SU1695404A1 - Электромагнит - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электромагнитам с пр моходовым  корем. Цель изобретени  - стабилизаци  параметров электромагнита при изменении температуры. Электромагнит содержит  корь 3, установленный в корпусе 1, подвижный полюс 4, подпружиненный пружиной 8, и элемент 6 регулировани , выполненный из материала с высоким коэффициентом температурного расширени . Цель достигаетс  путем изменени  рабочего зазора за счет перемещени  полюса 4 вследствие изменени  с температурой размеров элемента 6.2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в плунжерных электромагнитах, работающих в качестве исполнительных элементов устройств автоматики.

Целью изобретения является стабилизация параметров при изменении температуры,

На фиг.1 показан один из вариантов конструктивного выполнения предложенного электромагнита; на фиг.2 - приведены графики изменения параметра элемента от температуры и перемещения якоря.

Электромагнит содержит цилиндрический корпус 1, в котором размещена обмотка 2, якорь 3, установленный в направляющей корпуса с возможностью осевого перемещения, подвижный полюс с пазами, возвратную пружину 5 якоря, элемент 6 регулирования, выполненный из материала, имеющего высокий коэффициент температурного расширения, установленный в пазу полюса 4 и в зазоре 7. В пазу полюса 4 установлена пружина 8,

Электромагнит работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку 2 создается магнитное поле, которое замыкается через якорь 3, корпус. 1 и рабочий зазор д. Якорь 3 перемещается в сторону полюса 4 на расстояние д¹ рабочего хода. При снятии напряжения литания якорь 3 возвращается в исходное положение с помощью пружины 5. Автоматическое регулирование эксплуатационных параметров осуществляется за счет ограниченного перемещения полюса 4 вдоль продольной оси (изменяется расстояние ό или Δ ). Часть рабочего зазора д используется для осуществления ограниченного перемещения полюса в пределах Δ. Элемент 6 регулирования, имеющий высокий коэффициент температурного расширения О'т (например, полимерный материал), выполнен из расчета создания осевого перемещения полюса 4 такой величины, чтобы осуществлялась стабилизация необходимых параметров электромагнита при изменении температуры.

Размер элемента 6 регулирования может определяться следующим образом. .

Изменение эксплуатационного параметра от величины температуры может быть представлено следующей зависимостью (например, для тока срабатывания):

ΔΙ¹ = К_т · ΔΤ , (1) где Δ1¹ - изменение тока срабатывания от температуры;

К_т - коэффициент, характеризующий изменение параметра электромагнита от температуры;

ΔΤ - изменение температуры.

Зависимость изменения тока срабатывания от размера может быть представлена следующей зависимостью:

Δΐ=-Κ^·Δ, (2) где ΔΙ¹¹ - изменение тока срабатывания от изменения рабочего зазора;

К^ - коэффициент, характеризующий зависимость тока срабатывания электромагнита от линейного перемещения полюса;

Δ - расстояние, в пределах которого может перемещаться якорь при температурном расширении элемента регулирования,

Для предложенной конструкции электромагнита можно записать (пренебрегая температурным расширением металлических деталей в сравнении с его значением для элемента 6 регулирования)

ΔΙ = -1^· L · «_т · ΔΤ. (3) где ΔΙ¹¹ - изменение тока срабатывания;

К - коэффициент, характеризующий зависимость параметра электромагнита от линейного перемещения полюса;

L - длина элемента регулирования:

а_т~ коэффициент температурного расширения материала элемента 6 регулирования:

ΔΤ - изменение температуры.

Для стабилизации параметров электромагнита при изменении температуры необходимо соблюдать условия:

ΙΔ I¹ I = 1Δ 1¹¹|, (4) откуда

Соотношение (5) позволит определить размер L, необходимый для стабилизации параметров изделия, при изменении температуры.

При работе электромагнита в условиях изменения температуры, например при повышении температуры, происходитухудшение эксплуатационных параметров вследствие температурного изменения магнитных свойств материала в соответствии с (1). Одновременно происходит перемеще ние полюса 4 в пределах Δ на величину, определяемую выражением (6),

Δ L = Lo(1+ α_τ · Δ Т), (6) где 1_о - начальная длина элемента регулирования.

Благодаря этому в случае выполнения условия (5) обеспечивается стабилизация параметров от температуры. При уменьше- 10 нии температуры полюс 4 под действием пружины 8 автоматически возвращается в исходное положение вследствие уменьшения размера Ь(фиг,1) и фиксируется в этом положении пружиной 8. 15

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электромагнит, содержащий корпус с расположенной в нем обмоткой, полюс, якорь, установленный в указанном корпусе 20 с возможностью осевого перемещения в направлении к полюсу, отличающийся тем, что, с целью стабилизации параметров при изменении температуры, он снабжен двумя элементами регулирования перемеще- 25 ния и двумя пружинами, полюс выполнен с двумя парами пазов, причем открытая часть одной пары пазов обращена в сторону якоря, а открытая часть другой пары пазов - в сторону противоположного торца полюса, 30 каждый из указанных элементов регулирования перемещения размещен в пазу между торцами корпуса и полюсом, а пружины установлены в пазах между корпусом и торцом полюса, обращенным к якорю, так. что полюс выполнен с возможностью перемещения в направлении перемещения якоря, причем каждый элемент регулирования перемещения выполнен из материала с высоким коэффициентом температурного расширения; а его длина в направлении перемещения полюса определяется из выражения где L-длина элемента регулирования перемещения полюса;

   Кт - коэффициент, характеризующий изменения параметра электромагнита от температуры;

   Kj' — коэффициент, характеризующий зависимость параметра электромагнита от линейного перемещения указанного полюса;

   Ст - коэффициент температурного расширения материала, из которого изготовлен элемент регулирования перемещения полюса.