CS229739B1

CS229739B1 - Electromagnetic correction force device

Info

Publication number: CS229739B1
Application number: CS629682A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Ing Elger
Original assignee: Rudolf Ing Elger
Priority date: 1982-08-30
Filing date: 1982-08-30
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Účelem vynálezu je zvětšení tažné síly elektromagnetu na počátku zdvihu kotvy a zmenšení této síly na konci zdvihu. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že v nepohyblivém ferromagnetickém pólu je ve směru společné osy posuvná ferromagne» tická vložka opatřená dorazem a vyční vající spodním koncem do mezery mezi nepohyblivým ferromagnetickým pólem a feromagnetickou kotvou. Zařízení lze využít v lineárních krokových motorech řídicích tyčí jaderných reaktorů a ve všech případech,tedy je účelné tažnou sílu elektromagnetu na po čátku pohybu kotvy zvětšit a na konci zmenšit.The purpose of the invention is to increase the pulling force of the electromagnet at the beginning of the armature stroke and to reduce this force at the end of the stroke. The stated purpose is achieved by the fact that in the fixed ferromagnetic pole there is a sliding ferromagnetic insert in the direction of the common axis, provided with a stop and projecting with its lower end into the gap between the fixed ferromagnetic pole and the ferromagnetic armature. The device can be used in linear stepper motors of control rods of nuclear reactors and in all cases, therefore, it is expedient to increase the pulling force of the electromagnet at the beginning of the armature movement and to reduce it at the end.

Description

Vynález se týká zařízení pro korekci tažné síly elektromagnetu, které se používá např. u lineárních krokových motorů.The invention relates to a device for correcting the tensile force of an electromagnet which is used, for example, in linear stepper motors.

Tažná síla elektromagnetu při pohybu kotvy a zmenšující se pracovní mezeře vzrůstá na několika násobek počáteční hodnoty.The tensile force of the electromagnet as the armature moves and the working gap decreases to several times the initial value.

Tato skutečnost komplikuje některé technické aplikace elektromagnetů, zejména při větším zdvihu kotvy, jako např. u elektromagnetického lineárního motoru regulačních tyčí jaderného reaktoru. Při rozběhu kotvy je tažná síla malá a zrychlení kotvy neuspokojivé, zatím co na konci zdvihu dosáhne rychlost nežádoucí velikosti a ráz při dosednutí kotvy nepříznivě namáhá mechanismus. Pro zmenšení rychlosti a rázu na konci zdvihu existují některá řešení, např. mechanický tlumič nebo zvětšování parazitní nemagnetické mezery. Žádné z těchto zařízení neumožňuje zvětšit eílu na začátku zdvihu kotvy.This complicates some of the technical applications of the electromagnets, especially with a larger armature stroke, such as the electromagnetic linear motor of the control rods of a nuclear reactor. When the armature starts, the pulling force is small and the armature acceleration is unsatisfactory, while at the end of the stroke it reaches an undesirable velocity and the impact of the armature adversely affects the mechanism. There are some solutions to reduce velocity and shock at the end of the stroke, such as a mechanical damper or increasing the non-magnetic parasitic gap. None of these devices allows to enlarge the clay at the beginning of the anchor stroke.

Tyto nevýhody_z)odstraňuje zařízení pro korekci tažné síly elektromagnetu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v nepohyblivém ferromagnetickém pólu je ve směru společné osy posuvná ferromagnetická vložka opatřená dorazem a vyčnívající spodním koncem do mezery mezi nepohyblivým ferromagnetickým pólem a ferromagnetickou kotvou.These disadvantages _of) removing device for correcting the tensile force of the electromagnet according to the invention whose principle consists in that the stationary ferromagnetic pole in the direction of the common axis movable ferromagnetic insert with a stop and a lower end projecting into the gap between the stationary ferromagnetic poles and ferromagnetic armature.

Výhody tohoto řešení_; spočívají v tom, že se tažná síla na ' počátku zdvihu kotvy zvětší a na konci zmenší, Další výhodou je jednoduché uspořádání s jediným pohybujícím se elementem.Advantages of this solution _; consists in that the tensile force increases at the beginning of the anchor stroke and decreases at the end. Another advantage is the simple arrangement with a single moving element.

* Na výkresu je znázorněn osový řez zařízením pro korekci tažné síly elektromagnetu podle vynálezu.* The drawing shows an axial section of the electromagnet pulling device according to the invention.

Jak patrno z výkresu, je na nosné nemagnetické trubce 1 upevněna cívka 2 ve ferromagnetickém tělese 3. S nosnou nemagnetickou trubkou 1 je pevně spojena vodící nemagnetické trubka 4, v níž je upevněna nepohyblivá opera 5, kroužek 2 ^a nepohyblivý ferromagňetický pól 6. Nepohyblivá opěra 5. a kroužek 2 jsou z nemagnetického materiálu. V nepohyblivém ferromagnetickém pólu 6 je ve směru osy ferromagnetické kotvy θ posuvná ferroŽ29 739 magnetická vložka 7, opatřená v horní části dorazem dosedajícím na nepohyblivý ferromagnetický pól 6. Nad posuvnou ferromegnetickou vložkou 7. je pružina IQ. Feromagnetická kotva 8 je opřena na nákružku nemagnetické vodící trubky 4.As can be seen from the drawing, a coil 2 in a ferromagnetic body 3 is mounted on the non-magnetic tube 1. The non-magnetic tube 1 is fixedly connected to the non-magnetic tube 4, in which the stationary support 5, ring 2 ^and stationary ferromagnetic pole 6 are fixed. 5 and ring 2 are of non-magnetic material. In the stationary ferromagnetic pole 6, in the direction of the axis of the ferromagnetic armature θ, there is a movable ferrule 29 739 with a magnetic insert 7, provided with a stop abutting on the stationary ferromagnetic pole 6 at the top. The ferromagnetic armature 8 is supported on the collar of the non-magnetic guide tube 4.

Po připojení cívky 2 na zdroj elektrického proudu se vy- , budí magnetický tok označený čárkovanou čarou, který se rozdělí na dvě větve v závislosti na průřezu ferromagnetického nepohyb- * livého pólu 6, posuvné ferromagnetické vložky 7. a délce mezery mezi ferromagnetickým nepohyblivým pólem 6 a ferromagnetickou kotvou 8 a mezery mezi spodním koncem posuvné ferromagnetické vložky 7 a ferromagnetickou kotvou 8. Tažná síla působící na ferromagnetickou kotvu 8 je složena ze dvou Částí úměrných odpovídajícím větvím magnetického toku. Ferromagnetická kotva 8 se pohybuje k ferromagnetickému pólu 6 a celková síla vzrůstá až do okamžiku, kdy se ferromagnetické kotva 8 dotkne posuvné ferromagnetické vložky 7.· Od tohoto momentu je mezera mezi posuvnou ferromagnetickou vložkou 7 a ferromagnetickou kotvou 8 zkratována a tažná síla této větve magnetického toku je nulová. Celková síla působící na ferromagnetickou kotvu 8 se tedy zmenší. Ferromagnetická kotva 8 se dále pohybuje společně s posuvnou ferromagnetickou vložkou £ až k nemagnetickému kroužku 9. Posuvná ferromagnetická vložka 7. stlačuje pružinu 10., jejímž úkolem je vrátit posuvnou ferromagnetickou vložku 7 po vypnutí cívky 2 urychleně do výchozí polohy.Upon connection of the coil 2 to a power source, a magnetic flux indicated by a dashed line is generated, which is divided into two branches depending on the cross-section of the ferromagnetic stationary pole 6, the sliding ferromagnetic liner 7 and the gap length between the ferromagnetic stationary pole 6. and the ferromagnetic armature 8 and the gaps between the lower end of the sliding ferromagnetic liner 7 and the ferromagnetic armature 8. The tensile force acting on the ferromagnetic armature 8 is composed of two parts proportional to the corresponding branches of the magnetic flux. The ferromagnetic armature 8 moves to the ferromagnetic pole 6 and the total force increases until the ferromagnetic armature 8 touches the sliding ferromagnetic insert 7. · From this point on, the gap between the sliding ferromagnetic insert 7 and the ferromagnetic anchor 8 is shorted and the tensile force of this magnetic branch. flow is zero. The total force acting on the ferromagnetic armature 8 is thus reduced. The ferromagnetic armature 8 further moves together with the sliding ferromagnetic liner 8 to the non-magnetic ring 9. The sliding ferromagnetic liner 7 compresses the spring 10, which is intended to quickly return the sliding ferromagnetic liner 7 to the initial position after the coil 2 has been switched off.

Popsané zařízení, lze využít v lineárních krokových motorech řídicích tyčí jaderných reaktorů a ve všech případech, kdy je účelné tažnou sílu elektromagnetu na počátku pohybu kotvy zvětšit a na konci zmenšit.The described device can be used in linear stepper motors of control rods of nuclear reactors and in all cases where it is expedient to increase the tensile force of the electromagnet at the beginning of the armature movement and at the end to reduce it.

Claims

Apparatus for correcting the tensile force of an electromagnet, comprising a coil mounted on a carrier non-magnetic tube, in which a ferromagnetic stationary pole and a ferromagnetic armature movable in the direction of the common axis relative to the preceding parts are coupled to the carrier non-magnetic tube. in the stationary ferromagnetic pole (6), in the direction of the common axis, the movable ferromagnetic insert (7) is provided with a stop and protruding lower end into the gap between the stationary ferromagnetic pole (6) and the ferromagnetic armature (8).