RU2020697C1

RU2020697C1 - Magnetoelectric converter

Info

Publication number: RU2020697C1
Authority: RU
Inventors: И.Х. Хайруллин; Т.И. Хайруллин; И.Ф. Янгиров; Ф.Р. Исмагилов; Ю.Н. Никифоров
Original assignee: Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: flat spiral magnetic spring is arranged in clearance between permanent magnets rigidly installed with their unlike poles on housing inner wall. Inner end of spring is secured on fixed axle between magnets, and outer end of spring is coupled with movable member installed for linear travel along converter guide. Spring has on its ends output leads to be connected to controlled current source. Simplified design is provided by use of flat spiral spring to drive reciprocating actuator and to supply current from controlled current source. EFFECT: simplified design, enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам возвратно-поступательного движения, и может быть использовано в приводе с подобного рода движением исполнительного органа. The invention relates to electrical engineering, in particular to electric machines reciprocating, and can be used in a drive with a similar kind of movement of the executive body.

Известен электрический двигатель возвратно-поступательного движения [1] , содержащий статор с магнитопроводом и обмотками управления и якорь, несущий постоянный магнит, причем постоянный магнит выполнен в виде двух расположенных аксиально цилиндров, намагниченных радиально в противоположных направлениях и связанных между собой магнитопроводящим сердечником. Known electric motor reciprocating motion [1], containing a stator with a magnetic circuit and control windings and an armature bearing a permanent magnet, and the permanent magnet is made in the form of two axially arranged cylinders magnetized radially in opposite directions and connected by a magnetic core.

Недостатком известного электрического двигателя является сложность ее конструкции, обусловленная наличием сложной системы взаимосвязанных элементов. A disadvantage of the known electric motor is the complexity of its design, due to the presence of a complex system of interconnected elements.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является магнитоэлектрический преобразователь [2] , содержащий постоянные магниты, закрепленный на магнитопроводящих пружинах якорь и катушку с обмоткой управления, где один из упомянутых магнитов закреплен неподвижно с торцевой части катушки и снабжен полюсными наконечниками, а магнитопроводящие пружины изогнуты в виде петли, одни ветви которых размещены с внешней стороны катушки с обмоткой управления и прилегают к полюсным наконечникам неподвижного постоянного магнита, а другие расположены внутри катушки и между ними закреплен подвижный постоянный магнит, причем оба постоянных магнита обращены друг к другу разноименными полюсами, а также неподвижный постоянный магнит разделен на два постоянных магнита, которые размещены по обе стороны неподвижного постоянного магнита, причем все магниты расположены в одной плоскости. The closest technical solution adopted for the prototype is a magnetoelectric transducer [2] containing permanent magnets, an anchor and a coil with a control winding mounted on magnetically conducting springs, where one of the magnets is fixed stationary from the end of the coil and is equipped with pole tips, and magnetically conducting springs bent in the form of a loop, some branches of which are placed on the outside of the coil with a control winding and are adjacent to the pole pieces of a fixed permanent magnet, and others are located inside the coil and a movable permanent magnet is fixed between them, both permanent magnets facing each other with opposite poles, and the stationary permanent magnet is divided into two permanent magnets that are placed on both sides of the stationary permanent magnet, all magnets are located in the same plane .

Недостатком известного магнитоэлектрического преобразователя является сложность его конструкции, обусловленная наличием сложной системы взаимосвязанных элементов. A disadvantage of the known magnetoelectric converter is the complexity of its design, due to the presence of a complex system of interconnected elements.

Цель изобретения - упрощение конструкции. The purpose of the invention is to simplify the design.

Цель достигается тем, что в известной конструкции магнитоэлектрического преобразователя, содержащего прямоугольный корпус-магнитопровод, постоянные магниты и магнитопроводящую пружину с подвижным элементом, в отличие от прототипа, магнитопроводящая пружина выполнена в виде плоской спиральной пружины и размещена в зазоре между постоянными магнитами, установленными жестко разноименными полюсами на внутренней стенке корпуса, причем пружина внутренним концом закреплена на неподвижной оси между магнитами, а внешним концом связана с подвижным элементом, имеющим возможность линейного перемещения по направляющей преобразователя, а также на концах пружины имеются электрические выводные концы с возможностью подключения к управляемому источнику тока. The goal is achieved by the fact that in the known design of the magnetoelectric transducer containing a rectangular casing-magnet core, permanent magnets and a magnetically conductive spring with a movable element, unlike the prototype, the magnetically conductive spring is made in the form of a flat spiral spring and is placed in the gap between the permanent magnets mounted rigidly opposite poles on the inner wall of the housing, and the spring with the inner end mounted on a fixed axis between the magnets, and the outer end connected with Vision member having a possibility of linear displacement along the guide converter, as well as the ends of the spring are electrically lead end to be connected to a controllable current source.

Широко известно применение в науке и технике постоянных магнитов в устройствах автоматики, а плоских спиральных пружин в часовых механизмах. В предлагаемом изобретении применение плоской спиральной пружины для привода в движение исполнительного органа существенно упрощает конструкцию за счет устранения сложной системы взаимосвязанных элементов управления, что соответствует критерию "Существенные отличия". It is widely known the use of permanent magnets in science and technology in automation devices, and flat coil springs in clockwork. In the present invention, the use of a flat spiral spring to drive the actuator significantly simplifies the design by eliminating a complex system of interconnected controls, which meets the criterion of "Significant differences".

На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows the design of the converter; figure 2 is a section aa in figure 1.

Магнитоэлектрический преобразователь содержит прямоугольный корпус - магнитопровод 1, постоянные магниты 2 и магнитопроводящую пружину 3 с подвижным элементом 4 (исполнительный орган), где магнитопроводящая пружина 3 выполнена в виде плоской спиральной пружины и размещена в зазоре между постоянными магнитами 2, установленными жестко разноименными полюсами на внутренней стенке корпуса 1, причем пружина 3 внутренним концом 5 закреплена на неподвижной оси 6 между магнитами 2, а внешним концом 7 связана с подвижным элементом 4, имеющим возможность линейного перемещения по направляющей 8 преобразователя, а также на концах 5,7 пружины 3 имеются электрические выводные концы 9,10 с возможностью подключения к управляемому источнику тока (не показан). The magnetoelectric transducer comprises a rectangular casing - a magnetic core 1, permanent magnets 2 and a magnetically conductive spring 3 with a movable element 4 (actuator), where the magnetically conductive spring 3 is made in the form of a flat spiral spring and is placed in the gap between the permanent magnets 2 mounted by rigidly opposite poles on the inner the wall of the housing 1, and the spring 3 with the inner end 5 mounted on a fixed axis 6 between the magnets 2, and the outer end 7 is connected with the movable element 4, with the possibility linear movement along the guide 8 of the Converter, as well as at the ends 5.7 of the spring 3 there are electrical output ends 9.10 with the ability to connect to a controlled current source (not shown).

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

При подключении к управляемому источнику тока электрических выводных концов 9,10 по пружине 3 потечет ток, причем ток 11 переменного направления. Ток взаимодействует с магнитным полем постоянных магнитов 2, в результате на пружину 3 будет действовать переменная по направлению электромагнитная сила, которая будет закручивать и раскручивать пружину 3, последняя приводит в движение подвижный элемент 4 - исполнительный орган возвратно-поступательного движения. When connected to a controlled current source of electrical output ends 9,10, a current 3 will flow through the spring 3, and the current 11 of a variable direction. The current interacts with the magnetic field of the permanent magnets 2, as a result, the electromagnetic force acting in the direction of the spring 3 will act on the spring 3, which will twist and untwist the spring 3, the latter drives the movable element 4 - the executive body of the reciprocating motion.

Таким образом предложенная конструкция по сравнению с прототипом позволяет существенно упростить конструкцию. Thus, the proposed design in comparison with the prototype can significantly simplify the design.

Claims

A MAGNETO-ELECTRIC CONVERTER comprising a rectangular magnetic casing, permanent magnets and a magnetically conductive spring with a movable element, characterized in that, in order to simplify the design, the magnetically conductive spring is made flat spiral and is placed in the gap between the permanent magnets mounted rigidly opposite poles on the inner wall of the housing, moreover, the spring with the inner end mounted on a fixed axis between the magnets, and the outer end connected with a movable element, with the possibility Strongly linear displacement transducer on the guide and on the ends of the spring are electrically lead end, intended for connection to a controllable current source.