ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД


RU (11) 2094877 (13) C1

(51) 6 H01F7/18 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 95104492/07 
(22) Дата подачи заявки: 1995.03.28 
(45) Опубликовано: 1997.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Основы теории электрических аппаратов. / Под ред. И.С.Таева. - М.: Высшая школа, 1987, с. 105, рис. 2.7. 2. И.С.Таев. Электрические аппараты управления. - М.: Высшая школа, 1984, с. 80, рис. 3.1. 3. SU, авторское свидетельство N 1597941, кл. H 01 F 7/18, 1989. 
(71) Заявитель(и): Московский государственный университет путей сообщения 
(72) Автор(ы): Феоктистов В.П.; Щербаков Т.В. 
(73) Патентообладатель(и): Московский государственный университет путей сообщения 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД 

Использование: в мощных приводах с тяговыми электромагнитами клапанного или соленоидного типа. Сущность: в приводе с электромагнитом, подвижная часть которого связана с рабочим механизмом, а на неподвижной части имеется обмотка, дополнительно в цепь обмотки включен датчик положения в виде дросселя, шунтированного диодом. Последовательно в цепи диода включен чувствительный элемент датчика подвижной части (якоря) электромагнита. Обмотка подключена к источнику электропитания посредством основного и дополнительного коммутационных элементов; последний из них по своему входу управления соединен с чувствительным элементом датчика перемещения. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в электромагнитных приводах клапанного или соленоидального типов.

Известен электромагнитный привод, содержащий электромагнит, якорь которого соединен с рабочим механизмом, а обмотка подключена посредством коммутационного элемента с источником электропитания постоянного тока [1]

Недостаток этого привода связан со специфицеским видом тяговой характеристики электромагнита, который развивает тяговое усилие примерно обратно пропорционально квадрату зазора в магнитной системе, т.е. при включении электромагнит развивает небольшое усилие, которое по мере притяжения якоря резко возрастает.

Этот недостаток частично устранен в приводе с форсированным включением электромагнита [2]

В качестве прототипа изобретения целесообразно принять электромагнитный привод, содержащий тяговой электромагнит с магнитным сердечником, подвижная часть которого соединена с рабочим механизмом, а на неподвижной его части находится электрическая обмотка, выводы которой посредством основного и вспомогательного элементов подключены к источнику электропитания постоянного тока, а также датчик перемещения подвижной части магнитного сердечника, выход которого соединен со вспомогательным коммутационным элементом [3]

Недостаток прототипа связан со сложностью его исполнения, особенно в части датчика положения подвижной части, в качестве которого обычно предусматривают вспомогательный контакт или бесконтактный датчик.

Цель изобретения исключение указанного недостатка, а именно упрощение привода.

Эта цель достигается за счет того, что последовательно в цепь электрической обмотки электромагнита включен дроссель, обмотка которого шунтирована диодом, последовательно с которым включен датчик перемещения подвижной части магнитного сердечника.

Существенные отличительные признаки изобретения:

дополнительно предусмотрены дроссель и диод;

дроссель включен в цепь электрической обмотки электромагнита и шунтирован в обратном направлении диодом;

датчик перемещения включен последовательно с диодом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема привода; на фиг. 2 - диаграмма его срабатывания.

Привод (фиг. 1) содержит тяговый электромагнит 1 с магнитным сердечником, имеющим неподвижную 2 и подвижную 3 части, разделенные воздушным зазором , причем 0 max. Подвижная часть 3 (якорь) связана с рабочим механизмом 4. На неподвижной части 2 имеется электрическая обмотка 5, выводы 6-7 которой подключены к источнику электропитания через основной 8 и вспомогательный 9 коммутационные элементы, причем последний шунтирован резистором 10, а также через индуктивность (дроссель) 11. При этом L11 < L5.

Индуктивность 11 шунтирована цепочкой из токоограничительного резистора 12, диода 13 и входного элемента оптрона 14. В состав последнего входят светодиод 15 и фотодиод 16, причем последний подключен ко входной цепи усилителя 17, выходы этого усилителя подключены через элемент задержки 18 (реле времени) ко входной цепи управления вспомогательного ключа 9 к входу блока диагностики 19. Наличие последнего не обязательно.

Привод работает следующим образом. Пусть в исходном состоянии (до момента t0 на диаграмме фиг. 2) ключ 8 разомкнут, ключ 9 замкнут, обмотка 5 обесточена, якорь 3 оттянут рабочим механизмом 4 в положение = max.. При замыкании в момент t0 ключа 8 образуется цепь питания обмотки 5 от источника U и в этой цепи начинает нарастать ток i, а в магнитном сердечнике 2-3 нарастает пропорциональный этому току магнитный поток , создавая в рабочих зазорах силу F 2. Под действием этой силы начинается с момента t1 движение якоря 3 вместе с рабочим механизмом 4, так, что зазор d уменьшается и соответственно снижается магнитное сопротивление контура 2-3, что ведет к быстрому росту магнитного потока F. Это в свою очередь наводит в обмотке 5 э.д. с. , что обычно при быстром движении якоря вызывает спад тока в обмотке 5, начиная с момента t1. Это продолжается до окончания движения якоря 3 (момент t2), после чего ток снова нарастает.

При спаде тока в обмотке 5 он стремится протекать по обмотке дросселя 11, причем разница токов iш i11-i5 замыкается по контуру 11-15-13-12-11, вызывая срабатывание оптрона 14. Этот сигнал через усилитель 17 воздействует на:

реле времени, которое с задержкой отключает ключ 9, вводя в цепь обмотки 5 резистор 10 и переводя тем самым электромагнит из форсированного режима питания в нормальной режим;

блок диагностики 19, который в простейшем случае регистрирует сам факт срабатывания электромагнита, т. е. протяжении якоря, по наличию сигнала на входе блока 19, т.е. по провалу тока Di. В более совершенном варианте блок 19 замеряет длительность c импульса, поскольку эта величина определяется скоростью движения якоря . Замедление движения якоря обычно может быть вызвано увеличением сопротивления (трения) в рабочем механизме или в самом якоре, снижением напряжения электропитания.

Таким образом обеспечивается форсированное включение электромагнита, а после срабатывания он автоматически переводится в нормальный режим, причем это выполняется без использования вспомогательных контактов или других датчиков перемещения якоря (рабочего механизма), что упрощает привод.

Технико-экономическая эффективность изобретения определяется упрощением привода и повышением надежности его работы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электромагнитный привод, содержащий тяговый электромагнит с магнитным сердечником, подвижная часть которого соединена с рабочим механизмом, а на неподвижной его части находится электрическая обмотка, выводы которой посредством основного и вспомогательного коммутационных элементов подключены к источнику электропитания постоянного тока, а также датчик перемещения подвижной части магнитного сердечника, выход которого соединен с вспомогательным коммутационным элементом, отличающийся тем, что датчик перемещения подвижной части магнитного сердечника выполнен в виде дросселя, обмотка которого шунтирована последовательно соединенными диодом и пороговым элементом, и включен последовательно в цепь электрической обмотки электромагнита.




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