Главная Электромагнитные устройства



щается к стопу на длину свободного хода втулки относительно якоря,в ре-ультате чего существенно уменьшается рабочий зазор с бя до 6i и увеличивается начальное тяговое усилие ЭМ. Применение такой конструкции наиболее пелесообразно для длинноходовых ЭМ.

В ЭМ (рис. 8.4, в, г) в соответствующих выточках сердечника (стопа) 1 л основного якоря 4 размещен дополнительный якорь 2, подпружиненный пру-ясиной S, выходящий в область рабочего зазора и отстоящий от стопа на значение воздушного зазора 6i<6b. Такое техническое решение позволяет увеличить начальное тяговое усилие н снизить его к концу хода рабочего якоря. Степень изменения тяговых сил определяется соотношениями размеров дополнительного и основного якорей, зазоров 6i и 6я. Пружина 3 при отключении ЭМ способствует также отрыву и возврату якоря в исходное положение.

В ЭМ (рис. 8.4,(9) содержатся промежуточный 2 и основной 1 якоря с двумя рабочими зазорами 6i и бг, причем 6i<62- При включении ЭМ основной якорь 1 притягивается к промежуточному 2, выбирая зазор бь затем совмешен-ные якоря движутся к стопу, выбирая зазор бг. Общий ход якоря равен 6я= =6i+6a- Такое конструктивное исполнение позволяет при большом ходе якоря уменьшить начальный рабочий зазор и повысить начальное тяговое усилие. Недостаток конструкции - относительная сложность и недостаточная эксплуатационная надежность.

В ЭМ (рис. 8.4, е) начальное тяговое усилие ЭМ повышается до ЗО...БС% из-за магнитного потока, входящего в крышку / (фланец) параллельно оси якоря 2 из ферромагнитной втулки 3, свободно установленной на якоре 2 в нерабочей части ЭМ с меньшим ходом по сравнению с ходом якоря.

В ЭМ (рис. 8.4, ж) повышение начальных тяговых сил достигается размещением на якоре / кольца 2 из магнитомягкого материала. Внутренний диаметр кольца 2 несколько больше диаметра сердечника 3, высота его несколько меньше высоты выступающей части сердечника 3, а ширина кольца не превышает толщины катушки 4. Недостаток - увеличивается масса якоря.

В ЭМ (рис. 8.4,3) в отличие от предыдущего на якоре / размещено полукольцо 2 из магнитомягкого материала. Хотя эффект повышения начальных сил несколько снижен, примерно на 15...25%, но возрастание массы якоря вдвое меньше, что благоприятно сказывается на ударостойкости и быстродействии ЭМ.

В ЭМ (рис. 8.4, и) выступ 3 сердечника 4 выполнен скошенным. Ское обращен в сторону оси вращения якоря 1. В якоре / выполнено отверстие 2, диаметр которого несколько больше диаметра выступа 3. В исходном состсянни выступ 3 входит в отверстие 2 отведенного якоря / на 2...57о длины выступа. Прн включении ЭМ и движении якоря к сердечнику благодаря скосу выступа тяговая электромагнитная сила возрастает практически линейно (нелинейность 7...12%). Электромагнит характеризуется меньшей массой якоря (из-за отверстия в якоре) и высоким коэффициентом возврата (0,9...0,95).

В ЭМ (рис. 8.4, к) якорь выполнен в виде взаимно перемещающихся пластин 1 ъ 2, разделенных немагнитными прокладками и вращающихся на оси 5. Пластина / имеет овальный вырез, 4, а пластина 2 - штифт 3, проходящий через вырез 4 и ограничивающий подвижность пластины /. В отключенном состоянии якорь отводится возвратной пружиной 7 до упора 6, прн этом пластина 2 имеет рабочий зазор б, а пластина 1 под действием собственной массы (или дополнительной пружины) опускается вниз до упора на штифт 3 и имеет воздушный зазор 6i<6. При подаче напряжения на катушку 8 электромагнит-



ные тяговые еилы создаются на обеих пластинах 1 ъ 2. Они значительно больше иа пластине / (зазор в1<6). Пластины 1 а 2 пока выбирается зазор g, движутся как жестко связанные и преодолевают нагрузку ЭМ. После упора пластины 1 в сердечник 9 движется только пластина 2, выбирая оставшийся зазор. Такое Bbmojmenne якоря обеспечивает наряду со значительным повыше-иием начального тягового усилия некоторое снижение его к концу хода якоря (из-за шунтирующего действия пластины /), что ослабляет удар якоря при срабатывании и повышает износостойкость ЭМ. Рассмотренный принцип выполнения якоря составным может быть использован в ЭМ других типов при видоизменении как якоря, так и сердечника (стопа).

В ЭМ (рис. 8.4, л) на якоре, представляющем систему рычагов 2 и 4 (показаны штриховой линией), размешена ферромагнитная пластина 3, шарнирно связанная с рычагами 2 и 4 и уменьшающая примерно вдвое начальный воздушный зазор. Такое конструктивное решение существенно повышает начальное тяговое усилие и используется для увеличения чувствительности ЭМ (электромагнитного реле). Однако при этом уменьшается ход свободного конца 1 якоря при выпрямлении системы рычагов во включенном состоянии ЭМ.

2. Тяговые силы ЭМ несколько повышаются при использовании внутреннего воротничка вместо обычного фланца [82]. Практически тяговые силы возрастают в начале хода якоря на 5...10, а к концу хода якоря до 20...30% (Для ненасыщенных магнитных систем). Повышение тягового усилия обусловлено уменьшением влияния паразитного зазора, а также выталкивающей силой, возникающей в результате однополярного намагничивания якоря и внутреннего воротничка и направленной согласно с основным тяговым усилием.

3. Увеличение начального тягового усилия достигается (рис. 8.5) выполнением якоря и направляющей втулки в виде чередующихся магнитных 2 и немагнитных 3 колец. Под воздействием магнитного потока Ф (рис 8.5, а) магнитные кольца 2 якоря стремятся занять симметричное положение относительно немагнитных колец 3 направляющей втулки 4, при котором тяговая сила Р



Рис. 8.5. Электромагнит о чередующимися магнитными и немагнитными кольцами и подвижным стопом: а -схема конструкции: б -тяювые характеристики



Наксимальна (рис. 8.5,6). ЭМ характеризуется колоколообразиым видом тяго-Швых. характеристик, положение максимума которых регулируется подвижным стопом / (ЭМ с регулируемой тяговой характеристикой), а также возможностями регулирования (смешения) максимума тяговых сил, изменения тяговых сил g конце хода якоря и ослабления удара якоря о стоп при срабатывании. Кривая 3 соответствует ЭМ без стопа /; кривая 2 - со стопом / при зазоре 6, кривая / - при зазоре Si<6. Кривая 4 соответствует обычному исполнению якоря (сплошной из магнитного материала) при наличии стопа /.

4. В ЭМ (рис. 8.6) кроме электромагнитной силы используется сила, создаваемая вихревыми токами в якоре. Кольцевой якорь 4 выполнен в виде биметаллической втулки из ферромагнитного материала с высокой электропроводностью, при этом часть якоря 3 из материала с высокой электропроводностью торцом расположена в непосредственной близости от обмотки 2 ЭМ, а часть якоря 5 из ферромагнитного материала торцом обращена к фланцу 6 ЭМ и образует с ним рабочий зазор 6. Кольцевой якорь 4 перемещается на сердечнике 8 в осевом направлении, подпружинен пружиной 7, упирающейся в упорный винт 9, и тягой 10 в виде тонкостенного стакана связан с нагрузкой ЭМ, Винт 9 и тяга 10 выполняются из немагнитного материала. При включении ЭМ создаваемый обмоткой 2 магнитный поток индуцирует в якоре 4 наведенную ЭДС, и образующиеся в якоре вихревые токи создают встречный магнитный поток, взаимодействие которых приводит к появлению силы, отталкивающей якорь 4 от обмотки 2. Одновременно на якорь 4 действует электромагнитная сила притяжения к фланцу 6. Сила, обусловленная наличием вихревых токов в якоре, пропорциональна скорости изменения тока в обмотке, т. е. имеет наибольшее значение в первый момент при включении ЭМ и исчезает при установившемся значении тока.

i Электромагниты характеризуются повышенным быстродействием и рекомен-

дуются для повышения скорости работы печатающих устройств, перфораторов, реле и других устройств или при той же скорости их работы для уменьшения степени форсировки ЭМ, а следовательно, меньшего потребления энергии, применения менее мощных схем управления.

5. В длинноходовых ЭМ, особенно в ЭМ , существует способ повышения

и согласования тяговых характеристик с помощью применения предварительного свободного разбега якоря для использования его кинетической энергии


Рис. 8.6. Быстродействующий ЭМ, суммирующий электромагнитную силу и силу, создаваемую вихревыми токами в якоре


Рис. 8.7. Электромагнит со свободным разбегом якоря



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 [76] 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.0942