходит от пластины 1 к пластине 3. Полное стягивание витков упругих элементов 2 приводит к перемещению, подвижной пластины 3 и совершению работы в присоединенном к этой пластине внешнем устройстве.

Сравнительная экспериментальная проверка, произведенная на макетах плоских электромагнитов с равномерным и неравномерным по длине якоря начальным зазором, показала, что при неравномерном зазоре срабатывание электромагнита происходит в 1,8-2 раза быстрее. . . .

Из приведенного ранее выражения видно, что время срабатывания при неизменной индуктивности обкготки и массе подвижных частей обратно пропорционально корню квадратному из напряжения на обмотке электрюмагнИта и. Следовательно, для получения в известной конструкции электромагнита быстродействия,, равного быстродействию предлагаемой конструции, требуется значительное увеличение тока, потребляемого электромагнитом, а значит, по условию сохранения нормированной плотности тока и увеличение диаметра провода обмотки .

Полезность и технико-экономическая эффективность предлагаемого электромагнита выражаются в уменьшении примерно на 10% расхода материалов и .примерно в 1,5 раза потребляемой электроэнергии при эксплуатации .

Формула изобретения

Электромагнит по авт; св. 801120 отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, спиральные элементы магнитопровода выполнешд с переменным шагом между витка в1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №801120, кл. Н 01 F 7/00, 1981. .

J

Фиг. /