ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ


RU (11) 2255893 (13) C1

(51) 7 B66C1/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003133348/11 
(22) Дата подачи заявки: 2003.11.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.11.17 
(45) Опубликовано: 2005.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: GB 1164081 A, 10.09.1969. DE 1913524 B, 15.06.1972. RU 2111160 C1, 20.05.1998. 
(72) Автор(ы): Трегубов Д.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "ДимАл" (RU) 
Адрес для переписки: 610047, г.Киров, ул. Дзержинского, 18-128, Г.П. Чернядьеву 

(54) ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Изобретение относится грузоподъемным устройствам, в частности к грузоподъемным электромагнитам. Устройство содержит магнитопровод 1 с внутренним 2 и наружным 3 полюсами, катушку управления 4, выполненную из изолированного провода, защитную шайбу 5 и заливочную массу 6. Катушка управления состоит из первой 4.1 и второй 4.2 катушек. Первая катушка размещена вблизи наружного полюса магнитопровода и выполнена так, что в ней обеспечивается большая плотность тока, чем во второй катушке. Вторая катушка размещена вдоль внутреннего полюса магнитопровода. Технический результат – эффективное использование витков катушки, которые расположены вблизи наружного полюса магнитопровода и лучше охлаждаются. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике, а именно к грузоподъемным электромагнитам, и может быть использовано для захвата и удерживания ферромагнитных материалов и деталей из них при погрузочно-разгрузочных работах.

Известен грузоподъемный электромагнит, содержащий магнитопровод с внутренним и наружным полюсами, с технологической воронкой и отверстием по центру, защитную шайбу, заливочную массу и катушку управления, выполненную из изолированного провода и имеющую форму кольца с прямоугольной выемкой по наружному диаметру (см. патент РФ N 2111160, В 66 С 1/06, 20.05.98).

Недостатком известного электромагнита является сравнительно небольшая грузоподъемность для сыпучих грузов, таких как скрап, стружка, чушки. Это вызвано концентрацией магнитного потока по внутреннему полюсу в результате того, что здесь расположено наибольшее число витков катушки. В то же время магнитный поток по наружному полюсу значительно слабее, из-за чего поднимаемый скрап стремится к внутреннему полюсу, где площадь магнитного взаимодействия небольшая. Кроме того, в связи с тем, что наибольшее число витков катушки расположено у внутреннего полюса, очень сильно ухудшаются условия теплоотвода, из-за чего происходит неравномерный нагрев катушки, требующий продолжительных пауз между включениями электромагнита для выравнивания температуры катушки. Катушка управления данного электромагнита имеет сложную форму и нетехнологична. Для размещения такой катушки магнитопровод тоже должен иметь специальную конструкцию, что затрудняет его изготовление и не позволяет реализовать предложение в порядке модернизации электромагнита с обычной конструкцией магнитопровода при его ремонте.

Наиболее близким аналогом является грузоподъемный электромагнит, содержащий магнитопровод с внутренним и наружным полюсами, защитную шайбу, заливочную массу и выполненную из изолированного провода катушку управления с фаской на верхнем торце со стороны внутреннего полюса. Фаска уменьшает число витков катушки возле внутреннего полюса, что обеспечивает более равномерное распределение магнитного поля по площади электромагнита и повышает его грузоподъемность для сыпучих грузов (см. патент РФ № 2159209, В 66 С 1/06, 20.11.2000 г.).

Катушка управления и магнитопровод данного электромагнита тоже имеют сложную специальную форму и потому нетехнологичны, а предложение не может быть реализовано в существующих электромагнитах с типичной конструкцией магнитопровода в порядке модернизации при их ремонте. Кроме того, в процессе работы катушка нагревается неравномерно. Витки катушки, расположенные вблизи стенок магнитопровода, нагреваются меньше, чем витки, расположенные в середине катушки. Минимальный нагрев имеют витки, примыкающие к наружному полюсу электромагнита, обеспечивающему наилучшее охлаждение. При этом рабочий ток в катушке выбирается таким, чтобы температура в наиболее горячей зоне катушки не превышала значения, допустимого для применяемой изоляции провода, а это ограничивает грузоподъемность электромагнита. 

Задачей изобретения является повышение грузоподъемности электромагнита путем более эффективного использования витков катушки, которые расположены вблизи наружного полюса и лучше охлаждаются, а также улучшение технологичности изготовления и ремонта электромагнита.

Это достигается тем, что в грузоподъемном электромагните, содержащем магнитопровод с внутренним и наружным полюсами, катушку управления, выполненную из изолированного провода, защитную шайбу и заливочную массу, согласно изобретению, катушка управления выполнена из первой и второй катушек, причем первая катушка размещена вблизи наружного полюса магнитопровода и выполнена так, что в ее проводе обеспечивается большая плотность тока, чем в проводе второй катушки, а вторая катушка размещена вдоль внутреннего полюса магнитопровода. Для обеспечения указанного соотношения плотностей тока первая и вторая катушки могут быть соединены последовательно, причем первая катушка выполнена из провода меньшего сечения. Возможно выполнение второй катушки из двух частей, подключенных друг к другу параллельно.

Возможно также параллельное включение первой и второй катушки, при этом их сечение провода и электрическое сопротивление выбраны, исходя из соотношения

R1S1<R 2S2,

где R1 и R2 - электрическое сопротивление первой и второй катушек соответственно; 

S1 и S2 - сечение провода этих катушек. 

Вторая катушка может быть выполнена из материала с меньшей электропроводностью.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид электромагнита; на фиг.2-4 - варианты схем катушек управления; на фиг.5 и 6 -. поперечное сечение катушки управления.

Электромагнит состоит из магнитопровода 1 с внутренним полюсом 2, наружным полюсом 3, катушки управления 4, выполненной из изолированного провода, защитной шайбы 5 и заливочной массы 6, заполняющей зазоры вокруг катушки управления. Катушка управления 4 состоит из первой катушки 4.1, расположенной вблизи от наружного полюса, и второй катушки 4.2, занимающей оставшийся объем полости магнитопровода.

При последовательном соединении катушек 4.1 и 4.2 и одинаковом протекающем по ним электрическом токе (см. фиг.2) катушку 4.1 выполняют из провода меньшего сечения, что позволяет увеличить магнитный поток вблизи наружного полюса за счет увеличения числа витков, расположенных в этой зоне. Большая плотность тока в катушке 4.1 увеличивает количество выделяющейся в ней энергии, но это не приводит к перегреву, поскольку катушка 4.1 примыкает к наружному полюсу 3, обеспечивающему лучшее охлаждение. Уменьшение объема катушки 4.1 за счет применения провода меньшего сечения позволяет несколько увеличить объем катушки 4.2, например выполнить ее из материала с меньшей электропроводностью, пропорционально увеличив его сечение. Наиболее рационально применение для этого алюминия, что к тому же снижает стоимость электромагнита и улучшает его тепловой режим, так как алюминий дешевле меди и имеет более высокую теплопроводность.

В том случае, если предпочтительной является намотка всей катушки управления проводом одинакового сечения, катушку 4.2 выполняют из двух частей 4.2.1 и 4.2.2, соединенных параллельно (см. фиг.3). Катушка 4.2 обычно выполняется из секций, соответствующим соединением которых в ней могут быть образованы нужные части (см. фиг.5). Катушка 4.2 может быть разделена на части и иным образом, например часть 4.2.1 размещается вдоль внутреннего полюса 2, а часть 4.2.2 занимает середину полости магнитопровода между частью 4.2.1 и катушкой 4.1 (см. фиг.6). При параллельном соединении одинаковых частей плотность тока в проводе катушки 4.2 будет вдвое меньшей, чем в проводе катушки 4.1, подключенной к ним последовательно. Это позволяет и в данном случае выполнить катушку 4.2 из алюминия. Применение такой конструкции катушки управления возможно и при использовании для ее намотки провода разного сечения.

Возможно также параллельное включение катушек 4.1 и 4.2 (см. фиг.4), при этом большая плотность тока в катушке 4.1 обеспечивается, в частности, за счет большего электрического сопротивления катушки 4.2, что может быть достигнуто увеличением числа витков этой катушки или использованием в ней материала с меньшей электропроводностью, например алюминия. Увеличение плотности тока в катушке 4.1 может быть достигнуто и за счет уменьшения сечения ее провода по сравнению с проводом катушки 4.2. В общем случае необходимое соотношение плотностей тока при параллельном соединении катушек 4.1 и 4.2 реализуется при выполнении условия

R1S1 <R2S2,

где R1 и R2 - электрическое сопротивление первой и второй катушек соответственно;

S1 и S2 - сечение провода этих катушек.

Важным преимуществом предлагаемой конструкции грузоподъемного электромагнита является использование в ней катушек простой цилиндрической формы и обычного магнитопровода, что упрощает технологию изготовления электромагнита и позволяет увеличить грузоподъемность существующих электромагнитов, модернизируя при ремонте их катушку управления в соответствии с данным изобретением. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Грузоподъемный электромагнит, содержащий магнитопровод с внутренним и наружным полюсами, катушку управления, выполненную из изолированного провода, защитную шайбу и заливочную массу, отличающийся тем, что катушка управления состоит из первой и второй катушек, причем первая катушка размещена вблизи наружного полюса магнитопровода и выполнена так, что в ней обеспечивается большая плотность тока, чем во второй катушке, а вторая катушка размещена вдоль внутреннего полюса магнитопровода.

2. Электромагнит по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая катушки соединены последовательно, причем первая катушка выполнена из провода меньшего сечения.

3. Электромагнит по п.1, отличающийся тем, что вторая катушка выполнена из двух частей, подключенных друг к другу параллельно.

4. Электромагнит по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая катушки соединены параллельно, причем их сечение провода и электрическое сопротивление выбраны исходя из соотношения R1S1<R2S 2, где R1 и R2 - электрическое сопротивление первой и второй катушек соответственно; S1 и S 2 - сечение провода этих катушек.

5. Электромагнит по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что вторая катушка выполнена из материала с меньшей электропроводностью.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru