DE1613452A1 - Electromagnetic reversing actuator - Google Patents
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Patentanwälte Dipl.-Ing. EWeickmann, Dr. Ing. A.WeickmannPatent attorneys Dipl.-Ing. EWeickmann, Dr. Ing.A.Weickmann
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl^-Phys. Dr. K. Fincke Dipl^-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl ^ -Phys. Dr. K. Fincke Dipl ^ -Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Slelcbromagne ti seller Uüifcehr aktuator"Slelcbromagne ti seller Uüifcehr actuator "
Die Erfindung "beZieht sicii allgemein auf einen elektromagnet iscnen Aktuator und im "besonderen auf einen Umkehrakt uat or für den Antrieb eines hin- und. hergehenden Teiles, z.B. einer Pumpe oder dergleichen*The invention "relates sicii generally to an electromagnet iscnen actuator and in particular on an act of reversal uat or for driving a back and forth. forward part, e.g. a pump or the like *
Mit."dem Aufkommen des Herzpumpensysteras ergab sieh die Notwendigkeit für einen elektromagnetischen Aktuator, der den Herapümpenkolben hin-* und herbewegt j dabei kommt es darauf an, sowohl die Geschwindigkeit als auch die Hublänge der Pumpe ,in beiden Bewegungsrichtungen genau, zu kontrollieren. Der erfindungsgemäße Aktuator ist nichtWith. "The advent of the heart pump systeria resulted in you There is a need for an electromagnetic actuator that moves the plunger back and forth it depends on both the speed and the Stroke length of the pump, accurate in both directions of movement, to control. The actuator according to the invention is not
beschränkt auf die Verwendung für den xaitrieb doe hin- und hergeilenden Kolbens einer Herapunpe, sondern kann auch in anderen geschlossenen Ilegelochleifensysteuen Verwendung finden, wo es erforderlich ist, den Kolbenhub in derartigen Pumpen genau au kontrollieren. liie Verwendung an einer lierzpumpe ist jedoch ein besonders geeignetes Beispiel.limited to the use for the xaittrieb doe back and hergeilenden piston of a Herapunpe, but can also used in other closed Ilegelochleifensysteuen find where it is necessary to precisely control the piston stroke in such pumps. liie use however, a fluid pump is a particularly suitable example.
Eine Herzpumpe umfaßt einen hin- und hergehenden Kolben, der eine Blutpumpkammer in einem umgebenden Zylinder bildet. Mit der Blutpumpkammer verbundene Katheter werden mit dem Kreislaufsystem des Patienten verbunden, um das Kreislaufsystem zu stützen. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Herzpumpenkolbens variiert während der Durchströaung, um Koinzidenz zwischen einem zyklischen Signal (2KG-3ignul), das einen der physiologischen Parameter des Patienten repräsentiert, und jedem Pumpenzyklus (ein Hin- und Hergang des Pumpenkolbens) zu erlangen. Ferner wird das Blutvolumen, welches pro Zyklus gepumpt wird, kontrolliert durch Veränderung der Hublänge des Kolbens. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen .iktuators zur Betätigung einer Herzpumpe bedient man sich zur Steuerung sowohl der Hubfrequenz wie auch der Hublänge des Pumpenkolbens in Übereinstimmung mit bestimmten Kreislaufvorgängen eines Komputersteuersystems. Es leuchtet ein, daß es hierbei sowohl vom Standpunkt der Vermeidung einer Hämolyse wie auch der Erreichung einer angemessenen Burchströmung wichtig ist,A heart pump includes a reciprocating piston, which forms a blood pumping chamber in a surrounding cylinder. Catheters are connected to the blood pumping chamber connected to the patient's circulatory system to support the circulatory system. The speed of movement of the heart pump piston varies during the flow, for coincidence between a cyclic signal (2KG-3ignul), which represents one of the physiological parameters of the patient, and every pump cycle (a reciprocation of the pump piston). Furthermore, the blood volume, which is pumped per cycle, controlled by changing the stroke length of the piston. When using the .ictuators according to the invention for actuating a heart pump one uses to control both the stroke frequency and the stroke length of the pump piston in accordance with certain circulatory processes of a computer control system. It is clear that here it is both from The point of view of avoiding hemolysis as well as achieving adequate perfusion is important,
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daß die Bewegung des £umpenkoll>enß genau kontrolliert wird \ιηά entsprechend den. von dem zugehörigen Komputer gegebenen Kbmmandodat en erfolgt, " ...-■that the movement of the umpenkoll> enß is precisely controlled \ ιηά according to the. given by the associated computer Kbmmandodat en takes place, "...- ■
Der Erfindung liegt die Aufgabe 'zugrunde i einen elektromagnet ie chen: 0nucehraktuator zu schaffen,, der auf eiiaen Mi- und Vergehenden anker eine Kraft ausübt, di;e eine lineare Funktion des Ankerstrümes ist;. Me lielstung soll über den ganzen Hub dee inkers bei konstantem Strom annähernd konstant sein. : ^ .The invention has the object 'based on i a solenoid ie chen: 0nucehraktuator to provide ,, the, di exerts on eiiaen micro and disappearing anchor a force; e is a linear function of the Ankerstrümes ;. The power output should be approximately constant over the entire stroke of the deeinker with a constant current. : ^.
Der erfindangsgemäße elektromagnetisclie; Omkehrau&er kennzeichnet sich -durch; zwei Sätse von rin^fSraig'- angeordneten. Wicklungen, welche konstanten Strom in entgegengesetzter Richtung fuhren,' Lamelleii^ welche die viickluticen trennen und gegeneinander Spalte-aufweisen, «ad durcli einen innerhalb der Wicklungen hin-und he ν bewegliehe n, konstant magnetisch; erregten Jöiicer mit Endstücken', deren-.Jedes ^innerhalb der axialen iaiige der Wicklungen und Lamellen liegt und relativ sur axialen Lilnge der Vielzahl vöjl Wicklungen und der iaaeliea ßine !deine-., Jedoch relativ au Jeder iamelle und jedeiä Spalt eine groSe^ axiale Länge besitzt^ so daß ein die ^iclcluiigeia is. einer SiGlitpng durchflieüenlör Stros eine1 im v/eseirrlielien iConstante . ■■ Terschiebglifaft in einer Eiebtung und, bei Umkehr des Stromes, eine.konstante Schiebekraft "in entgegengesetsT ter Eichtung auf den ^iker ausübt, ; ; ' : The according to the invention electromagnetic; Omkehrau & he is characterized by -by; two sows of rin ^ fSraig'- arranged. , Drove windings which constant current in the opposite direction, '^ Lamelleii separating the viickluticen and against each column having, "ad durcli within the windings a back and he bewegliehe ν n is constant magnetic; Jöiicer excited with end pieces' whose .Each-^ lies within the axial iaiige of the windings and laminations and relatively sur axial Lilnge the plurality vöjl windings and the iaaeliea ßine! deine-., However, relatively au Each iamelle and jedeiä a gap Grose ^ axial Length possesses ^ so that one is the ^ iclcluiigeia. a SiGlitpng through flieüenlör Stros a 1 in the v / eseirrlielien iConstante. ■■ Terschiebglifaft in a Eiebtung and, upon reversal of the current eine.konstante pushing force "in entgegengesetsT ter calibration Tung on the ^ iker exerts;; ':
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Wie erwähnt, dient der erfindungsgemäße Umkehranker im ■ besonderen zum Betrieb einer Herzpumpe, die einen hin- und hergehenden, doppelt* wirkenden Kolben aufweist, dessen eine Zylinderkammer an in das Kreislaufsystem des Patienten einzuführende Katheter angeschlossen ist, dessen andere Zylinderkammer mit einer Kammer eines Zylinders in Verbindung steht, in welcher ein von der Aktuatorwelle angetriebener "Kolben geführt ist, wobei die beiden Kammern durch eine flüssigkeitskupplung verbunden sind, so daß sich die Bewegungen des Kolbens des Actuators auf den Kolben der "Herzpumpe übertragen*As mentioned, the reversing anchor according to the invention is used in the ■ special for operating a heart pump that has a reciprocating, double * acting piston, one cylinder chamber of which is connected to a catheter to be introduced into the circulatory system of the patient other cylinder chamber communicates with a chamber of a cylinder in which one of the actuator shaft driven "piston is guided, the two chambers connected by a fluid coupling are so that the movements of the piston of the actuator transferred to the piston of the "heart pump *
Die Figuren erläutern die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel. Es stellen dar: The figures explain the invention using an exemplary embodiment. They represent:
Fig. 1 das Gerät im Aufriß, teilweise geschnitten, wobei
der elektromagnetische Aktuator eine hin- und hergehende Herzpumpe antreibt,
Fig. 2 bis 4 den erfindungegemäßen elektromagnetischen1 shows the device in elevation, partially in section, the electromagnetic actuator driving a reciprocating heart pump,
Fig. 2 to 4 the inventive electromagnetic
Aktuator, wobei der Anker in verschiedenen • Stellungen seines Hubes gezeigt ist, Fig., 5 ein Schaubild der Beziehung zwischen dem Anker-' strom und der Ankerkraft über die Länge des Ankerhubes» Actuator, with the armature shown in different • positions of its stroke, Fig. 5 is a diagram of the relationship between the armature 'current and the armature force over the length of the armature stroke »
Der erfindungsgemäße Aktuator kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden und für verschiedene Zv/ecke verwendet werden. Xm gezeichneten Beispiel ist die AnwendungThe actuator according to the invention can be embodied in different forms and used for different Zv / corners will. The example shown is the application
zum Betrieb einer hin- und hergehenden Herzpumpe dargestellt. ■"■·■"■ ■■■■-■■·"'■■*■■■for operating a reciprocating heart pump. ■ "■ · ■" ■ ■■■■ - ■■ · "'■■ * ■■■
".9-833/(K?4".9-833 / (K? 4
Bei Eig. 1 handelt es sich um eine im Takt des"Pulses druckerzeugende Pumpe 10. Diese "besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1Ϊ. mit einem Zylinder 12, in welchem sich, ein doppeltwirkender Eolben 14 hin-- und her-"bewegt» Der Korben 14 "bestimmt eine Blutpumpkammer 16 am forderen Ende des Zylinders 12 und eine Betätigungskammer 36 am anderen Ende. WLt der Blutpumpkammer 16 ist eine KatheteranOrdnung 20-Verbunden zur Erzeugung einer arterio-arterieilen Pumpwirkung (d.h. einer den Kreislauf technisch stützenden Zirkulation). Die Katheter 22 und 23 werden in die ffemoralärterien (Qberschenkelarterien) des Patienten eingeführt und naoh oben in die nach unten gehende Aorta gestoßen. Wenn der Kolben 14 in. dem Zylinder 12 hin- und hergeht, wird Blut oder andere flüssigkeit durch die Katheteranordnung 20 in der Aorta des Patienten gedrängt und "bewirkt eine Erhöhung des intrs-aortischen Druckes im Zeittakt mit der EXi&- Wellenform des Patienten* Dies bewirkt eine Stüirstmg der periphere?! Durchströmung (Perf uslon)« Wircü ü®v Kolben 14 Ton seinem linkes Satpunkt in dem gylijuier IZ m~ wird. Blut Ton äem 3£a-theter in die JDamsiOT 16 · wobei der arterielle Widerstand, geg<m veleliea das a@s?s puiEpsn iauSf verriugert viird. Die At Eig. 1 is a pump 10 that generates pressure in time with the pulse. This pump consists of a cylindrical housing 1Ϊ. with a cylinder 12 in which a double-acting piston 14 moves back and forth "The basket 14" defines a blood pumping chamber 16 at the front end of the cylinder 12 and an actuating chamber 36 at the other end. A catheter arrangement 20 is connected to the blood pumping chamber 16 to generate an arterio-arterial pumping action (ie a circulation that technically supports the circulation). Catheters 22 and 23 are inserted into the patient's ffemoral arteries and pushed close up into the descending aorta. As the piston 14 reciprocates in the cylinder 12, blood or other fluid is forced through the catheter assembly 20 in the patient's aorta and "causes the intric-aortic pressure to increase in time with the patient's EXi &" waveform * This Stüirstmg causes the peripheral ?! flow (Perf USLON) "Wircü ü®v piston 14 sound his left Satpunkt in the gylijuier IZ ~ m is. blood tone äem 3 £ a-theter in the JDamsiOT 16 · wherein the arterial resistance, geg <m veleliea the a @ s? s puiEpsn iOFF f verriugert viird. the
; t Sin xuLphtgeaeiobnator Soilwater, äa$ in Abfe^a^igfeeit rcn ■ $er HesiS3yi^lU0pe3*iode ties BatieÄfeafö o&ex? tux)Mo ! .der PElsfrs^ueixs arbeitst-s ©rr©©5öi9t »qwöSü, die ;; t Sin xuLphtgeaeiobnator Soilwater, äa $ in Abfe ^ a ^ igfeeit rcn ■ $ er HesiS3yi ^ lU0pe3 * iode ties BatieÄfeafö o & ex? tux) Mo ! .the PElsfrs ^ ueixs work- s © rr © Clipart 5öi9t »qwöSü, die;
l· digkelt dfl"» Ein,·» PX^ SestittviigissjK de^ Kolbejsi» 14· *-?4e suohl · digkelt dfl "» Ein, · »PX ^ SestittviigissjK de ^ Kolbejsi» 14 · * -? 4e suoh
die Hublänge des Kolbens zur Aufrechterhaltung einer maximalen Durchströmung, ohne daß Hämolyse eintritt. Gemäß vorliegender Erfindung dient für die Betätigung des hin- und hergehenden Kolbens der Herzpumpe ein elektromagnetischer Aktuator 25, der den Kolben 14 Über eine Flüssigkeit skupplung antreibt, derart, daß die Pumpe 14 entfernt von dem Aktuator 25 aufgestellt werden kann.the stroke length of the piston to maintain a maximum Flow without causing hemolysis. According to the present invention is used for the actuation of the back and the reciprocating piston of the heart pump, an electromagnetic actuator 25, which controls the piston 14 via a liquid clutch drives in such a way that the pump 14 can be set up away from the actuator 25.
Die flüssigkeitskupplung 27 besteht aus einem Zylinder 29, der an dem elektromagnetischen Aktuator 25 befestigt ist und einen Zylinder 30 für einen Kolben 32 bildet. Der Kolben 32 definiert in dem Zylinder 30 eine flüssigkeit ekammer 35, welche mit der Kammer 36 in der Pumpe 10 durch einen flexiblen Schlauch 38 kommuniziert. Die Pumpe 27 ist eine "starre11 !Flüssigkeitskupplung in dem Sinne, daß der Kolben 14 exakt der Bewegung des Kolbens 32 folgt. Bin Rückkopplungspotentiometer 40 ist mit dem Kolben 32 verbunden und gibt an eine geschlossene Regelschleife in der Reohensobaltung ein Signal, welohes die augenblickliche Stellung des Kolbens 14 in jedem Augenblick während des Hubes desselben anzeigt.The fluid coupling 27 consists of a cylinder 29 which is attached to the electromagnetic actuator 25 and forms a cylinder 30 for a piston 32. The piston 32 defines a fluid chamber 35 in the cylinder 30 which communicates with the chamber 36 in the pump 10 through a flexible hose 38. The pump 27 is a "rigid 11 ! Fluid coupling in the sense that the piston 14 exactly follows the movement of the piston 32. A feedback potentiometer 40 is connected to the piston 32 and gives a signal to a closed control loop in the Reohensobaltung, which is the instantaneous Indicates position of the piston 14 at any moment during the stroke of the same.
Der eletromagnetisch« Aktuator 25 hat ein niohtmagnetiecheß zylindrisches Gehäueeglied 42 mit daran befestig- . ten» ebenfalls nichtiaagnetiiiohen Stirnplatten 43 und 44.The electromagnetic actuator 25 has a non-magnetic check cylindrical housing member 42 with fastened thereon. end plates 43 and 44, which are also non-magnetic.
In dem Oti&äi?tfe 4^ Ijeiir.äet» eich ein Asker 47» 4er vergrößerte sylißdrlaohe Bndetüofce 49 and 50, verbundenIn the Oti & äi? Tfe 4 ^ Ijeiir.äet »eich an Asker 47» 4er enlarged sylißdrlaohe Bndetüofce 49 and 50, connected
duroh einen Seil 51 3cle.iKi.eren Xüurehmeeser·, aufwliet.duroh a rope 51 3cle.iKi.eren Xüurehmeeser ·, wliet.
009833/0474009833/0474
Der Anker 47 ist starr verbunden mit einer Welle 53, die x ihrerseits mit dem Kolben 32 starr verbunden ist, so daß der Anker den Kolben hin- und herbewegt. Der Anker 47 trägt keinerlei Windungen, so daß er von geringer Trägheit ist und rasch anspricht»The armature 47 is rigidly connected, so that the armature reciprocates the piston having a shaft 53 which is in turn x rigidly connected to the piston 32 back and forth. The armature 47 does not have any turns, so that it has little inertia and responds quickly »
Bin ringförmiger permanenter ISagnet 55 ist in dem Gehäuse 42 zentral angeordnet und liefert das Erregerfeld für den Anker 47. Alternativ kann auch ein Elektromagnet Ver- * wendung finden entweder anstelle des Magneten 55 oder zusätzlich zu diesem. Indessen hat 4er permanente Magnet 55 gegenüber der elektrischen felderregung zwei Vorteile: er bedarf nicht einer zugeführten Leistung und er hält die 3?eidintensität in dem magnetischen Kreis konstant infolge weniger reversiblen Permeabilität. Zu beiden Seiten des Ilagneten 55 ist eine Vielzahl von ringförmigen Ankerwicklungen 53 vorgesehen. Die Ankerwicklungen 53 sind In zwei Sätzen 65A und 65B auf gegenüberliegenden Seiten des Magneten 55 angeordnet; sie sind so miteinander verbunden, daß, wenn der Strom in einer RichtungAn annular permanent I-magnet 55 is in the housing 42 is arranged centrally and provides the excitation field for the armature 47. Alternatively, an electromagnet can also are used either instead of the magnet 55 or in addition to this. However, the 4 permanent magnet 55 has two advantages over electric field excitation: he does not need a supplied service and he holds the 3? eid intensity in the magnetic circuit constant due to less reversible permeability. On both sides des Ilagneten 55 is a plurality of annular Armature windings 53 are provided. The armature windings 53 are in two sets 65A and 65B on opposite one another Sides of the magnet 55 arranged; they are so with each other connected that when the current is in one direction
".";.. in dem Satz 65A fließt, die Eichtung in dem Sata 65B in der anderen Richtung verläuft. Die Stromversorgung der Ankerwicklung erfolgt durch einen Ereis, welcher die"."; .. flows in the set 65A, runs the calibration Tung in the Sata 65B in the other direction. The armature winding is powered by an Ereis, which the
: StroÄrichtung in jedem Satz von Vicltlungen umkehrt, um: Direction of movement in each set of turns reverses to
ί ■ den Anker 47 hin- und herzubevegen, und die Steuerdatenί ■ to move the armature 47 back and forth, and the control data
(;, des Komputers in eine vorbestimate Stromhöhe umeetzt.-(;, of the computer converted into a predetermined current level.
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Ringförmige Lamellen 60 trennen die einzelnen Wicklungen 58 und bilden Strömungewege mit den Entstücken 49 und Diese Lamellen haben erweiterte innere Teile 61, die den Spalt 62 zwischen den Lamellen verkleinern und dadurch zur Erhöhung der Linearität des Aktuators beitragen.Annular lamellae 60 separate the individual windings 58 and form flow paths with the pieces 49 and These lamellae have enlarged inner parts 61 which reduce the gap 62 between the lamellae and thereby contribute to increasing the linearity of the actuator.
Die Linearität des Aktuators 25 ist hauptsächlich bedingt durch das Verhältnis zwischen der axialen Länge der Endstücke 49 und 50 in Bezug auf die erweiterten inneren Teile 61 der Lamellen, den Spalten 62 und der Länge der Wicklungssätze 65A und 65B. Ein konstanter Antreibstrom in den Wicklungen 58 bewirkt eine gleichförmige Kraft für die Verschiebung des Ankers 47 dank der konstanten Zahl von Flugverbindungen mit dem Anker· D.h. die Reluktanz des magnetischen Kreises ist im wesentlichen konstant über die Hublänge des Ankers 47» da die Endstücke 49 und 50 in Bezug auf die Endteile 61 der Lamellen 60 eine solche axiale Länge haben, daß ein im wesentlichen konstanter Lamellenbereich in allen Stellungen des Ankers 47 nächst den Endstücken vorhanden ist.. Bei der Ausführungsform der fig. 1 hat jedes Endstück eine axiale Länge, die im wesentlichen gleich ist der Summe der axialen Längen von zwei Lamellenteilen 61 und zwei Spalten 62. ferner ist die Länge eines jeden Wicklungssatzes 65A und 65B (einechlieSlich der Lamellen) wesentlich-größer als die axiale Länge jedes der Endstücke 49 und 50, um die Unlinearität, verursacht durch Kanteneinwirkung, zu reduzieren. Die Länge 65 ist im AusführungsbeiepielThe linearity of the actuator 25 is mainly due by the ratio between the axial length of the end pieces 49 and 50 in relation to the enlarged inner parts 61 of the laminations, the gaps 62 and the length of the winding sets 65A and 65B. A constant Driving current in the windings 58 causes a uniform Kraft for the displacement of the anchor 47 thanks the constant number of flight connections with the armature, i.e. the reluctance of the magnetic circuit is essentially constant over the stroke length of the armature 47 »since the end pieces 49 and 50 in relation to the end parts 61 of the Lamellae 60 have such an axial length that a substantially constant lamellae area in all positions of the armature 47 next to the end pieces is present .. In the Embodiment of fig. 1 each end piece has an axial Length which is substantially equal to the sum of the axial lengths of two lamella parts 61 and two columns 62. Furthermore, the length of each set of windings 65A and 65B (including the laminations) is considerably greater than the axial length of each of the end pieces 49 and 50 to reduce the non-linearity caused by edge impact to reduce. The length 65 is in the example
·* zweimal so groß als die axiale Länge jedes der Endstücke·* Twice as large as the axial length of each of the end pieces
009833/0474009833/0474
Zusätzlich, sind die Endstücke 4-9 und 50 gegenüber den Spalten 62 zwischen den Lamellen verhältnismäßig breit, um die Einwirkung dieser Spalten auf die Linearität zu •verringern.Additionally, the end pieces 4-9 and 50 are opposite the Gaps 62 between the slats relatively wide, to reduce the impact of these gaps on linearity.
Eine ringförmige Kompensationswicklung 70 kann vorgesehen sein zur Überwindung der Ankerreaktion durch Erzeugung einer magnetomotorischen Kraft in einer Richtung entgegengesetzt der entmagnetisierenden magnetomotorischen Kraft der Ankerreaktion. Die Stromversorgung der Wicklung 70 soll mit dem Hub oder der Verschiebung variieren, um die Ankerreaktion, die mit dem. Hub variiert, zu kompensieren. An annular compensation winding 70 can be provided be to overcome the anchor reaction by generating a magnetomotive force in a direction opposite to the demagnetizing magnetomotive force Force of anchor reaction. The power supply to winding 70 is intended to vary with stroke or displacement the anchor reaction associated with the. Stroke varies, to compensate.
Die Wirkungsweise wird anhand der Fig· 2 bis Φ beschrieben, in denen ein elektromagnetischer Aktuator gezeigt isti der von jenem der Fig. 1 insofern etwas abweicht, als eine Kompensationswicklung 70 nicht vorhanden ist und die felderregung sowohl durch einen permanenten Magneten 55 als auch durch einen Elektromagneten 75 erzeugt wird. Der feldmagnet 75 wird mit Strom versorgt, der kontinuierlich in der gleichen Richtung flie.ßt unabhängig von der Hubrichtung des Ankers 47. Der Stromfluß ist in den Pig. 2 bis 4· durch schwarze Punkte angedeutet. Die Feldmagneten 55 und 75 arbeiten zusammen zur Erzeugung eines magnetischen Feldes oder Flusses B. Wenn in den Wicklungen .58 kein Strom fließt (Fig. 2), dann wird keine Bewegung des Ankers 4-7 erzeugt ν The mode of operation is described with reference to FIGS. 2 to Φ, in which an electromagnetic actuator is shown i which differs somewhat from that of FIG an electromagnet 75 is generated. The field magnet 75 is supplied with current which flows continuously in the same direction regardless of the stroke direction of the armature 47. The current flow is in the Pig. 2 to 4 · indicated by black dots. The field magnets 55 and 75 work together to generate a magnetic field or flux B. If no current flows in the windings .58 (Fig. 2), then no movement of the armature 4-7 is generated ν
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fließt der Strom in den schwarz angelegten Wicklungen der Jig. 3, dann bewegt sich der Anker 4-7 nach links. Die Bewegung des Ankers erklärt sich vereinfacht wie folgt: Die konstante felderregung durch den permanenten Magneten und den Elektromagneten 75 bewirkt, daß das Endstück 49 Südpol und das Endstück 50 Nordpol wird. Die Polarität der Endstücke 49 und 50 ändert sich nicht mit der Bewegungsrichtung des Ankers. Fließt der Strom in die Wicklungen 58 in der Eichtung, die in Fig. 3 durch schwarz angelegte £unkte angedeutet ist, dann können die Wicklungen einfach als stromführende Leiter in einem magnetischen ZeId, das durch Felderregung erzeugt ist, aufgefaßt werden. Auf diese ¥eise wird an d.en Ankerwicklungen eine Kraft erzeugt. In Fig. 3 würde diese Kraft nach rechts gerichtet sein. Resultierend aus dieser Kraft an den Leitern der Wicklungen ist eine Reaktionskraft, die nach links gerichtet ist, auf die Geldquelle, das ist der Anker 47· Da der Anker 47 frei beweglich ist und die Leiter stationär sind, ergibt sich die Bewegung des Ankers nach links.the current flows in the black windings of the jig. 3, then the anchor moves 4-7 to the left. The movement of the armature can be explained in simplified form as follows: The constant field excitation by the permanent magnet and the electromagnet 75 has the effect that the end piece 49 becomes the south pole and the end piece 50 becomes the north pole. The polarity of the end pieces 49 and 50 does not change with the direction of movement of the armature. If the current flows into the windings 58 in the direction indicated in FIG. 3 by black dots, then the windings can simply be regarded as current-carrying conductors in a magnetic field which is generated by field excitation. In this ¥ else a force is generated at d.en armature windings. In Fig. 3 this force would be directed to the right. As a result of this force on the conductors of the windings, there is a reaction force directed to the left on the source of money, that is the armature 47.Since the armature 47 is freely movable and the conductors are stationary, the armature moves to the left .
Wenn der Strom durch die Wicklungssätze 65A und 65B umgekehrt wird, wie in Fig. 4 gezeigt, ist die von den Wicklungen 58 ausgeübte Kraft nach links gerichtet und hieraus resultiert eine Reaktionskraft auf den imker 47 nach rechts.When the current through winding sets 65A and 65B is reversed is, as shown in Fig. 4, the force exerted by the windings 58 is directed to the left and this results in a reaction force on the beekeeper 47 to the right.
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Wie aus Fig. 5 ersichtlich, "besteht eine lineare Beziehung zwischen dem Strom I, der durch die Wicklungen 58 fließt, und der auf den Anker 47 ausgeübten Krafjfc, so daß, wenn der Strom konstant gehalten wird, die auf den Anker ausgeübte Kraft über die ganze Länge des Hubes konstant bleibt.As can be seen from Fig. 5, "there is a linear relationship between the current I flowing through the windings 58 flows, and the force exerted on the armature 47, so that if the current is held constant, the force exerted on the armature over the entire length of the stroke remains constant.
om6mAL WSPECTEDom6mAL WSPECTED
Claims (9)
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US59408166A | 1966-11-14 | 1966-11-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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