Електромагнітний привід

Електромагнітний привід, який містить магнітопровід, котушку намагнічування, якір і магнітотвердий елемент, що встановлений усередині котушки намагнічування, який відрізняється тим, що електромагнітний привід додатково оснащений котушками вмикання і вимикання та діафрагмою, яка встановлена поміж котушкою намагнічування і котушками вмикання та вимикання, а магнітопровід виконаний у вигляді замкненого сердечника, у верхній частині якого розташований направляючий отвір для переміщення якоря, щодо геометричної осі якого розташовані котушка намагнічування, котушки вмикання і вимикання, діафрагма та магнітотвердий елемент Технічне рішення, що пропонується, відноситься до магнітних систем і може бути використане, як виконавчий елемент пристроїв комутації, систем керування електроприводом, охоронних пристроїв, а також у машинобудуванні Відомий електромагнітний привід (реле), який містить якір, сталевий сердечник і електромагнітну котушку, у якому якір утримується у включеному положенні при відключенні живлення реле за рахунок утримуючої сили залишкового намагнічування сердечника [Див патент ФРН Р 4012810 5, кл Н 01F 7/13, Н 01F 1/047, Н 01F 3/10, Н 01Н 50/16, 1990р] Недоліком даного електромагнітного приводу є тривалий час відключення якоря, особливо у момент, наступний за його включенням Час його дії залежить, зокрема, від швидкості зміни струму у обмотці котушки, що визначається постійною часу обмотки і залежить від індуктивності котушки Чим більше постійна часу обмотки, тим повільніше буде спадати магнітний потік у сердечнику після зняття напруги живлення котушки і аналогічно, у разі подачі на цю ж обмотку напруги відключення реле, струм в обмотці буде наростати протягом часу, обумовленого постійною часу обмотки Тому час відключення реле, який складається з часу спадання струму у котушці після зняття напруги включення, часу зміни полярності напруги живлення котушки і часу наростання струму у котушці після подачі на неї напруги вимкнення, має значну величину, що обмежує область застосування реле, як виконавчого елемента пристрою комутації силових ланцюгів, зокрема, у захисних пристроях від ураження електричним струмом Найбільш близьким аналогом до технічного рішення, що заявляється, є електромагнітний привід, який містить магнітопровід, котушку намагнічування, усередині якої розташований якір у вигляді рухливого Т-подібного магнітопроводу, нижня частина якого виконана з магнітотвердого матеріалу, внаслідок чого якір утримується у включеному положенні при відключенні живлення котушки [див патент України № 27664, кл Н 01 F 7/13, Н 01 F 7/06, Н01 F1/32, 1999р] Однак відомий електромагнітний привід також має невисоку швидкодію відключення рухливого Тподібного магнітопроводу у випадку виникнення сигналу, який вимикає його відразу після включення (за причиною, що аналогічна до зазначеної вище), чим обмежується його область застосування, як виконавчого елемента пристроїв комутації силових ланцюгів, у тому числі у захисних пристроях від ураження електричним струмом Задачею пропонованого технічного рішення є створення електромагнітного приводу, який здатний вимкнути рухливу частини магнітопроводу навіть у випадку продовження дії сигналу включення, тобто має підвищену швидкодію вимкнення (підвищеною готовністю до відключення), що розширює функціональні можливості та область його застосування, а отже, підвищує ефективність Задача, що поставлена, досягається тим, що електромагнітний привід, який містить магнітопровід, котушку намагнічування, якір і магнітотвердий О ^ о ю 51040 З, унаслідок чого магнітні потоки котушок 2 і 5 елемент, встановлений усередині котушки намагскладаються на ДІЛЯНЦІ якір 3 - магнітотвердий нічування, додатково оснащений котушками вмиелемент 4, і якір 3 притягується до магнітотвердокання і вимикання та діафрагмою, яка встановлена го елемента 4 Магнітотвердий елемент 4, знахопоміж котушкою намагнічування і котушками вмидячись у зоні дії сумарного магнітного потоку кокання і вимикання, а магнітопровід виконаний у тушки намагнічування 2 і котушки вмикання 5, вигляді замкненого сердечника, у верхній частині максимально намагнічується якого розташований направляючий отвір для переміщення якоря, відносно геометричної ВІСІ якого Після ЗНЯТТЯ напруги живлення з обмоток корозташовані котушка намагнічування, котушки тушки намагнічування 2 і котушки вмикання 5, магвмикання і вимикання, діафрагма та магнітотвернітотвердий елемент 4, діючи як постійний магніт, дий елемент стає джерелом магнітного поля, яке забезпечує силу притягання якоря 3 до магнітотвердого елеСполучення суттєвих відомих і нових ознак мента 4 пропорційно квадрату залишкової магнітформули винаходу дозволяє одержати новий, раної індукції в сердечнику магнітотвердого елеменніше невідомий технічний результат, який полягає та 4 Якір 3 і сердечник магнітопроводу 1, в підвищенні швидкодії вимкнення і розширенні замикаючи полюса постійного магніту (магнітотвефункціональних можливостей електромагнітного рдого елемента 4), забезпечують максимальну приводу за рахунок того, що ця конструкція виконапруженість поля і магнітну індукцію усередині ристовує поділ функцій вмикання і вимикання елепостійного магніту, тобто його намагніченість, чим ктромагнітного приводу внаслідок використання гарантується постійна утримуюча сила магнітної додаткової котушки системи На фіг зображений загальний вигляд електромагнітного приводу (поздовжній розріз) Повернення притягнутого якоря 3 у вихідне положення - відключення електромагнітного приЕлектромагнітний привід складається з магніводу, відбувається під дією поворотної пружини топроводу 1, котушки намагнічування 2, підпружипри подачі на котушку вимикання 6 напруги живненого рухливого якоря 3, магнітотвердого елемелення, полярність якої протилежна полярності нта 4, який" встановлений усередині котушки напруги живлення котушки вмикання 5 Струм, що намагнічування 2 і котушки вмикання 5 та котушки протікає по обмотці котушки вимикання 6, створює вимикання 6 Привід також має діафрагму 7, яка магнітний потік вимикання, який замикається по встановлена поміж котушкою намагнічування 2 і ланцюжку якір 3 - частина сердечника магнітопрокотушками вмикання 5 і вимикання 6 Магнітопроводу 1 - діафрагма 7 - повітряний зазор і спрямовід 1 виконаний у виді замкненого сердечника, у ваний у межах якоря 3 назустріч магнітному потоку верхній частині якого розташований направляючий утримання якоря 3, який утворений намагніченим отвір 8 для переміщення підпружиненого рухливомагнітотвердим елементом 4 При визначеному го якоря, щодо геометричної ВІСІ якого розташоваструмі у обмотці котушки 6 магнітний потік вимкні котушки 2, 5, 6, діафрагма 7 та магнітотвердий нення стає більше, ніж магнітний потік утримання, і елемент 4 якір 3 під дією поворотної пружини відривається Електромагнітний привід працює в такий сповід магнітотвердого елемента 4 і повертається у сіб вихідне положення На котушку намагнічування 2 і котушку вмикання 5 подають напруги живлення з таким розраОскільки магнітний потік вимкнення якоря елехунком, щоб струми у обмотках котушок мали один ктромагнітного приводу створюється струмом конапрямок - від початку обмотки до кінця чи навпатушки вимкнення 6, то у випадку, якщо магнітний ки потік вимкнення перевищує магнітний потік вмикання, створюваний струмом обмотки вмикання 5, Струм, який протікає по обмотці котушки намавідключення приводу здійснюється з моменту погнічування 2, створює силу, що намагнічує, під дачі напруги вимикання на котушку вимикання б, дією якої виникає магнітний потік, який замикаєтьчим забезпечується швидкодія відключення прися у початковий момент по ланцюжку магнітотвеводу рдий елемент 4 - частина сердечника магнітопроводу 1 -діафрагма 7 - повітряний зазор Крім цього, магнітний потік магнітотвердого Магнітотвердий елемент 4, знаходячись у магнітелемента 4 не зникає, на відміну від прототипу, а ному полі котушки намагнічування 2, намагнічуєтьтільки витісняється у рівнобіжну ділянку магнітного ся незалежно від величини повітряного зазору ланцюга, по якому здійснювалося його намагнічупоміж якорем 3 і магнітотвердим елементом 4 вання, тобто магнітотвердий елемент 4 - частина сердечника магнітопроводу 1 - діафрагма 7 - повіОдночасно струм, який протікає по обмотці котряний зазор Збереження намагніченості магнітотушки вмикання 5, створює силу, що намагнічує, твердого елемента 4 після відключення електропід впливом якої виникає магнітний потік, що замимагнітного приводу забезпечує швидкодію при кається по ланцюжку якір 3 - частина сердечника кожному наступному його вмиканні за рахунок томагнітопроводу 1 - повітряний зазор - діафрагма 7 го, що сила спрацьовування якоря реле створюЗнаходячись у магнітному полі котушки 5, якір З, ється не тільки струмом котушки вмикання 5, але і який виконаний з магнітом'якого матеріалу, намагмагнітним полем магнітотвердого елемента 4 нічується і втягується усередину котушки 5 По мірі втягування якоря 3 усередину котушки Автором виготовлені експериментальні зразки вмикання 5 відстань поміж якорем 3 і магнітотверелектромагнітного приводу, отримані позитивні дим елементом 4 стає менше повітряного зазору результати випробувань, за результатами яких у поміж діафрагмою 7, яка виконана з магнітом'якого даний час проводиться підготовка до їх серійного матеріалу, магнітотвердим елементом 4 і якорем виробництва 51040 ЖЇШШШШШ / Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71