Электромагнитный аппарат

Электромагнитный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для коммутации электрических цепей, а также для использования в системах дистанционного контроля положения приводного механизма. Цель изобретения - расширение функциональных воз . / А -V/X/y нежностей и повышение надежности. Электромагнитньш аппарат содержит два плоских однофазньк многостержневых электромагнита 2 с обмотками 7, установленных в корпусе 1. Между торцами стержней выполнена немагнитная токопроводящая пластина 9 с выступом 13, предназначенным для взаимодействия с микровыключатепями 14. и 15. Между пластиной 9 и торцами стержней установлена рама 18 с плоскими ферромагнитными вставками. 17. При подаче напряжения на обмотки 7 и смещении рамы 18 на пластину 9 воздействует электромагнитное усилие, смещающее ее в сторону, противоположную направлению перемещения рамы 18, при этом пластина 9 выступом 13 воздействует на микровыключатели. 2 з.п. ф-лы. 3 ил. р (/ С сх о; / гз

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

141184

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4101555/24-07 (22) 02.06.86 (46) 23.07.88. Бюл. У 27 (71) Пермский политехнический институт (72) Е.Ф.Беляев и П.Н.Цыпев (53) 621.318.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 9360б4, кл.Н 01 Н 15/22, 1980.

Патент Швейцарии В 474893, кл. Н 02 К 41/02, 1969. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для коммутации электрических цепей, а также для использования в системах дистанционного контроля положения приводного механизма. Цель изобретения - расширение функциональных воз(51)4 Н 01 Н 15/22 Н 02 К 41/02 мажностей и повышение надежности.

Электромагнитный аппарат содержит два плоских однофаэных многостержневых электромагнита 2 с обмотками 7, установленных в корпусе 1. Между торцами стержней выполнена немагнитная токопроводящая пластина 9 с выступом

13, предназначенным для взаимодействия с микровыключателями 14 и 15.

Между пластиной 9 и торцами стержней установлена рама 18 с плоскими ферромагнитными вставками. 17. При пода- че напряжения на обмотки 7 и смещении рамы 18 на пластину 9 воздействует электромагнитное усилие, смещающее ее в сторону, противоположную направлению перемещения рамы 18, (Ъ при этом пластина 9 выступом 13 воздействует на микровыключатели. 2 э.п. ф-лы. 3 ил. С

1411843

25. Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным коммутационным устройствам.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностейповышение надежности и увеличение быстродействия.

На фиг. 1 изображен предлагаемый, электромагнитный аппарат; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3—

, рама .П-образной формы с ферромагнитными вставками.

Корпус 1 аппарата (фиг. 1) выпол. няется из немагнитного неэлектропроводящего материала, например тексто лита. К верхней и нижней поверхностям корпуса 1 с их внутренних сторон неподвижно закреплены плоские с зуб- цовыми зонами ферромагнитные сердеч ники 2 прямоугольного сечения, ших тованные из пластин электротехннчес° ° кой стали, которые друг относительно друга изолированы, например, слоем ,лака. Стяжка пластин образующих сердечники 2, осуществляется с помо1щью шпилек 3 и уголков 4, которые .совместно с болтами 5 используются одновременно для крепления сердеч,,ников 2 к корпусу .1. В пазы 6, обра зованные между соседними зубцами, заложены катушки 7 обмотки однофаз:ного переменного тока. Сердечники

2 совместно с катушками 7 образуют однофазные миогополюсные электромаг-! ниты; Над нижним электромагнитом с воздушным зазором 8 расположена ме таллическая немагнитная пластина 9

Йз материала с высокой электрической проводимостью, например меди или алюминия. По боковым ее сторонам закреплены держатели 10 с роликами

Т1 которые размещаются в направ.Пяющих 12 С-образного сечения, уста навливаемых неподвижно с внутренней стороны боковых поверхностей корпуса

1. На одном из концов пластина 9 снабжена выступом 13, установленным

; ежду микровыключателями 14 и 15.

Между пластиной 9 и верхним электроМагнитом 2. также имеется воздушный фавор 16. В этом зазоре в плоскости,, :параллельной пластине 9, размещены ферромагнитные вставки 17. Количество вставок 17 выбирается равным чисйу полюсов обмотки однофазного переменного тока, их ширина — равной ширине ферромагнитных сердечников 2, 30

55 а длина — равной (0,4-0,45) ширине катушек 7.

Ферромагнитные вставки 17 располагаются на части длины полюсов обмот" ки однофазного переменного тока, за" нимая по отношению к их осям одинаковое положение. Вставки 17 жестко закреплены внутри несущей рамы 18

П-образной формы, выполненной из немагнитного, непроводящего электрический ток, материала. Рама 18 через отверстия 19 в одной из торцовых поверхностей корпуса 1 выведена наружу для соединения ее с приводным механизмом. В боковых сторонах рамы 18 выполнены выемки 20, в которых установлены ролики 21. Ролики

21 размещаются в направляющих 22

С-образной формы, закрепленных к внутренним сторонам боковых поверхностей корпуса 1. Использование ро- „ ликов 21 и направляющих 22 позволяет в процессе сборки устройства выставить минимальные по величине зазоры между верхним электромагнитом и ферромагнитными вставками 17, а также между ферромагнитными вставками 17 и пластиной 9.

Кроме того, применение роликов

21 и направляющих 22, так же как и . роликов 11 и направляющих 12, приводит к существенному уменьшейию сил трения при-перемещениях рамы. 18 и пластины 9.

Электромагнитный аппарат работает следующим образом.

При подключении катушек 7 обмотки однофазного переменного тока к питающей сети в них возникает переменный ток, направление которого для одного из моментов времени на фиг.1 условно показано крестиками и точками. Переменный,ток катушек 7 возбуждает в пространстве между ферромагнитными сердечниками 2 пульсирующий магнитный поток, индуцирующий в пластине 9 пульсирукзций ток. В положении ферромагнитных вставок 17, показанном на фиг. 1, электромагнитное усилие, создаваемое при взаимодействии пульсирующего магнитного потока катушек 7 с пульсирующим током пластины 9, равно нулю и поэтому пластина 9 и выступ 13 остаются неподвижными, а,микровыключатели 14 и 15 — в отключенном состоянии.

Если со стороны приводного. механизма приложить к раме 18 усилие в

1411843

3 направлении, показанном на фиг. 1 сплошной стрелкой, то вместе с рамой

18 в этом же направлении будут перемещаться и ферромагнитные вставки 17, что приведет к возникновению электромагнитных сил, действующих на пластину 9 в направлении справа налево и обуславливающих ее движение в заданном направлении. Выступ 13 при этом воздействует на микровыключатель 14, осуществляя его переключение., В случае смещения рамы 18 и ферромагнитных вставок 17 в направлении пунктирной стрелки от положения, представленного на фиг. 1, направле-. ние электромагнитных сил, действующих на пластину 9, и направление ее движения изменяются на противоположное, что обуславливает срабатывание -микровыключателя 15.

Возможен и другой режим работы устройства.

Предварительно смещают раму 18 и ферромагнитные вставки 17 вправо или влево от положения, изображенного на фиг. 1, а катушки 7 обмотки однофазного переменного тока остаются обесточенными. В этом случае электромагнитные силы, действующие на пластину 9, равны нулю и микровыключатели 14 и 15 находятся в отключенном сдстоянии. Подключение в нужный момент времени катушек 7 обмотки рднофазного переменного тока к пи35 тающей сети обуславливает возникно- вение электромагнитных сил, движение пластины 9 и переключение выступом 13 микровыключателей 14 и 15.

Величина электромагнитных сил, действующих на пластину 9, определяется положением ферромагнитных вставок 17 относительно полюсов обмотки однофазного переменного тока и их

45 длиной. Так, в положении ферромагнитных вставок 17, изображенном на фиг. 1, электромагнитное усилие равно нулю, а при смещении их влево или вправо от этого положения на расстояние, равное половине их длины, элект- 50 ромагнитное усилие достигает своих максимальных значений. Для промежуточных положений ферромагнитных вставок 17 электромагнитное усилие больше нуля, но меньше его максимально- 55

ro значения. В результате проведенных исследований установлено, что оптимальной, с точки зрения получения наибольших усилий, является ширина ферромагнитных вставок 17, равная

0,4-0,45 ширины катушки 7 обмотки однофазнаго переменного тока.

В предлагаемом устройстве в отличие от известного усилия со стороны приводного механизма передается на орган управления (пластину 9) не непосредственно, а с помощью электромагнитного поля. Это позволяет устранить действие ударных усилий на орган управления и осуществлять плавное, безударное переключение макровыключателей 14 и 15. Надежность работы коммутационного устрой-" ства и срок его службы при этом возрастают.

В устройстве в обоих описанных режимах его работы легко может быть реализована выдержка времени требуемой длительности. Так, в первом режиме работы подача напряжения на катушки 7 не приводит к срабатыванию микровыключателей 14 и 15 до тех пор, пока ферромагнитные вставки 17 находятся в положении, показанном на. фиг. 1. Изменением момента начала перемещения ферромагнитных вставок

17 достигается выдержка времени любой длительности в срабатывании,микровыключателей 14 и 15. Во втором режиме работы коммутационного устройства смещение ферромагнитных вставок 17 влево или вправо от положения на. фиг. 1 не вызывает срабатывания микровыключателей 14 и 15 до тех пор, пока не будут подключены к источнику питания катушки 7 обмотки однофазного переменного тока.

В устройстве просто и надежно осуществляется механическая блокировка, представляющая ошибочное включение микровыключателей 14 и 15,при производстве работ в коммутируемых ими электрических цепях. В частности, чтобы исключить ошибочное включение микровыключателя 15 ферромагнитные вставки 17 смещают наполовину их длины вправо от положения, изображенного на фиг. 1. Тогда подключение катушек 7 обмотки однофазного переменного тока к питаницей сети приведет к созданию электромагнитного усилия, исключающего возможность включения микровыключателей 15.

За счет изменения положения ферромагнитных вставок 17 относительно оси полюсов удается плавно изменять

1411843

5 величину электромагнитного усилия и направление его действия. Это позволяет плавно регулировать скорость перемещения органа управления и его направление перемещения.

Создание выдержки времени произвольной величины, реализация механических блокировок, а также регули, рование скорости перемещения органа управления и направления его движе, ния расширяют функциональные возмож1 ности устройства.

Подключение катушек 7 обмотки

I однофазного переменного тока к пи: тающей сети обуславливает возникновение в ферромагнитных вставках 17

1 индукционных вихревых токов, созда, яицих магнитный поток, который по ! отношению к магнитному потоку катушек 7 является размагничивающим. При этом величина электромагнитного усилия уменьшается, что приводит к снижению быстродействия коммутационного устройства. Для увеличения быстродействия устройства и уменьшения по( терь электрической энергии ферромаг, нитные вставки 17 можно выполнять шихтованными.

Йихтовку ферромагнитных вставок

17 следует производить в том же направлении, что и ферромагнитных сердечников 2.

Устройство может быть применено в системах дистанционного контроля

P положения производного механизма.

Формула изобретения

1. Электромагнитный аппарат, содержащий корпус с установленными в

5 нем двумя плоскими с зубцовыми зонами однофазными многостержневыми электромагнитами, причем зубцы одного электромагнита обращены навстречу стержням другого и расположены друг

1о напротив друга, а в зазоре между торцами указанных зубцов установлеHpс возможностью поступательного перемещения немагнитная токопроводящая пластина, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьппения надежности, в него введены м!кровыключатели и рама с плоскими ферромагнитными вставками, установлен20 ная с возможностью поступательного перемещения между токопроводящейпластиной и -торцами зубцов, указанные вставки расположены с шагом, равным длине одного полюса электро25 магнита, токопроводящая пластина снабжена выступом, предназначенным для непосредственного включения в сеть переменного тока без фазосдвигающих элементов.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, он снабжен направляющими и роликами, на которых установлены указанные токопроводя35 щая пластина и рама с плоскими ферромагнитными вставками.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что указанные ферромагнитные вставки выполнены шихтован40

1411843

2 /77

22

Составитель RI.Романов

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Äèäûê Корректор О.Кравцова

Заказ 3661/49 Тираж 746 Полисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4