Поворотный электромагнит
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
374676
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
М. Кл. Н 01h 50/16
Н Olf 7 06
Н 0111 3/30
Заявлено 19.Х.1970 (№ 1484339/24-7) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 20.1!1.1973. Бюллетень ¹ 15
Дата опубликования описания 13Х1.1973
Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров
СССР
УДК 621.318.56(088.8) Авторы изобретения Л. А. Борисов, Л. М. Периков, А. В. Семериии и Ю. Н. Шпаков
Заявитель
ПОВОРОТН Ы Й ЭЛ ЕКТРОМАГН ИТ
Предложение относится к области электромагнитных механизмов и может быть использовано в системах а1втоматики, гидравлики и пневматики,в качестве преобразователя электрического сигнала в у гловое перемещение или,в,качестве момент1но го датчика.
Известные наворотные электромагниты, состоящие из ротора, статора, обмоток управления, обмотки возбуждения и позиционирующей пружины.
Такие электромагниты характеризуются большим моментом инерции ропора и недостаточным электромагнитным моментом.
Цель изобретения — уменьшение момента и нерции, увеличение электромагнитного момента, а также получение позиционирующего эффекта в электромагните (без применения,пружины) и равных углов поворота ротора.
Сущность изобретения заключается в том, что ротор электромагнита выполHQIH в виде полого стакана из нвматнитного материала с четырьмя дорожками на цилиндрической поверхности в виде прямоугольных магнитопроводящих зубцов, расположенных в шахматном порядке и мапнигоразоб щенных между собой, с количеством зубцов,в каждой дорожке, равным количеству зубцов стато ра, вы полненного из на1ружного статора, состоящего из трех кольцевых дисков, магннтосоединенных между собой по наружной поверхности цилиндрическим магнитопроводом, с зубцами, адинаково по углу ра сположeнными на внутренних цилиндрических поверхностях, с обототкой управления из двух встречно включенных кольцевых кату ше к, размещенньгх между тремя дисками, с зубцами двух кольцевых наружных дисков, противолежащигми вдоль оси зубцам на двух крайних дорожках ротора и одинаково по аз гпу перекрьввающими их зубцы, при этом средний диск перекрььвает вдоль оси две средние дорожки ротора, и с зубцами, однаково по углу перекрывающими каждую пару зубцов двух
15 этих дорожек, и внутреннего статора, расположенного внутри полого ротора и состоящего из двух магнитопровсдящих стаканов с цилиндрическсй поверхностью, противолежащей двум соседним дорожкам ротора, с обмоткой
20 возбуждения на цилиндрическом сердечнике или с цилиндрическим постоянным магнитом, намагниченным вдоль оси и магнитозамыкающем оба стакана. Количество зубцов на каждом диске наружного статора и дорожках ротора равно 360/4, где a — рабочий угол поворота ротора (при ширине зубца, равной расстоянию между зубцами) . На наружных цилиндрических поверхностях двух стаканов внутреннего статора выполнены зуоцы, совпадающие по угловому положению с зубца374676
55 ми на кольцевых дисках наружного статора, Между сопряженными поверхностями крайННх кольцевых дисков наружного статсра и поверхностью .цили нд рического магнитопровода проложены немагнитные прокладки. Немагнитные зазоры между цилиндрическим магнитопроводом и,крайними кольцевыми дисками наружного статора по их торцам перекрыты магнитапроводящими шунтами, регулировка которых осуществляется с помощью немагн итных прокладок, установленных между шунтами и торцевыми по верхностями кольцевых дисков наруж|ного статора и цилиндрического магнитопровода.
На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого поворотного электромагнита; на фиг.
2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез по Б — Б на фиг. 1.
Предлагаемый поворотный электромагнит содержит наружный статор, выполненный из трех кольцевых дисков 1, имеющих одинаково по утлу расположенные зубцы на внутренних цилиндрических поверхностях и магнитосоединенных между собой по наружной поверхности цилиндрическим магнитопроводом
2. На статоре между дисками ра с положены две кольцевые обмотки управления 8. В расточке наружного статора размещен ротор 4, )BbIlIIOJIHOHlHbIH В ВИДЕ ПОЛОГО CTBIKBHB H3 НЕмапгитного материала с четырьмя дорожками на циллнд рической поверхности в виде прямоугольных магнитапроводящих зубцов, расположенных в шахматном порядке и магниторазобщенных между собой. Количество зубцов в каждой go!poJKiKe равно количеству зубцов на статоре. Зубцы двух кольцевых наружных дисков противолежат вдоль оси зубцам на двух крайних дорожках ротора и одинаково по углу перекрывают их зубцы. Средний кольцевой диск наружного статора перекрывает вдоль оси,две средние дорожки ротора и имеет зубцы, о динаково по углу перекрывающие каждую па!ру зубцов двух этих дорожек. Внупри ротора расположен внутренний статор, состоящий из постоя нного магнита 5, намагниченного идоль оси, и д вух магнитолроводящих стаканов б с зубцами .на наружной цилиндрической паверхности, причем зубцы выполнены савпада1ощими по угловому положению с зубцBMIH íà кольцевых ди сках наружного статора. Между поверхностями KipBIIi}IHx,кольцевых дисков наружного статора и поверхностью цилиндрического магнитопровода проложены немалнитные прокладки 7. Торцевые поверхности ирайних кольцевых дисков, наружного статора и цилиндр|ического магнитопровода перекрыты магнитопроводящими шунтами 8 через немагниъные прокладки 9.
HpHIHIJHtII äåéñTâHÿ предлагаемого поворотного электромагнита заключается в следующем. Магнитный поток воз бурения, создаваемый IIolcTQHHHbIiм мапнитом внутреннего статора, выходит из левого магнитопро водящего стакана, проходит через воздушный ра10
25 зо
45 бочий зазор, д ве левые дорожки ротора, второй воздушный рабочий зазор, левый и средний кольцевые диски наружного сТВТора и воз вращается через цилиндрический магниToпровод, сред илий и правый .кольцевые диски наружного статора, через д ва рабочих воздушных зазора и две пра вые дорожки ротора в зубцы правого магнитопроводящего стакана и к постоянному магниту. В результате этого полый ротор, имеющий возможность вращаться вокруг своей оси в подши пниках, займет положение маисииальной магнитной проводимости для прохождения потока возбужден ия. B этом положении зубцы статора сдинаково по углу перекрывают зуоцы ротора на всех четырех дорожниках. Поворот ротора от этого положения в пределах поло вины ширины зубца ротора в одну или другую сторону приведет и устремлению всего ма гнитного потока через левый или праховый кольцевой диск и через немагнитные прокладки, что создает проти водействующий момент, аналогичный эффекту, получаемому при закручивании пружины. При подключении одной и з обмоток управления возникает магнитный поток, проходящий через соответствующий крайний кольцевой диск наруж ного ротора, воздушный рабский зазор, дорожку ротора, че рез два воздушных рабочих зазора и зубцы магнитопроводящего стакана, через оред|нюю дорожку ротора, рабочий воздушный зазор, срединой кольцевой диск наружного статора, цилиндрический мапнитопровод и,нема гнитную прокладиу. Поток управления складываетоя с потоком возбуждения,,в 1результате чего возникает электромагнитный момент, ;стремящийся:поверн|уть ротор. На правление угла поворота за висит от з нака потока yII!pa!аления. Получение равных углов IIo!HopoTB при равных по величине и противоположных по значку токах обновки упра влевия обеспечивается за счет подбора толщины немапнитных прокладок 9, которые влияют на величину потс ка управления.
Предмет изобретения
1. Поворотный элект ромапнит, содержащий з уб чатый статор с обмопкам и управления ы возбуждения и ротор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения момента инерции, рото р выполнен в .виде полого стакана .из нема гH!HTHloIio материала с четырьмя дорожками на цилиндрической поверхности в виде прямо угольных магните проводящих зубцов, ра оположевных в шахматном порядке и мавниторазобщенных между собой, с количест во м зубцов в каждой дорожке, равным количеству зубцов стато|ра, выпол ненного из наружного статора, состоящего из грех кольIJ8BbIx д и ско в, ма гнитосоед инен ных между собой по наружной поверхности цилиндрическим магнитопроводом, с зубцами, olIHBIKoBo по углу ра спол оженным|и на внутренних цилиндричесиих поверхностях, с обмопкой
37467Ь управления из двух встречно включенных кольцевых катушек, размещенных меж у тремя кольцевыми длоками,,с зуоцами двух кольцевых на р ужных дисков, противолежащимII
iBQl(NIb оси зубцам на двух ирайних дорожках ротора и равно по углу перекрывающими Нх зубцы, при среднем .драке, переирывающем вдоль оси две средние дорожки ротора, и с зубцаъпи, равно по углу перекрывающими кажд ую пару зубцов двух этих дорожек, и внутреннего статора,,расположен ного внутри полого ротора и состоящего из двух ма|гнитопроводящих стаканов с цилиндрической поверхностью,каждого стакана, противолежащей двум соседним,до рожкам ротора, с источнико м магнитодвижущей силы iHB цилинд рическом сердечнике, магнитозамыкающем оба стакана.
2. Элекпромапн и т по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения момента, количество зубцов на каждом ди аке на руж ного статора и дорожниках ротора раано 360/4а, где
< — 1рабочий угол поворота ротора, при ширине зубца, раув ной ipBiGcтоянию .между зубца.ми.
3. Электромагн,ит,по лп. 1 и 2, отличаюи1ийся тем, что, с целью значительного увеличения м "мента, на наружных нилиндричесяих поверхнсстях двух стаканов внут1реннего статора ны полнены зуоцы, со в па дающие по угловому положению с зубцами на кольцевых дис5:ax наружного статора.
4. Электромагнит.по пп, 1 — 3, отличаюшийся тем, что, с целью получения позиционирующего эффекта, между сс пряженными поверхно стями крайних кольцевых дисков наt0 ружного статора и;поверхностью цилиндрического мапнитопровода проложены нематнитные п,ро кладки.
5. Электромагнит по пп. 1 — 4, отличаюl5 tttttttcsL тем, что, с целью получения равных углов поворота ротор а при соответственно ра вных по,величине и противоположных по знаку токах обмотки управления, немагнитные зазоры между цилиндрическим магнитопрово20 дом и крайними,кольцевыми дисками наружного статора по их торца м перекрыты магнитоп раводящими шунтами,,регулирав ка которых осущеспвлена с помощью немагнптных пфо кла до к, у становленных ыеИду шунтаии и
25 торцевыми поверхностями кольцевых дисков наруж:ного статора и цилиндрического магнитопрдвода.
374676
Фиг. 2
Составитель И, Ивановская
Редактор Т. Загребельная Техред Л. Грачева Корректор О. Тюрина
Заказ 249/893 Изд. № 353 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фиск пред. «Патент»