ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к электромагнитным приводам, которые могут применяться в составе быстродействующих автоматических выключателей.
Электромагнитный приводы известны из следующих источников:
1. Патент на изобретение RU №2321095, 2006 г.
2. Патент на изобретение RU №2334299, 2007 г.
3. Патент на полезную модель RU №80066, 2008 г.
Наиболее близким аналогом служит электромагнитный привод выключателя по первому источнику. Привод по этому источнику содержит магнитопровод, катушку электромагнита и якорь. Якорь установлен с возможностью вращения вокруг оси, которая крепится в отверстии боковых пластин магнитопровода. При подаче на катушку управления соответствующего напряжения якорь притягивается к магнитопроводу, вращаясь вокруг оси.
Недостатком такого электромагнита является жесткое крепление якоря и магнитопровода. При изготовлении отверстий для оси в боковых пластинах магнитопровода и якоря выполняют совместное сверление магнитопровода с якорем, но в процессе изготовления деталей всегда существует допуск на размер, что в итоге не обеспечивает требуемого прилегания. Это явление препятствует плотному прилеганию якоря к магнитопроводу во включенном положении. В результате при работе электромагнита не удается получить максимально ожидаемых тяговых усилий привода. А следовательно приходится при проектировании электромагнита заведомо увеличивать габариты, чтобы получить требуемое электромагнитное усилие на контактах во включенном положении выключателя.
Задачей, на которое направлена полезная модель, является увеличение электромагнитной силы, с которой якорь притягивается к магнитопроводу.
Технический результат, который достигается полезной моделью, состоит в исключении воздушных зазоров между рабочими поверхностями якоря и магнитопровода во включенном положении.
Для достижения заявленного результата в держателе якоря выполнен сквозной паз, а ось вращения якоря установлена с возможностью вращательно-поступательного движения вдоль этого паза.
Сущность полезной модели состоит в том, что движение якоря выполняет сложное одновременно вращательное и поступательное движение, что обеспечивает притирание якоря к магнитопроводу в замкнутом положении.
Полезная модель поясняется фигурами, на которых схематично изображен патентуемый электромагнит. На фиг.1 изображен электромагнит в отключенном положении, на фиг.2 - то же самое, во включенном положении.
Патентуемый электромагнитный привод содержит магнитопровод 1, якорь 2, катушку управления 3. Ось 4 вращения якоря 2 закреплена в сквозном эллипсообразном пазу держателя 5 таким образом, что возможно ее прямоходовое движение вдоль паза и вращательное движение вокруг своей собственной оси. На якоре 2 закреплены две пружины, поочередное противодействие усилий которых направлено на движение якоря: при включении - противодействующее усилие контактной пружины 6, при отключении - противодействующее усилие отключающей пружины 7.
Привод работает следующим образом.
При подаче на катушку управления рабочего напряжения, по катушке протекает включающий ток. Магнитный поток в магнитопроводе, возбуждаемый током катушки, создает электромагнитное усилие, которое обеспечивает вращение якоря 2 вокруг оси 4. При повороте якоря 2 в сторону магнитопровода 1 контактная пружина 6 сжимается, а отключающая пружина 7 растягивается. В момент соприкосновения рабочих поверхностей якоря 2 и магнитопровода 1 у первого остается свобода на движение за счет паза в держателе 5. Под действием электромагнитной силы, создаваемой катушкой управления, якорь своим дополнительным движением притирается к магнитопроводу и обеспечивает плотное их прилегание. Этим достигается максимально возможное значение электромагнитной силы, которое может обеспечить электромагнит.
Таким образом, за счет выполнения сквозного паза в держателе якоря и размещении оси в этом пазу так, что якорю обеспечено не только вращательное но и поступательное движение вдоль паза, достигнуто плотное прилегание якоря к магнитопроводу и обеспечена максимально возможная эффективность работы электромагнита.