RU2704962C1 - Поворотный электромагнит - Google Patents
Поворотный электромагнит Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704962C1 RU2704962C1 RU2019105332A RU2019105332A RU2704962C1 RU 2704962 C1 RU2704962 C1 RU 2704962C1 RU 2019105332 A RU2019105332 A RU 2019105332A RU 2019105332 A RU2019105332 A RU 2019105332A RU 2704962 C1 RU2704962 C1 RU 2704962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sectors
- rotor
- stator
- magnetic
- ferromagnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, к поворотным электромагнитам, и может быть использовано в электромеханизмах, в пневматических и гидравлических системах, где требуются малые перемещения и большие усилия, а также стабильность усилия по перемещению якоря. Технической результат заключается в увеличении усилия при сохранении габаритов и потребляемой мощности, а также стабильность усилия по углу поворота ротора. Поворотный электромагнит имеет магнитопровод 1, имеющий полюса 2 в виде секторов, диски ротора 3 и диски статора 4 в виде секторов, обмотку 5, немагнитную втулку 6, вал 7, корпус 8, подшипники вместе с крышками 9, возратную пружину 10, упор 11. Корпус 8 жестко связан с магнитопроводом 1. Ротор 3 имеет набор секторов из ферромагнитного и немагнитного материалов, они механически связаны с втулкой 6 и с валом 9. Статор 4 содержит набор секторов из ферромагнитного и немагнитного материалов. Толщина дисков 3, 4 в два раза больше, чем высота выступов на магнитопроводе. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, а конкретно к поворотным электромагнитам, и может быть использовано в электромеханизмах, в пневматических и гидравлических системах, где требуются малые перемещения и большие усилия, а также стабильность усилия по перемещению якоря.
Известно техническое решение по патенту RU №2167462. Сущность заключается в том, что позиционный электромагнит, содержащий двухполюсный поворотный якорь из магнитомягкого материала, обмотку управления, охватывающую якорь, статор, включающий два механически соединенных и магнито-изолированных двухполюсных магнитопровода и постоянный магнит возбуждения из закритического материала между ними, при этом каждый полюс якоря установлен с возможностью взаимодействия с двумя полюсами обоих магнитопроводов при постоянном радиальном воздушном зазоре между ними, вал якоря выполнен из немагнитного материала, в качестве закритического материала применен сплав неодим-железо-бор, длина постоянного магнита определяется соотношением:
SM - площадь поперечного сечения постоянного магнита;
G - суммарная геометрическая проводимость воздушных зазоров.
Недостатком является сравнительно малое усилие, связанное с тем, что взаимодействие между якорем и статором реализуется на двумерной поверхности.
Наиболее близким техническим решением к заявленному техническому решению по наибольшему количеству совпадающих признаков и достигаемому техническому результату, выбранному заявителем в качестве прототипа, является поворотный электромагнит, у которого движение полюсов ротора перпендикулярно магнитным силовым линиям (см. Л.И. Столов, А.Ф. Афанасьев, "Моментные двигатели постоянного тока", М. Энергоатомиздат 1989 г., рис. 3.9а., стр. 65). Сущность заключается в том, что поворотный электромагнит содержит цилиндрический статор с магнитопроводом и двумя полюсами, обмотку управления и ротор с явно выраженными полюсами.
Недостатком является сравнительно малое усилие и нестабильность по углу поворота ротора.
Технической результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в увеличении усилия поворотного электромагнита при сохранении габаритов и потребляемой мощности, а также стабильность усилия по перемещению ротора.
Технический результат достигается тем, что в поворотный электромагнит, имеющий статор с магнитопроводом и двумя полюсами, обмотку управления и ферромагнитный ротор, полюса и ротор имеют форму секторов, ротор и статор содержат чередующиеся диски в виде секторов с набором чередующихся ферромагнитных и немагнитных элементов.
Заявленное техническое решение поясняется чертежами (Фиг. 1 - Фиг. 4):
- на Фиг. 1 - показано продольное сечение поворотного электромагнита;
- на Фиг. 2 - показано поперечное сечение;
- на Фиг. 3 - показано сечение цилиндрической поверхностью;
- на Фиг. 4 - показано расположение секторов в начальном положении.
Предлагаемый электромагнит имеет магнитопровод 1 имеющий выступы 2 в виде секторов, диски ротора 3 и диски статора 4, обмотку 5, немагнитную втулку 6, вал 7, корпус 8, подшипники вместе с крышками 9, возратную пружину 10, упор 11.
Корпус 8, жестко связан с магнитопроводом 1.
Ротор 3 представляет собой набор секторов из ферромагнитного и немагнитного материалов, они механически связаны с втулкой 6 и с валом 9 и движутся вместе с ними.
Статор 4 представляет собой набор секторов из ферромагнитного и немагнитного материалов, они механически связаны с магнитопроводом 1 и неподвижны. Магнитопровод 1 имеет выступы в виде секторов. Толщина дисков 3, 4 в два раза больше, чем высота выступов на магнитопроводе.
На фиг. 2 и фиг. 3 ферромагнитные сектора показаны штриховкой, а немагнитные не заштрихованы. Угловая ширина всех ферромагнитных секторов и выступов одинаковая.
Электромагнит работает следующим образом. При обесточенной обмотке возвратная пружина 10 перемещает ротор 3 вправо до упора 11. При этом имеется небольшое перекрытие секторов ротора 3 и секторов статора 4 (фиг. 4). При подаче напряжения на обмотку 5 по ней течет электрический ток, возникает магнитный поток и появляются электромагнитные силы, действующие на сектора ротора 3 (пути прохождения магнитного поля показаны на фиг. 3), который передается на связанный вместе с ними втулку 6. Эта сила действует через вал 7 на исполнительный механизм.
Эффективность предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом можно показать следующим образом. Электромагнитный момент, действующий на сектора ротора, определяется формулой:
где М1 - электромагнитный момент, действующий на один сектор; Bδ - магнитная индукция в зазоре; δ∑ - сумма длин зазоров; R1, R2 - внутренний и наружный радиусы; ϕ - угол перекрытия; m - число рабочих зазоров; n - число секторов;
Из последней формулы следует, что с увеличением числа секторов электромагнита n общий момент М возрастает пропорционально при сохранении МДС обмотки. Отметим, что в первом приближении момент М прямо пропорциональна квадрату тока обмотки и не зависит от перемещения ϕ. Данный электромагнит рекомендуется к применению в механизмах с небольшим перемещением ротора и с большими усилиями исполнительного механизма.
Далее детально представлены конструктивные особенности признаков, приведенных на указанных фигурах.
Таким образом, в результате многослойного исполнения области электромагнитного взаимодействия секторов ротора и статора, получен поворотный электромагнит, обеспечивающий повышенные энергетические характеристики и повышенный электромагнитный момент.
Claims (1)
- Поворотный электромагнит, содержащий статор с магнитопроводом и двумя полюсами, обмотку управления и ферромагнитный ротор, отличающийся тем, что полюса и ротор имеют форму секторов, ротор и статор содержат чередующиеся диски в виде секторов с набором чередующихся ферромагнитных и немагнитных элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105332A RU2704962C1 (ru) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | Поворотный электромагнит |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019105332A RU2704962C1 (ru) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | Поворотный электромагнит |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2704962C1 true RU2704962C1 (ru) | 2019-11-01 |
Family
ID=68500979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019105332A RU2704962C1 (ru) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | Поворотный электромагнит |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2704962C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU336711A1 (ru) * | Поворотный электромагнит | |||
SU665369A1 (ru) * | 1977-03-01 | 1979-05-30 | Предприятие П/Я А-7374 | Электромагнитный привод |
RU2407134C2 (ru) * | 2009-02-17 | 2010-12-20 | Владимир Михайлович Чернухин | Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением |
RU118136U1 (ru) * | 2012-02-02 | 2012-07-10 | Николай Владимирович Давыдов | Магнитный редуктор-мультипликатор |
RU2594018C1 (ru) * | 2015-05-28 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Магнитный редуктор |
WO2018215817A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Baruffaldi S.P.A. | Rotor for a dual armature movement transmission device for a cooling fan of vehicle |
-
2019
- 2019-02-25 RU RU2019105332A patent/RU2704962C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU336711A1 (ru) * | Поворотный электромагнит | |||
SU665369A1 (ru) * | 1977-03-01 | 1979-05-30 | Предприятие П/Я А-7374 | Электромагнитный привод |
RU2407134C2 (ru) * | 2009-02-17 | 2010-12-20 | Владимир Михайлович Чернухин | Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением |
RU118136U1 (ru) * | 2012-02-02 | 2012-07-10 | Николай Владимирович Давыдов | Магнитный редуктор-мультипликатор |
RU2594018C1 (ru) * | 2015-05-28 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Магнитный редуктор |
WO2018215817A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Baruffaldi S.P.A. | Rotor for a dual armature movement transmission device for a cooling fan of vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5559378A (en) | Three-pole electromagnetic actuator for pneumatic distributing devices | |
US5175457A (en) | Linear motor or alternator plunger configuration using variable magnetic properties for center row and outer rows of magnets | |
JP7194457B2 (ja) | 受動的に制御整列される可変回転子/固定子を備える永久磁石モーター | |
US8084913B2 (en) | DC motor with asymmetrical poles | |
US10230292B2 (en) | Permanent magnet operating machine | |
KR940704077A (ko) | 경량 고출력 기전장치(lightweight high power electromotive device) | |
JP4880313B2 (ja) | シリンダ形リニアアクチュエータ | |
JPH01194854A (ja) | リニアモータ | |
JP7358461B2 (ja) | 線形電気機械 | |
CN102694444A (zh) | 定位力互补式双定子圆筒型直线电机 | |
US4275371A (en) | Electromagnetic rotary actuator | |
EP0024909B1 (en) | Improvements in solenoids | |
RU2704962C1 (ru) | Поворотный электромагнит | |
US20120242174A1 (en) | Hybrid Electro-Magnetic Reciprocating Motor | |
JP2017208910A (ja) | 同期電動機の回転子 | |
JPS61180562A (ja) | 制限角度トルクモ−タ | |
US4578604A (en) | Solenoid actuators | |
US10910935B2 (en) | Electromagnetic linear actuator | |
RU2700666C1 (ru) | Линейный электродвигатель | |
RU2543512C1 (ru) | Линейный электродвигатель | |
CN113381581A (zh) | 一种永磁电磁副拉/推传动结构的实现方法及其动力装置 | |
JPH05504671A (ja) | 電気機械 | |
JP2022007249A (ja) | 筒型リニアモータ | |
RU2792975C1 (ru) | Линейный электродвигатель | |
RU133372U1 (ru) | Электрическая машина |