RU2397567C1 - Polarised electromagnet - Google Patents

Polarised electromagnet Download PDF

Info

Publication number
RU2397567C1
RU2397567C1 RU2009118029/09A RU2009118029A RU2397567C1 RU 2397567 C1 RU2397567 C1 RU 2397567C1 RU 2009118029/09 A RU2009118029/09 A RU 2009118029/09A RU 2009118029 A RU2009118029 A RU 2009118029A RU 2397567 C1 RU2397567 C1 RU 2397567C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
possibility
plates
pole
anchors
windings
Prior art date
Application number
RU2009118029/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Брониславович Андрианов (RU)
Григорий Брониславович Андрианов
Бронислав Аристархович Андрианов (RU)
Бронислав Аристархович Андрианов
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority to RU2009118029/09A priority Critical patent/RU2397567C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2397567C1 publication Critical patent/RU2397567C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electromagnets (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: polarised electromagnet includes magnetic conductor made in the form of two pins parallel to each other, on which windings are arranged. Between pole tips there arranged are constant magnets with direction of magnetisation axes from one pin to the other. Two rotary-type armatures are installed in load-carrying part. Pole tips are installed with possibility of pairwise joint movement along each of two pins. Rotary-type armatures consist of the base installed by means of hinges in holes of the load-carrying part fixed on pole tip, and laminated of the part plates. Each of the plates is installed with possibility of longitudinal movement.
EFFECT: increasing impact-and-vibration resistance, possibility of obtaining stable actuation voltage by enabling the control of armature travel and adjoining of armatures to cores when controlling the item parametres.
4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам, и может быть использовано при конструировании поляризованных реле, контакторов, дистанционных переключателей, разнообразных устройств автоматики.The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical apparatuses, and can be used in the design of polarized relays, contactors, remote switches, various automation devices.

Известны поляризованные электромагниты, в которых при отсутствии тока в обмотке на якорь действуют две противоположно направленные силы, создаваемые разветвленным потоком постоянного магнита. Когда в обмотке протекает ток, в магнитной системе возникает рабочий поток, проходящий последовательно через рабочие зазоры. При этом при соответствующей полярности подаваемого на обмотку напряжения в одних рабочих зазорах эти потоки складываются, а в других вычитаются. При определенном значении тока происходит перебрасывание якоря в другое положение (1. Ройзен В.З. Электромагнитные малогабаритные реле. 2. Гордон А.В., Сливанская А.Г. Поляризованные электромагниты. - М.: Энергия 1964. 3. Ройзен В.З. Малогабаритные поляризованные реле и дистанционные переключатели - М.: Энергия 1969).Polarized electromagnets are known in which, in the absence of current in the winding, two oppositely directed forces act on the armature created by a branched flux of a permanent magnet. When current flows in the winding, a working stream arises in the magnetic system, passing sequentially through the working gaps. In this case, with the corresponding polarity of the voltage supplied to the winding, in some working gaps, these flows are added, and in others they are subtracted. At a certain value of the current, the armature is transferred to another position (1. Roizen VZ Electromagnetic small-sized relays. 2. Gordon AV, Slivanskaya AG Polarized electromagnets. - M .: Energy 1964. 3. Roizen V. Z. Small-sized polarized relays and remote switches - M .: Energy 1969).

Известен поляризованный электромагнит (патент SU №1784104 от 23.12.1992 г.), в котором содержится магнитопровод в виде двух параллельных друг другу стержней с полюсными наконечниками и обмотками, якорь поворотного типа, установленный на оси и выполненный из двух частей, расположенных на концах несущей детали, постоянные магниты, расположенные между полюсными наконечниками.Known polarized electromagnet (patent SU No. 1784104 from 12.23.1992), which contains a magnetic circuit in the form of two rods parallel to each other with pole tips and windings, a rotary type anchor mounted on an axis and made of two parts located at the ends of the carrier parts, permanent magnets located between the pole pieces.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является поляризованный электромагнит по заявке RU №93001323/07 от 01.11.1993, содержащий магнитопровод, состоящий из двух параллельных стержней с полюсными наконечниками и обмотками, расположенными на стержнях, якорь поворотного типа, состоящий из двух частей, установленных в несущих деталях с возможностью взаимодействия с полюсными наконечниками, кроме того, электромагнит содержит постоянные магниты, размещенные между полюсными наконечниками и имеющие направление осей намагниченности от одного стержня магнитопровода к другому, причем части якоря имеют самостоятельные оси и шарнирно связаны с несущей деталью.Closest to the claimed technical solution is a polarized electromagnet according to the application RU No. 93001323/07 of 01.11.1993, containing a magnetic circuit consisting of two parallel rods with pole tips and windings located on the rods, a rotary type anchor, consisting of two parts installed in supporting parts with the possibility of interaction with the pole pieces, in addition, the electromagnet contains permanent magnets located between the pole pieces and having the direction of the magnetization axes from the bottom of the core of the magnetic circuit to another, moreover, the parts of the armature have independent axes and are pivotally connected to the supporting part.

Оба указанных выше решения имеют следующие недостатки:Both of the above solutions have the following disadvantages:

а) отсутствует возможность изменения хода якоря в процессе регулирования, приемлемая для производства;a) there is no possibility of changing the course of the anchor in the regulatory process, acceptable for production;

б) отсутствует возможность дополнительного регулирования прилегания якоря к сердечникам в случае необходимости изменения хода якоря, а также возможность устранения люфта якоря на оси, образующегося по причине производственных допусков. В случае наличия люфта даже в одном из отверстий появляется дребезг якоря и, как следствие, уменьшение ударовиброустойчивости, зависание якоря, колебание напряжения срабатывания.b) there is no possibility of additional regulation of the fit of the anchor to the cores if it is necessary to change the course of the armature, nor is it possible to eliminate the backlash of the armature on the axis formed due to manufacturing tolerances. If there is play, even in one of the holes there is a bounce of the anchor and, as a result, a decrease in shock and vibration resistance, the anchor hangs, and the operation voltage fluctuates.

Техническим результатом изобретения является увеличение ударовиброустойчивости, возможность получения стабильного напряжения срабатывания путем создания возможности регулирования хода якоря и прилегания якорей к сердечникам в процессе регулирования параметров изделия.The technical result of the invention is to increase the shock and vibration resistance, the ability to obtain a stable operating voltage by creating the ability to control the course of the armature and the fit of the anchors to the cores in the process of adjusting the parameters of the product.

Этот технический результат достигается тем, что в поляризованном электромагните, содержащем магнитопровод, выполненный в виде двух стержней, параллельных друг другу, на которых размещены обмотки и полюсные наконечники, между которыми размещены постоянные магниты с направлением осей намагниченности от одного стержня к другому, а также два якоря поворотного типа, установленные в несущей детали, в соответствии с изобретением, полюсные наконечники установлены с возможностью попарного совместного перемещения вдоль каждого из двух стержней, а якоря поворотного типа состоят из основания, шарнирно установленного в отверстиях несущей детали, закрепленной на полюсном наконечнике и шихтованной из пластин части, причем каждая из пластин установлена с возможностью продольного перемещения.This technical result is achieved in that in a polarized electromagnet containing a magnetic circuit, made in the form of two rods parallel to each other, on which windings and pole pieces are placed, between which there are permanent magnets with the direction of the magnetization axes from one rod to another, as well as two rotary type anchors installed in the supporting part in accordance with the invention, pole pieces are mounted for pairwise joint movement along each of the two rods d, and the rotary type anchors consist of a base pivotally mounted in the holes of the supporting part, mounted on the pole tip and lined with parts of the plates, each of the plates being installed with the possibility of longitudinal movement.

Существенными признаками, достаточными для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата, является следующее:The essential features sufficient to achieve the technical result provided by the invention are the following:

а) сердечники - магнитопроводы с катушками имеют полюсные наконечники, пара которых с магнитом между ними составляют монолитный узел - полюс, якорь содержит шихтованную из пластин рабочую часть, пластины установлены с возможностью перемещения и прикреплены с помощью винтов;a) cores - magnetic circuits with coils have pole tips, a pair of which with a magnet between them form a monolithic unit - a pole, the anchor contains a working part laden from the plates, the plates are mounted for movement and attached with screws;

б) наконечники в составе полюса, каждый из которых имеет паз (для передвижения на плоском сердечнике) или круглое отверстие (в случае, когда сердечник для катушки круглый), могут свободно перемещаться на сердечниках - магнитопроводах и фиксироваться в нужном месте для определенного хода якоря с помощью винтов.b) the tips in the pole, each of which has a groove (for movement on a flat core) or a round hole (in the case where the core for the coil is round), can move freely on the core - magnetic circuits and be fixed in the right place for a specific armature with using screws.

На чертежах представлен заявляемый поляризованный электромагнит:The drawings show the claimed polarized electromagnet:

- на фиг.1 - полюсные наконечники, выполненные с пазами для плоских сердечников и с постоянным магнитом между ними, расположенным на общей магнитонепроводящей скобе;- figure 1 - pole pieces made with grooves for flat cores and with a permanent magnet between them, located on a common magnetically non-conductive bracket;

- на фиг.2 - электромагнит в сборе с якорями, прикрепленными к траверсе, и сердечниками;- figure 2 - electromagnet assembly with anchors attached to the traverse, and cores;

- на фиг.3 - электромагнит в сборе с якорем и сердечниками, рабочая часть якоря выполнена шихтованной из тонких пластин с возможностью перемещения и фиксирования их с помощью винтов;- figure 3 - electromagnet assembly with an anchor and cores, the working part of the armature is made of thin plates with the ability to move and fix them with screws;

- на фиг.4 - схема работы электромагнита с двумя полюсами с якорями и соединяющей их траверсой.- figure 4 is a diagram of the operation of an electromagnet with two poles with anchors and a connecting beam connecting them.

Поляризованный электромагнит (фиг.1, 2, 3, 4) содержит магнитопровод, выполненный из двух стержней 1 и 1', на концах которых установлены по паре наконечников 2 и 2', параллельных друг другу; обмотки 3 и 3', расположенные на стержнях 1 и 1'; постоянные магниты 4 и 4', размещенные между полюсными наконечниками и имеющие направление осей намагничивания от одного стержня к другому; два якоря 5 и 5' поворотного типа, расположенные напротив соответствующих пар полюсных наконечников и имеющие рабочие органы: пластины 6 и 6', прикрепленные с возможностью продольного перемещения в горизонтальном направлении; несущие детали 7 и 7', на которых установлены полюсные наконечники со стержнями 1 и 1' в пазах наконечников (или в круглых отверстиях). На осях 8 и 8', установленных в отверстиях скобы 7, установлены якоря 5 и 5', прикрепленные в нижней части к траверсе 9.The polarized electromagnet (FIGS. 1, 2, 3, 4) contains a magnetic circuit made of two rods 1 and 1 ', at the ends of which are installed a pair of tips 2 and 2' parallel to each other; windings 3 and 3 'located on the rods 1 and 1'; permanent magnets 4 and 4 ', located between the pole pieces and having the direction of the magnetization axes from one rod to another; two rotary type anchors 5 and 5 ', located opposite the corresponding pairs of pole pieces and having working bodies: plates 6 and 6', attached with the possibility of longitudinal movement in the horizontal direction; bearing parts 7 and 7 'on which pole pieces are mounted with rods 1 and 1' in the grooves of the tips (or in round holes). On the axes 8 and 8 'installed in the holes of the bracket 7, anchors 5 and 5' are installed, attached at the bottom to the crosshead 9.

Заявляемый поляризованный электромагнит работает следующим образом.The inventive polarized electromagnet operates as follows.

В начальном положении один из якорей и контакты реле разомкнуты. Основной поток обоих магнитов замыкается через другой замкнутый к сердечникам якорь.In the initial position, one of the anchors and the relay contacts are open. The main stream of both magnets closes through another anchor closed to the cores.

При подаче питания на обмотки 3 и 3' возбуждаемый ими рабочий поток Фр последовательно замыкается через оба якоря 5 и 5'. При этом поток Фп постоянных магнитов 4 и 4' и рабочий поток Фр обмоток 3 и 3' в зазоре а и а' складываются, а в зазоре б и б' вычитаются. Это приводит к перебрасыванию якорей 5 и 5' в новое устойчивое положение.When power is applied to the windings 3 and 3 ', the working stream Ф p excited by them is sequentially closed through both anchors 5 and 5'. In this case, the flux Φ n of permanent magnets 4 and 4 'and the working flux Φ p of the windings 3 and 3' in the gap a and a 'add up, and are subtracted in the gap b and b'. This leads to the transfer of anchors 5 and 5 'to a new stable position.

При обесточивании обмоток 3 и 3' якорь 5 разомкнут, а якорь 5' замкнут и удерживается потоком Фп постоянных магнитов 4.When the windings 3 and 3 'are de-energized, the armature 5 is open, and the armature 5' is closed and held by the flux Φ n of permanent magnets 4.

При подаче питания обратной полярности на обмотки 3 и 3' происходит возврат обоих якорей в исходное состояние.When reverse polarity is applied to the windings 3 and 3 ', both anchors return to their original state.

В заявляемом изобретении в процессе сборки устройства установка хода якоря, зазоров и давлений контактов, тягового усилия, зависящего от прилегания рабочей поверхности якоря к рабочей поверхности магнитопровода (полюсного наконечника) производится с помощью установки полюсных наконечников путем перемещения их вдоль стержней и фиксации на них винтами 10 и 10'.In the claimed invention, in the process of assembling the device, the installation of the armature course, clearances and contact pressures, traction, depending on the abutment of the working surface of the armature to the working surface of the magnetic circuit (pole tip) is made by installing the pole pieces by moving them along the rods and fixing them with screws 10 and 10 '.

При этом также устанавливается прилегание шихтованных пластин 6 и 6' якорей к рабочим поверхностям 11 и 11', устанавливается единственный раз в процессе сборки отдельно собирающегося узла полюса. Перемещением каждой пластины 6 и 6' устанавливают якоря 5 и 5' с возможно большим прилеганием и без люфта, предварительно приведя в соприкосновение рабочей поверхности якорей с рабочими поверхностями наконечников 11 и 11'. При этом учитывается технологический допуск расстояний от осей вращения 8 и 8' до рабочих поверхностей полюсных наконечников 11 и 11'. В случае отсутствия шихтованных пластин (например, как изображена одна пластина 6 на рис.2) рабочие поверхности в силу указанных причин не могут прилегать, как требуется, поэтому в больших пределах меняются тяговые усилия якорей (могут отличаться на правом и левом якорях в два раза) и в связи с этим напряжения срабатывания не одинаковы. Это отрицательно сказывается на стабильности работы устройства. В связи с этим стабильных параметров работы устройства добиться невозможно.It also establishes the fit of the laminated plates 6 and 6 'of the anchors to the working surfaces 11 and 11', is established only once during the assembly of a separately assembled node of the pole. By moving each plate 6 and 6 ', the anchors 5 and 5' are installed with the greatest possible fit and without play, previously bringing the working surface of the anchors into contact with the working surfaces of the tips 11 and 11 '. In this case, the technological tolerance of the distances from the axis of rotation 8 and 8 'to the working surfaces of the pole pieces 11 and 11' is taken into account. In the absence of laminated plates (for example, as one plate 6 is shown in Fig. 2), the working surfaces, for the indicated reasons, cannot adhere as required, therefore, the pulling forces of the anchors vary over a wide range (they can be twice as different on the right and left anchors ) and in this regard, the operating voltages are not the same. This adversely affects the stability of the device. In this regard, stable parameters of the device cannot be achieved.

Кроме того, в процессе регулирования возможно изменение хода якоря путем освобождения винтов 10 и 10' и перемещения полюсных наконечников на стержнях. При перемещении полюсов от центра ход якорей увеличивается, при перемещении к центру - ход уменьшается.In addition, during the regulation process, it is possible to change the course of the armature by loosening the screws 10 and 10 'and moving the pole pieces on the rods. When moving the poles from the center, the course of the anchors increases, when moving to the center, the course decreases.

В случае установки на якоре одной цельной пластины 6 и 6' (см. фиг.2) уменьшение или увеличение хода якоря путем перемещения несущих скоб 7 и 7' на стержнях или перемещение цельных пластин 6 и 6' на якоре меняет расстояние от центра вращения осей 8 и 8' до прилегающих точек рабочих поверхностей якоря и сердечника. Прилегания в достаточной мере не наблюдается. Оно возможно только при другой конфигурации детали 6, изготовленной только для этого хода. Такое изделие не регулируется. Оно рассчитано на единственный возможный ход якоря. Но даже в этом случае регулируется на этом ходу недостаточно хорошо, так как достижение необходимых допусков геометрических размеров требует специального оборудования, позволяющего добиться высокой точности изготовления.In the case of the installation of one solid plate 6 and 6 'at the anchor (see figure 2), reducing or increasing the stroke of the armature by moving the bearing brackets 7 and 7' on the rods or moving the solid plates 6 and 6 'at the anchor changes the distance from the center of rotation of the axes 8 and 8 'to the adjacent points of the working surfaces of the armature and core. The fit is not sufficiently observed. It is possible only with a different configuration of the part 6, made only for this move. Such a product is not regulated. It is designed for the only possible course of the anchor. But even in this case, it is not well regulated on this move, since the achievement of the necessary tolerances of geometric dimensions requires special equipment to achieve high manufacturing accuracy.

Claims (1)

Поляризованный электромагнит, содержащий магнитопровод, выполненный в виде двух стержней, параллельных друг другу, на которых размещены обмотки и полюсные наконечники, между которыми размещены постоянные магниты с направлением осей намагниченности от одного стержня к другому, а также два якоря поворотного типа, установленные в несущей детали, отличающийся тем, что полюсные наконечники установлены попарно с возможностью совместного перемещения вдоль стержней, а якоря поворотного типа состоят из основания, шарнирно установленного в отверстиях несущей детали, закрепленной на полюсном наконечнике, и шихтованной из пластин части, причем каждая из пластин установлена с возможностью продольного перемещения. A polarized electromagnet containing a magnetic circuit made in the form of two rods parallel to each other, on which windings and pole pieces are placed, between which there are permanent magnets with the direction of the magnetization axes from one rod to another, as well as two rotary type anchors installed in the supporting part characterized in that the pole pieces are installed in pairs with the possibility of joint movement along the rods, and the rotary type anchors consist of a base pivotally mounted in ERSTU carrier member attached to the pole piece and the laminated portion of the plates, wherein each of the plates is mounted for longitudinal movement.
RU2009118029/09A 2009-05-12 2009-05-12 Polarised electromagnet RU2397567C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118029/09A RU2397567C1 (en) 2009-05-12 2009-05-12 Polarised electromagnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118029/09A RU2397567C1 (en) 2009-05-12 2009-05-12 Polarised electromagnet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2397567C1 true RU2397567C1 (en) 2010-08-20

Family

ID=46305631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009118029/09A RU2397567C1 (en) 2009-05-12 2009-05-12 Polarised electromagnet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2397567C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653532C2 (en) * 2016-03-28 2018-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева" Polarized electromagnet
RU184105U1 (en) * 2017-11-01 2018-10-16 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Polarized electromagnetic relay
RU2742722C1 (en) * 2020-02-03 2021-02-10 Владиян Федорович Шумилов Polarized single-winding electromagnetic relay

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОРДОН А.В. и др. Поляризованные электромагниты. - М.-Л.: Энергия, 1964, с.21 рис.1.12. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653532C2 (en) * 2016-03-28 2018-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева" Polarized electromagnet
RU184105U1 (en) * 2017-11-01 2018-10-16 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Polarized electromagnetic relay
RU2742722C1 (en) * 2020-02-03 2021-02-10 Владиян Федорович Шумилов Polarized single-winding electromagnetic relay

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4994776A (en) Magnetic latching solenoid
EP0196022B1 (en) Polarized electromagnetic actuator device
KR101024773B1 (en) Electromagnetic linear actuator
US20110210809A1 (en) Latching linear solenoid
CN103650089B (en) Electromagnetic operating device and employ the opening and closing device of this device
US6084492A (en) Magnetic actuator
US4730175A (en) Polarized electromagnet device
US2741728A (en) Polarized electromagnetic devices
RU2397567C1 (en) Polarised electromagnet
RU2713475C1 (en) Polarized miniature electromagnetic relay
RU2749091C1 (en) Electric switching device with electromagnetic drive
RU2742722C1 (en) Polarized single-winding electromagnetic relay
JP2019139885A (en) Electromagnetic device and magnetic relay
EP4310880A1 (en) Rotary-segment electromechanical system with reluctance boost
US3016434A (en) Permanent magnet attachments for electromagnetically operable switching devices
JP2003016882A (en) Operating device for power switchgear
KR20000056768A (en) A permant magnet excited linear actuator
JPS60223458A (en) Electromagnetic linear movement apparatus
RU2293389C2 (en) Electromagnet
RU121642U1 (en) BISTABLE ELECTROMAGNET OF THE DRIVE OF THE SWITCHING DEVICE
WO2021176669A1 (en) Electromagnetic relay
JP2805918B2 (en) Polarized electromagnetic relay
US20080036560A1 (en) Electromagnet Apparatus
KR100206996B1 (en) Electromagnetic relay
SU1432683A1 (en) Linear direct-current motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110513