Магнитоэлектрический преобразователь

Магнитоэлектрический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

СОцибяистическии

Республик

„„его за (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1311ВО (21) 30046 98/18-10 (И) М. 9(n. с присоединением заявки НоН 04 R 11/00

Государственный «омнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытая

{23) Приоритет—

Опубликовано ЗЫОВ2. Бюллетень М 40

t53j-УДК 534 ° 232 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 10, 82

ЗСЕСОЮЗИА Я

НАТЕНТНО(72) Автор изобретения

В В Пинаев

ТЕХНИК:КА рдена Трудового Красного Знамени з araa

gI„»èюл вд

"М и (11) Заявитель ашиноаппарат (54 ) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к преобра= зовательной технике, в частности к преобразователям, предназначенным для преобразования энергии электрического тока в перемещение подвижного якоря.

Известны магнитоэлектрические преобразователи, предназначенные для получения небольших перемещений или моментов вблизи нейтрального положения выходного элемента, пропорциональных величине управляющего сигнала, в которых внутренняя полость (магнитная система ) гермети .но отделена от зоны перемещения рабочего органа (выходного элемента ) при помощи тонкостенной гибкой трубки (1) и (2 ).

Однако такая трубка является сложньва в изготовлении элементом, так как для обеспечения ее работы предъявляются жесткие требования по чистоте поверхностей и равномерности толщины стенки. Это снижает надежность преобразователя и ограничивает ресурс работы.

Известен электромагнитный моментный преобразователь, содержащий корпус, два магнитопровода, два полюсных наконечника, два постоянных магнита, якорь, подвешенный на плоской мембране, разделяющий полости стакан, обмотку управления, охватывающую якорь, наружный кожух. Мембрана,"на которой подвешен якорь, существенно проще и надежнее тонкостенной трубки (3 3.

Однако центр вращения якоря, обусловленный мембраной, вынесен за пределы магнитной системы преобразователя. При этом, так как усилия, развиваемые в паре рабочих зазоров, более удаленных от центра вращения, противоположны по направлению усилиям, развиваемым в паре рабочих зазоров, близлежащих к центру вращения, общий момент, развиваемый преебразователем, существенно снижается. Кроме того, обмотка управления имеет большую среднюю длину витка, что обусловливает повышенную потреб-. ляемую мощность.

Цель изобретения — снижение габаритов и потребляемой мощности магнитоэлектрического преобразователя, повыаение удельного момейта и упрощение конструкции.

Укаэанная цель достигается тем, что в магнитоэлектрическом преобразоЗО вателе,, содержащем два магнитопрово970730 да, два полюсных наконечника, постоянный магнит, обмотки управления, якорь, мембрану, магнитопроводы выполнены в виде колец, одно из которых соединено с сегментообразными полюсными наконечниками при помощи S постоянного кольцеобраэного магнита,. а другое - при помощи двух магнитопроводящих стержней с расположенными на них обмотками управления, при этом якорь соединен магнитопрово- 1Q дящей мембраной с магнитопроводом, на котором закреплен постоянный кольцеобраэный магнит.

На Фиг.1 н 2 представлена конструкция предлагаемого магнитоэлектри- »5 ческого преобразователя.

Преобразователь содержит кольцевой магнитопровод 1, на котором закреплен кольцевой постоянный магнит 2. К постоянному магниту укрепле-20 ны два полюсных наконечника 3, выполненных в виде сегментов и соединенных между собой двумя вставками 4 из немагнитного материала. ЯкОрь 5 ,крепится к магнитопроводу 1 при помо- щи кольцевой мембраны 6. Магнитная цепь управления образована двумя магнитопроводящими стержнями 7, соеди.ненными с полюсными наконечниками и с кольцевым магнитопроводом 8. На стержнях расположены обмотки управлеления 9. Преобразователь закрыт круглой крь»акой 10. закрепленной на полюсных наконечниках. Bce,öåòàëè преобразователя, кроме крышки 10, вставок 4 и обмоток 9, выполнены из 35 магнитопроводящего материала.

Магннтоэлектрический преобразователь работает следующим образом. Прн подаче тока в обмотки управления 40 возникает магнитный поток управления Ф, который замыкается через левый стержень, полюсный наконечник, рабочий зазор б„, якорь, рабочий зазор б, правый стержень и через коль-45 ценой магнитопровод 8. При этом поток управления взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита Ф, который, выходя иэ северного полюса магнита, замыкается через полюсные наконечники, рабочие зазоры б, и б, тело якоря, через паразит« ный зазор бЗ и через мембрану на южный полюс магнита. При направлении магнитных потоков, показанном на фиг.1, происходит суммирование потоков Ф и Ф в зазоре б„ и вычитание н зазоре б>. При этом возникает усилие, перемещающее верхний коней якоря в сторону зазора б„, мембрана деформируется, а нижний конец якоря перемещается в противоположную сторону, т.е. происходит поворот якоря против часовой стрелки относительно центра, обусловленного мембраной. 65

При перемене полярности управляю« щего сигнала поток управления также меняет направление, суммирование потоков Ф0 и Ф происходит в зазоре б,, а вычитание в зазоре б„, и якорь поворачивается по часовой стрелке.

В предлагаемой конструкции разделены магнитные цепи управления и возбуждения, поток Ф0 не попадает в стержни 7, сечение которых обусловлено только потоком Ф . Обмотки управления намотаны непосредственно на стержень. Благодаря этому средняя линия нитка обмоток получается минимальной. Так как мембрана выполнена иэ магнитопроводящего материала, часть потока Ф0 замыкается непосредственно через нее, минуя паразитный зазор б>, что повышает магнитную проводимость цепи возбуждения и повышает удельные показатели магнитной системы.

Предлагаемая конструкция обеспечивает исключение паразитного момента противоположного знака за счет наличия только двух рабочих зазоров. Все это позволяет снизить потребляемую мощность н повысить удельный (на единицу веса и потребляемой мощности) момент, а также при прочих равных условиях, уменьшить габариты преобразователя. Снижению габаритов способствует и то, что благодаря наличию замкнутого несущего кольцевого магнитопровода появляется возможность полностью исключить корпус, который, в частности, н прототипе необходим для крепления всех основных деталей (магнитопроводов, кожуха, мембраны, стакана).

Формула изобретения

Иагнитоэлектрический преобразователь, содержащий два магнитопровода, два полюсных наконечника, постоянный кольцеобразный магнит, обмотки управления, якорь, мембрану, отличающийся тем, что, с целью уменьшения .габаритов и потребляемой мощности, повышения удельного момента и упрощения конструкции, магнитопроводы выполнены в виде колец, одно из которых соединено с сегментообразными полюсными наконечниками при помощи постоянного кольцеобраэного магнита, а другое - при помощи двух магнитопроводящих стержней с расположе»:ными на них обмотками управления, при этом якорь соединен магнитопроводящей мембраной с магнитопроводом, на котором закреплен постоянный кольцеобразиый магнит.

970730

Ю 3 фг фиг. / фиг. 2

Составитель Н. Грибов

Техред Л.Пекарь Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Безродная

Заказ 8429/78 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 186296, кл. G 01 4 15/00, 1966.

2. Патент Японии В 45-13137, кл. 54/3/ С 3, 1970.

3. Патент США 9 3399861, кл. 251-129, 1968 (прототип).