Пропорційний електромагніт

*> і СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН О 09) C5D4 Н 01IF 7/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3666171/24-07 установленный с возможностью осевого перемещения, причем немагнитная гильза герметично отделяет якорь от катушки возбуждения и внешнего магнитопровода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы путем улучшения линейности тяговой характеристики,на торце якоря, обращенном к неподвижному полюсу, выполнена кольцевая канавка трапецеидального сечения, так что насыщающийся ферромагнитный кольцевой шунт образован на якоре в виде двух элементов, один из которых имеет переменное сечение, возрастающее по мере удаления от торца якоря, и образован частью якоря между периферийной боковой поверхностью указанной кольцевой канавки и наружной цилиндрической поверхностью якоря, а другой элемент шунта образован другой боковой поверхностью кольцевой канавки и торцовой поверхностью якоря. (22) 21.11.83 (46) 07.03.87. Бнш. № 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (72) Е.П.Липчанский и П.З.Гуцевич (53) 621.318.3(088.8) (56) Патент Японии № 55-7930» кл. Н 01 F 7/16, F 16 К 31/02, 1980. Любчик М.А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов. М.: Энергия, 1974, с. 117, рис. 1—29, е. {54)(57) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ, содержащий внешний магнитопровод, катушку возбуждения немагнитную гильзу, магнитопровод, расположенный внутри катушки возбуждения, включающий в себя неподвижный полюс с насыщающимся ферромагнитным кольцевым шунтом и цилиндрический якорь, 1 І ІС а Ч 3 7 5 п Фиг.) С 1207318 ка, в которой установлена втулка 8. Изобретение относится к электроЯкорь 4 цилиндрической формы имеет магнитам пропорционального действия, сквозную расточку» в которой жестко являющимся основными управляющими установлен направляющий стержень 9, узлами элементов гидроавтоматики В гильзе 3 якорь 4 устанавливается с пропорциональным управлением (расс зазором и направляется при перемепределителей, дросселей, регулятощении направляющим стержнем 9 во ров потока, предохранительных и реч втулках 8 и 10. дукционных кл агганов), используемых в системах дистанционного пропорциоНа торце якоря 4, обращенном к нального управления гидрофицирования t неподвижному упо| ', выполнена перифеo машинами и оборудованием (прессах, рийная кольцевая канавка 11 трапецеи других устройствах, в том числе идального сечения, которая имеет пеи с ЧПУ). риферийную коническую поверхность А, образующую в продольном сечении якоЦелью изобретения является повыЇ5 ря 4 острый угол о с его наружной б шение точности за счет улучшения лицилиндрической поверхностью Б. нейности тяговой характеристики на Кольцевая канавка образует на рабочем ходе якоря без значительноякоре два насыщающихся ферромагнитго снижения усилия пропорционального ных шунта (фиг. 2 ) . Первый из шунэлектромагнита. 20 тов переменного сечения образован На фиг, Ї изображен продольный частью якоря, расположенного между разрез предлагаемого протюоциональкольцевой канавкой 11 и наружной ного электролита; на фиг. 2 - часть цилиндрической поверхностью Б якоякоря, обращенная к упору; на ря 4. Второй шунт образован торцофиг, 3 - график зависимости усилия 25 вой частью якоря, охваченной коль- , электромагнита от хода при заданном цевой канавкой 11. значении величины тока в катушке возбуждения. Площадь поперечного сечения перПропорциональный электромагнит вого шунта якоря возрастает по мере состоит из внешнего магнитопровода 30 удаления от торца В якоря 4. 1, катушки возбуждения 2, внутреннеКольцевая кромка 12 на торце го магнитопровода, расположенного якоря ограничена наружной цилиндривнутри катушки возбуждения, который ческой поверхностью Б и конической включает герметичную гильзу 3, сваповерхностью А, ренную из двух магнитопроводящих Наружная торцовая поверхность В частей а и Ь и третьей части с из якоря 4, охваченная кольцевой канавнемагнитного материала, подвижного кой 11, а также кольцевая кромка полюса в виде цилиндрического якоря 12 могут лежать в одной плоскости. 4, установленного в полости гильзы Оптимальный диаметр d торцовой час3 с возвожностыо осевого перемещения, ти якоря, ограниченный кольцевой 40 канавкой 11 (т.е. ширина канавки) выи неподвижного полюса, на который напрессовывается гильза 3 своей чабирается экспериментально с целью стью Ь, образующей в сопряжении с получения оптимального значения проупором 5 неподвижный полюс,Выступапорциональности для конкретного тиющий за пределы сердечника участок поразмера электромагнита. 45 части b герметичной гильзы 3 явМежду упором 5 и якорем 4 установ ляется ферромагнитным шунтом неподлена дистанционная шайба 13 из невижного полюса. На выступающую из магнитного материала. внешнего магнитопровода часть гильПолость 14, в которой размещен зы устанавливается фланец 6 с уплотякорь, герметично отделена от внеш50 него магнитопровода 1 и катушки вознительным кольцом 7. Части а, Ъ, с' гильзы 3 выполнены буждения 2 посредством герметичной с плоскими торцами, сверенными межсварной гильзы 3, которая напрессоду собой, например, посредством дифвана на упор 5 и уплотнена в глухом фузионной сварки с нагревом в вакуфланце 6 уплотнительным кольцом 7. уме, с исключением смешивания магнит- 55 Предложенная конструкция пропорного и немагнитного материалов. ционального электромагнита предусНа внутренней поверхности гильзы матривает диффузионную сварку частей со стороны фланца 6 выполнена расточгильзы только по плоскости торцам 1 1207318 деталей.При диффузионной сварке необсечения и ферромагнитного шунта неходим плотный контакт сопрягаемых поподвижно!о полюса, при этом тяговое верхностей и сварка частей гильзы по усилие электромагнита изменяется неплоским торцам деталей является бозначительно, так как с торцом упора лее технологической операцией по 5 вступает во взаимодействие второй сравнению со сваркой частей гильзы ферромагнитный шунт якоря, охваченс коническими торцовыми поверхностяный кольцевой канавкой 11 (см. фиг.3, ми, так как добиться плотного конкривая 15). такта по плоским поверхностям техноТаким образом, тяговое усилие логически легче, чем по коническим. 10 электромагнита на рабочем ходе якоря существенно не уменьшается. Плоские торцы свариваемых частей гильзы выполняются на универсальном Предлагаемая конструкция позвооборудовании без применения специальляет путем изменения диаметра торцоной дорогостоящей оснастки, необховой части якоря, ограниченной кольдимой при изготовлении и подгонке (5 девой канавкой 11, получить оптимальсопрягаемых конических торцовых поную форму характеристики при положеверхностей свариваемых деталей гильнии якоря 4 ближе к упору 5. зы. При увеличении диаметра d от опУстройство работает следующим тимального значения магнитное взаимообразом. 20 действие торца В якоря с торцом К При протекании тока в катушке упора в конце рабочего хода якоря возбуждения 2 якорь 4 притягивается увеличивается (фиг. 3, кривая 16), к упору 5, развивая при этом усилие ухудшая при этом линейность характе-* пропорциональное величине тока в каристики и снижая устойчивость работушке возбуждения, которое изменяет- 25 ты гидроаппарата, управляемого элекся на рабочем ходе якоря при неизментромагнитом.При уменьшении диаметра ной в-еличине тока (см. график, фиг. 3, d от оптимального значения магниткривая 15). Это достигается благоданое взаимодействие торца В якоря с ря наличию на торце якоря 4 двух ферторцом К упора 5 в конце рабочего ромагнитных шунтов, образованных коль-зо хода якоря уменьшается (фиг. 3, крицевои канавкой 11. вая 17), снижая усилие электромагнита на рабочем ходе якоря и чувствительность управления гидроаппарата В начале рабочего хода якоря усипо току. лие, развиваемое электромагнитом, в Таким образом за счет получения основном обусловлено взаимодействием 35 оптимальной характеристики пропорферромагнитного шунта якоря переменционального электромагнита повышаного сечения с ферромагнитным шунтом ется устойчивость работы элементов неподвижного полюса, при этом влиягидроавтоматики и чувствительность ние второго шунта якоря на усилие электромагнита незначительно. 40 их управления по току, в которых в качестве управляющей ступени исПо мере приближения якоря к упопользуется предлагаемый электромагру происходит насыщение первого фернит. ромагнитного шунта якоря переменного 1207318 s Фиг. Z