PL232577B1

PL232577B1 - Two-sided plunger electromagnet

Info

Publication number: PL232577B1
Application number: PL426273A
Authority: PL
Inventors: Przemysław Filipek
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-06-28
Also published as: PL426273A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest elektromagnes nurnikowy dwustronny.The subject of the invention is a double-ended plunger electromagnet.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr US2018051822 (A1) znany jest zawór zatrzaskowy, który zawiera ferromagnetyczną powłokę, ferromagnetyczną iglicę, magnes stały, elektromagnes i ferromagnetyczny tłok, który jest umieszczony w ferromagnetycznej powłoce.From the patent application US2018051822 (A1) a latch valve is known which comprises a ferromagnetic shell, a ferromagnetic needle, a permanent magnet, an electromagnet and a ferromagnetic piston which is housed in a ferromagnetic shell.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN106194638 (A) znana jest pompa nurnikowa sterowana elektromagnetycznie. Elektromagnes jest podłączony do górnego końca korpusu pompy przez śrubę. Górna pokrywa jest trwale połączona z górną częścią korpusu pompy przez uszczelkę. Tłoki są ruchomo połączone z górną pokrywą. Części kontaktowe trzpieni i górna płyta pokrywy zawierają pyłoszczelne pierścienie uszczelniające. Główne sprężyny powrotne są połączone poza tłokami w sposób łącząc y, a dwa końce każdej głównej sprężyny powrotnej są odpowiednio połączone z górną płytką pokrywy i odpowiednim tłokiem w sposób zaciskowy. Magnesy trwałe są osadzone w szczytach trzpieni i znajdują się poniżej elektromagnesu. Spód korpusu pompy jest trwale połączony odpowiednio z zaworem zwrotnym wpływającego oleju i zaworem zwrotnym do spuszczania oleju. Poprzez elektromagnes, który realizuje cofanie, pompa nurnikowa sterowana elektromagnetycznie zastępuje strukturę konwencjonalnego silnika stacji pomp.An electromagnetically controlled plunger pump is known from the patent application no. CN106194638 (A). The solenoid is connected to the upper end of the pump housing via a screw. The top cover is firmly connected to the top of the pump housing through a gasket. The pistons are movably connected to the top cover. The stem contact parts and the top cover plate contain dust-tight sealing rings. The main return springs are connected outside the pistons in a y-engage manner, and the two ends of each main return spring are respectively connected to the top cover plate and the respective piston in a clamping manner. The permanent magnets are seated at the top of the mandrels and are located below the solenoid. The bottom of the pump housing is firmly connected to the oil check valve and the oil drain valve, respectively. Via an electromagnet that performs the retraction, an electromagnetically controlled plunger pump replaces the structure of a conventional pump station motor.

Z opisu patentowego nr GB2289374 A znany jest siłownik elektromagnetyczny, który składa się z obudowy, wewnątrz której umieszczony jest element ruchomy, z prowadnicą, której trzpień znajduje się w otworze obudowy. Na trzpieniu prowadnicy w części poza obudową osadzona jest sprężyna oparta pierwszym końcem o zewnętrzną ściankę obudowy, zaś drugim końcem o blokadę sprężyny osadzoną na trzpieniu prowadnicy.From the patent specification No. GB2289374 A an electromagnetic actuator is known, which consists of a housing inside which a movable element is placed, with a guide, the pin of which is located in the housing opening. On the guide pin, in a part outside the housing, a spring is mounted, with its first end against the outer wall of the housing, and with its other end against the spring block mounted on the guide pin.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr US2018068773 (A1) znane jest rozwiązanie posiadające ruchomy magnes trwały, którego płaszczyzna wyznaczona przez linię międzybiegunową jest prostopadła do osi cewki.From the description of the patent application No. US2018068773 (A1) a solution is known having a movable permanent magnet, the plane of which defined by the inter-polar line is perpendicular to the axis of the coil.

Znana jest z katalogu firmy Enes klisza magnetyczna, umożliwiająca wizualną kontrolę położenia linii granicznej pomiędzy biegunami magnesu trwałego (linii międzybiegunowej).A magnetic plate is known from the Enes catalog, which enables visual inspection of the position of the boundary line between the poles of a permanent magnet (inter-pole line).

Celem wynalazku jest poprawa wydajności elektromagnesu nurnikowego dwustronnego.The object of the invention is to improve the performance of a double-ended plunger electromagnet.

Przedmiotem wynalazku jest elektromagnes nurnikowy dwustronny posiadający obudowę, wewnątrz której, umieszczony jest trzpień prowadnicy, który znajduje się w otworze obudowy, natomiast na trzpieniu prowadnicy w części poza obudową osadzona jest sprężyna oparta pierwszym końcem o zewnętrzną ściankę obudowy, zaś drugim końcem o blokadę sprężyny osadzoną na trzpieniu prowadnicy.The subject of the invention is a double-sided plunger electromagnet with a housing, inside which the guide pin is located, which is located in the housing opening, while on the guide pin, in the part outside the housing, a spring is mounted, with its first end against the outer wall of the housing, and with the other end against the spring block. on the guide pin.

Istotą wynalazku jest to, że wewnątrz obudowy znajduje się magnes trwały, którego płaszczyzna wyznaczona przez linię międzybiegunową jest prostopadłe do osi obudowy. Natomiast do magnesu trwałego z jednej strony przylega podstawa pierwszej prowadnicy, której trzpień znajduje się w pierwszym otworze obudowy. Na trzpieniu pierwszej prowadnicy w części poza obudową osadzona jest pierwsza sprężyna, która pierwszym końcem oparta jest o zewnętrzną ściankę obudowy, zaś drugim końcem oparta jest o blokadę pierwszej sprężyny osadzoną na trzpieniu pierwszej prowadnicy. Natomiast do drugiej strony magnesu trwałego przylega podstawa drugiej prowadnicy, której trzpień znajduje się w drugim otworze obudowy. Z kolei na trzpieniu drugiej prowadnicy w części poza obudową osadzona jest druga sprężyna, która pierwszym końcem oparta jest o zewnętrzną ściankę obudowy, zaś drugim końcem oparta jest o blokadę drugiej sprężyny osadzoną na trzpieniu drugiej prowadnicy. Natomiast na zewnątrz obudowy znajdują się nieruchome uzwojenia umieszczone w położeniu ustalonym pomiędzy linią międzybiegunową a końcami magnesu trwałego.The essence of the invention is that inside the casing there is a permanent magnet, the plane of which defined by the inter-polar line is perpendicular to the casing axis. On one side, the permanent magnet is adjoined by the base of the first guide, the pin of which is located in the first hole in the housing. A first spring is mounted on the first guide pin, in a part outside the housing, with its first end resting against the outer wall of the housing, and with its other end resting against the first spring lock mounted on the first guide pin. On the other hand, the base of the second guide adjoins the other side of the permanent magnet, the pin of which is located in the second hole in the housing. On the other hand, on the second guide pin, in a part outside the housing, a second spring is mounted, with its first end resting against the outer wall of the housing, and with its other end resting against the second spring lock mounted on the second guide pin. On the other hand, on the outside of the housing, there are stationary windings placed in a fixed position between the inter-pole line and the ends of the permanent magnet.

Zaletą zastosowania elektromagnesu nurnikowego dwustronnego według wynalazku jest to, że ma małą masę w stosunku do innych rozwiązań o tej samej mocy i nie występują w nim straty magnesowania rdzenia. Elektromagnes charakteryzuje się małym poborem mocy ze względu na fakt bezpośredniego oddziaływania przewodu z prądem na pole magnesu trwałego.The advantage of using the double-sided plunger electromagnet according to the invention is that it has a low weight compared to other solutions of the same power and does not suffer from core magnetization losses. The electromagnet is characterized by low power consumption due to the direct interaction of the conductor with the current on the field of the permanent magnet.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia widok perspektywiczny na elektromagnes nurnikowy dwustronny z częściowym wyrwaniem.The invention has been illustrated by an embodiment in the drawing which shows a perspective view of a partially broken double-ended plunger electromagnet.

Elektromagnes nurnikowy dwustronny w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, składał się z obudowy 1 w kształcie rury zaślepionej obustronnie. W obu zaślepieniach znajdowały się otwory. Rura wykonana była ze szkła akrylowego i posiadała długość 120 mm, średnicę wewnętrzną 13 mm i średnicę zewnętrzną 16 mm. Wewnątrz obudowy 1 umieszczony był ruchomy magnes trwały 2 PL 232 577 B1The double-sided plunger electromagnet in the embodiment shown in the drawing consisted of a casing 1 in the shape of a tube, blinded on both sides. There were holes in both blinds. The tube was made of acrylic glass and was 120 mm long, with an inner diameter of 13 mm and an outer diameter of 16 mm. Inside the housing 1 there was a movable permanent magnet 2 PL 232 577 B1

MW12x50/N38 w kształcie walca o średnicy 12 mm i wysokości 50 mm, którego płaszczyzna wyznaczona przez linię międzybiegunową 3 była prostopadła do osi obudowy 1. Do magnesu trwałego 2 z jednej strony przylegała podstawa 4a pierwszej prowadnicy 4, której trzpień 4b znajdował się w pierwszym otworze obudowy 1. Na trzpieniu 4b pierwszej prowadnicy 4 w części poza obudową 1 znajdowała się pierwsza sprężyna 5, która pierwszym końcem oparta była o zewnętrzną ściankę obudowy 1, a drugim końcem oparta była o blokadę 6 pierwszej sprężyny 5 osadzoną na trzpieniu 4b pierwszej prowadnicy 4. Do drugiej strony magnesu trwałego 2 przylegała podstawa 7a drugiej prowadnicy 7, której trzpień 7b znajdował się w drugim otworze obudowy 1. Na trzpieniu 7b drugiej prowadnicy 7 w części poza obudową 1, znajdowała się druga sprężyna 8, która pierwszym końcem oparta była o zewnętrzną ściankę obudowy 1, a drugim końcem oparta była o blokadę 9 drugiej sprężyny 8, osadzoną na trzpieniu 7b drugiej prowadnicy 7. Na zewnątrz obudowy 1 znajdowały się nieruchome uzwojenia 10a, 10b, składające się pięćdziesięciu zwojów drutu nawojowego DN2E o średnicy 0,5 mm i całkowitej szerokości 4 mm, umieszczone w położeniu ustalonym pomiędzy linią międzybiegunową 3 a końcami magnesu trwałego 2.MW12x50 / N38 in the shape of a cylinder with a diameter of 12 mm and a height of 50 mm, the plane defined by the inter-pole line 3 was perpendicular to the axis of the housing 1. The permanent magnet 2 was adjacent to the base 4a of the first guide 4 on one side, the pin 4b of which was located in the first the housing opening 1. On the mandrel 4b of the first guide 4, in a part outside the housing 1, there was a first spring 5, with its first end resting against the outer wall of the housing 1, and with its other end resting against the stopper 6 of the first spring 5 mounted on the mandrel 4b of the first guide 4 On the other side of the permanent magnet 2 there was a base 7a of the second guide 7, the pin 7b of which was located in the second hole of the housing 1. On the pin 7b of the second guide 7, in a part outside the housing 1, there was a second spring 8, with its first end resting against the outer one. the wall of the housing 1, and with its other end it rested against the lock 9 of the second spring 8, seated on the pin 7b of the second guide 7. outside the housing 1, there were fixed windings 10a, 10b, consisting of fifty turns of a DN2E winding wire with a diameter of 0.5 mm and a total width of 4 mm, placed in a fixed position between the inter-pole line 3 and the ends of the permanent magnet 2.

Działanie elektromagnesu nurnikowego dwustronnego polega na tym, że prąd doprowadzony do końców 11a, 11b uzwojeń 10a, 10b, bezpośrednio oddziałuje z magnesem trwałym 2, powodując wytworzenie siły przesuwającej magnes trwały 2 względem uzwojeń 10a, 10b w osi obudowy 1. W zależności od kierunku prądu płynącego przez uzwojenia 10a, 10b, wraz z przesuwem magnesu trwałego 2, razem z nim w jednym kierunku przemieszczają się prowadnice 4, 7. Trzpień jednej z nich zostaje wsunięty do wnętrza obudowy 1 powodując ściśnięcie osadzonej na nim sprężyny a trzpień drugiej prowadnicy zostaje w tym samym czasie wysunięty poza obudowę 1, powodując zwolnienie osadzonej na nim sprężyny. Po wyłączeniu prądu w uzwojeniach 10a, 10b, siła sprężystości sprężyn 5, 8 przesuwa podstawy 4a, 7a prowadnic 4, 7 wraz z magnesem trwałym 2, do położenia ustalonego przez siły sprężyn 5, 8.The operation of the double-sided plunger electromagnet is based on the fact that the current fed to the ends 11a, 11b of the windings 10a, 10b directly interacts with the permanent magnet 2, creating a force that shifts the permanent magnet 2 against the windings 10a, 10b along the axis of the housing 1. Depending on the direction of the current flowing through the windings 10a, 10b, along with the movement of the permanent magnet 2, the guides 4, 7 move with it in one direction. The pin of one of them is inserted into the housing 1 causing compression of the spring mounted on it, and the pin of the other guide stays therein at the same time extended beyond the housing 1, causing the release of the spring mounted thereon. After switching off the current in the windings 10a, 10b, the spring force of the springs 5, 8 moves the bases 4a, 7a of the guides 4, 7 together with the permanent magnet 2 to the position determined by the forces of the springs 5, 8.

W przedmiotowym wynalazku, wykorzystano nowo odkryte zjawisko fizyczne dotyczące oddziaływania przewodnika z prądem stałym na linię międzybiegunową, będącą linią graniczną pomiędzy biegunami magnetycznymi magnesu trwałego. Zjawisko to nie zostało dotychczas opisane i jest rozszerzeniem bądź dopełnieniem zjawiska opisującego ruch przewodnika z prądem stałym w stałym polu magnetycznym. Zjawisko dotyczy oddziaływania (przyciąganie/odpychanie) przewodnika z prądem stałym na linię międzybiegunową, która to linia jest pomijana lub wręcz nie występuje w znanych opisach zjawisk magnetycznych. Nie znaleziono również opisu takiej linii, która istnieje i jest wykrywana wizualnie przez użycie kliszy magnetycznej.In the present invention, the newly discovered physical phenomenon concerning the interaction of a conductor with a direct current on the interpolar line which is the boundary line between the magnetic poles of a permanent magnet is used. This phenomenon has not been described so far and is an extension or supplement to the phenomenon describing the movement of a DC conductor in a constant magnetic field. The phenomenon concerns the interaction (attraction / repulsion) of a direct current conductor on an interpolar line, which line is omitted or even absent in known descriptions of magnetic phenomena. Also, no description of such a line has been found which exists and is visually detected by the use of magnetic film.

Claims

Patent claim

1. Double-sided plunger electromagnet with a housing, inside which the guide pin is placed, which is located in the housing opening, while on the guide pin, in the part outside the housing, a spring is mounted, with its first end against the outer wall of the housing, and with the other end against the spring block, which is mounted on the housing. the guide pin, characterized in that inside the housing (1) there is a permanent magnet (2), the plane of which is defined by the inter-polar line (3) perpendicular to the axis of the housing (1), while the base is adjacent to the permanent magnet (2) on one side (4a) of the first guide (4), the pin (4b) of which is located in the first opening of the housing (1), and the first spring (5) is mounted on the pin (4b) of the first guide (4) in a part outside the housing (1) the first end of which rests against the outer wall of the housing (1), and with its other end it rests against the lock (6) of the first spring (5) seated on the mandrel (4b) of the first guide (4), instead of the other side of the permanent magnet (2), there is the base (7a) of the second guide (7), the pin (7b) of which is located in the second hole of the housing (1), and on the pin (7b) of the second guide (7) in a part outside the housing (1) houses a second spring (8), the first end of which rests against the outer wall of the housing (1), and its other end rests against the lock (9) of the second spring (8) mounted on the pin (7b) of the second guide (7) ), while outside the casing (1) there are fixed windings (10a, 10b), placed in a fixed position between the inter-pole line (3) and the ends of the permanent magnet (2).