Электромагнит

Электромагнит

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сси4иалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.0781 (21) 3327249/24-07 с присоединением заявки Й9— (23) Приоритет —.

Опубликовано 070183 Бюллетень М? 1 р М g+ з

Н 01 Г 7/20

Н. 01 F 3/04

Н 01 F 5/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (331 УДК 621. 318.:, ° 3(088.8) Дата опубликования описания 070183 (72) Автор изобретения

A,Ï. Болашенко (73) Заявитель (54) 3JIEKTPOmirНИ

Изобретение относится к электро-. технике, а более конкретно к элект-. роанпаратостроенню н электроакустике, и может быть использовано в.устройствах автоматики, звуковой сигнализации, подводных излучателях и других устройствах.

Известны электромагниты, имеющие с целью более активного использования материала и-повышения КПД равномерно распределенйые между собой магнитопровод и обмотку в виде совмещенных витков магнитопроводного

-.и изолированного от него электропро-, водного материалов 1).

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция. электромагнита, в которой в целях сокращения осевого размера и упрощения конструкции сердечник магнитопровода и обмотка выполнены в виде плоской спирали .

Известный электромагнит имеет сердечник в виде нескольких витков магнитопроводной ленты, например из мягкой стали, свитых в спираль, и электрическую обмотку в виде нескольких витков проводящей ленты, например нз алюминия, причем каж-дый виток проводящей ленты находит2 ся между смежнымн витками магнйтопроводной ленты, а проводящая лента изолирована от магнитопроводной лен- .ты, На небольшом расстоянии от сердечника перпендикулярно его центральной оси установлен якорь электромагнита, представляющий собой стальную мембрану 2 .

При .прохождении тока по обмотке - . пфоводящей ленте вокруг нее образуется вихревой магнитный поток, имеющий определенное в соответствии с правилом буравчика направление. При этом в стальном якоре возникает сила магнитного притяжения к обмотке и сердечнику, которая определяется .выражением

1 B S

20: 1 2 Цд где В - индукция в рабочем зазоре;

S — площадь сердечника;

P - магнитная проницаемость воздуха..

Так как магнитный поток вокруг проводящей ленты проходит .через воздух, стальную мембрану и стальную ленту сердечника, то величина индукции В, а следовательно, и тягового усилия зависит от плотности.

987689 магнитного потока в стальной ленте седречника.

Однако близкое расположение соседних витков обмотки и магнитопроводной ленты и однонаправленный ток в соседних витках обмотки приводит к тому, что направление. магнитных потоков, возникающих в каждом витке

"стальной ленты от двух соседних витков обмотки, противоположно.

Встречное направление магнитных потоков в стальной ленте вызывает значительное уменьшение суммарного магнитного потока и тем самым не дает возможности использовать в полйой мере стальную ленту как концентратор магнитного потока. Тяговое усилие электромагнита и его КПД недостаточно высоки .

Цель изобретения — повышение эффективности путем улучшения тяговой характеристики и увеличения КПД 20 электромагнита.

Эта цель достигается тем, что соседние витки магнитопровода оердечника и -обмотки выполнены в виде двойной спирали, образованной бифи- 25 лярной намоткой сложенных вдвое лент, так что магнитные потоки, проходящие через стальную ленту от соседних витков обмотки, складываются .и тем самым увеличивается индукция 30 в рабочем зазоре и усилие притяжения якоря.

На фиг. 1 изображен электромагнит, общий .вид в плане; на фиг. 2 — часть электромагнита в разрезе и схема 35 магнитных потоков.

Сердечник электромагнита состоит из стальной ленты 1 и присоединенной, например приклеенной, к ней по всей длине проводящей, напРимеР алюмини- 40 евой, ленты 2, изолированной с обеих сторон слоями бумаги или пластика 3.

Ленты 1 и 2 свиты от середины в двойную спираль., так что концы лент находятся с наружной стороны спирали.

По оси сердечника на расстоянии д,45 меньшем чем шаг спирали, расположен якорь 4 из магнитопроводного материала, представляющий собой стальную мембрану.

С другой стороны сердечника 1 Рас-50 положена пластина 5 из магнитопроводного материала, необходимая для уменьшения сопротивления на пути магнитных потоков.

Взаимная фиксация деталей осуще- 55 ствляется корпусом из любого магнитного или немагкитного материала (не показан).

При прохождении тока по проводящей ленте 2 вокруг иее возникают маг-60 нитные потоки, направление которых показано на фиг. 2. Магнитные потоки от соседних витков проводящей Ленты проходят через воздушный зазор Д стальнчю мембрану 4, стальную ленту сердечника 1 и пластину 5. Ввиду того, что направление тока в соседнях витках проводящей ленты при намотке ее двойной спиралью противоположно, магнитные потоки в ленте сердечника складываются (фи r . 23, повышая тем самым индукцию В в рабочем зазоре и улучшая тяговую характеристику электромагнита.

Кроме рабочих магнитных потоков (фиг. 2) в устройстве имеют место паразитные патнитные потоки между соседними витками стальной ленты сердечника, шунтирующие магнитную систему. Однако плотность паразитных потоков зависит от расстояния между витками ленты сердечника, а общая относительная величина потерь - от отношения расстояния к рабочему воздушному зазору. Для обычно устанавливаемого малого рабочего зазора. с учетом квадратичной зависимости плотности магнитного потока от зазора эти потери будут несущественны. Например, при расстоянии между витками стальной ленты 2 мм и рабочем зазоре

0,5 мм потери составляют 1/1 б часть общего магнитного потока.

Сравнительные испытания изготовленных макетов электромагнитов показали, что электроМагнит предлагаемой конструкции имеет в 1,35 раза лучшую тяговую характеристику, чем прототип.

Таким образом, использование изобретения позволит значительно повысить КПД электромагнита без увеличения его массы, размеров и практически без усложнения конструкции. Кроме того, боковое расположение выводов проводящей ленты позволяет сократить осевой размер электромагнита.

Для достижения таких же рабочих характеристик в электромагните-прототипе требуется увеличение его .Размеров, следовательно, расхода материалов примерно на 25-30% и увеличение потребления электроэнергии при эксплуатации примерно на 20-303.

При выпуске партии электромагнитов 10000 шт. в год и годовой эксплуатации ориентировочный суммарный экономический эффект составит около

5000 руб.

Формула изобретения

Электромагнит, содержащий сердечник, выполненный в виде нескольких витков ленты из магнитомягкого материала, и электрическую обмотку, выполненную в виде нескольких витков ленты из изолированного электропроводного материала, помещенную между смежными витками сердечника, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, витки указанных элементов электромагнита выполнены в виде двойной спи987689

Фиг. )

Составитель Г. Алексеев

Техред Т.Маточка

Редактор A. Ворович т

Эаказ 10315/40 . Тираж 701

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIHII "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4 рали, образованной бифилярной намоткой сложенных вдвое лент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

9 801120, кл. Н 01 F 7/00, 1981;

2. Патеит Англии 9 131659, кл. Н 01 F 7/20, 1969.

Корректор С. Шекмар.

Подписное