ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к электрическим аппаратам, и может быть использована при конструировании поляризованных реле, контакторов, дистанционных переключателей и других устройств автоматики.
Известны поляризованные электромагниты, в которых при отсутствии тока в обмотке на якорь действует сила, создаваемая потоком постоянного магнита. Когда в обмотке протекает ток, в магнитной системе возникает рабочий поток, проходящий последовательно через рабочие зазоры. При соответствующей полярности подаваемого на обмотку сигнала управления рабочий магнитный поток в зазорах может складываться с поляризующим потоком или вычитаться. При определенном значении тока в обмотке суммарный магнитный поток обеспечивает усилие, достаточное для притяжения якоря к неподвижной части магнитопровода. Изменение направления тока приводит к возврату якоря в исходное положение [1]. Основным недостатком известных поляризованных электромагнитов при использовании их в качестве привода в контакторах с залипанием является отсутствие функции ручного возврата при потере сигнала управления.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является поляризованный электромагнит, содержащий магнитопровод, выполненный из двух параллельно размещенных сердечников с катушками, расположенными на сердечниках, якорь, механически связанный с возвратной пружиной, кроме того, электромагнит содержит постоянный магнит, размещенный между сердечниками магнитопровода и имеющий направление оси намагничивания от одного сердечника к другому [2]. Конструкция данного электромагнита приведена на фиг. 1.
Недостатком указанного технического решения также является невозможность ручного возврата якоря в исходное положение при потере сигнала управления.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности ручного возврата якоря в начальное положение при потере сигнала управления.
Технический результат достигается тем, что в магнитной системе поляризованного электромагнита, содержащего магнитопровод, выполненный из двух параллельно размещенных сердечников с катушками, якорь, механически связанный с возвратной пружиной, по крайней мере, один постоянный магнит, размещенный между сердечниками магнитопровода и имеющий направление оси намагничивания от одного сердечника к другому, установлен ферромагнитный шунт с возможностью его перемещения вручную относительно постоянного магнита, который может быть выполнен, например, в виде пластины или скобы.
Отличительной особенностью данного технического решения является то, что в магнитной системе устройства дополнительно установлен ферромагнитный шунт с возможностью его перемещения вручную относительно постоянного магнита.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4 представлен заявляемый поляризованный электромагнит:
- на фиг. 2 - электромагнит в сборе с якорем в начальном положении, сердечниками, постоянным магнитом, обмотками управления и ферромагнитным шунтом, находящимся в положении, при котором исключается его шунтирующее действие;
- на фиг. 3 - электромагнит в сборе с якорем в конечном положении, сердечниками, постоянным магнитом, обмотками управления и ферромагнитным шунтом, находящимся в положении, при котором исключается его шунтирующее действие;
- на фиг. 4 - электромагнит в сборе с якорем в начальном положении, сердечниками, постоянным магнитом, обмотками управления и ферромагнитным шунтом, находящимся в положении, при котором имеет место его шунтирующее действие;
Поляризованный электромагнит (фиг. 2, 3, 4) содержит магнитопровод, выполненный из двух сердечников 1 и 2, между которыми установлен, по крайней мере, один постоянный магнит 4, включающие 7 и отключающие 6 обмотками, расположенными на сердечниках 1, 2, якорь 3, расположенный напротив полюсов сердечников, несущий корпус 8, возвратную пружину 9 и ферромагнитный шунт 5 с возможностью его перемещения относительно постоянного магнита 4. Ферромагнитный шунт 5 может быть выполнен в виде пластины или скобы из магнитомягкого материала.
Заявляемый поляризованный электромагнит работает следующим образом.
пм
р
пм
В начальном положении (фиг. 2) якорь 3 разомкнут. Магнитный поток Ф постоянного магнита 4 недостаточен для создания электромагнитного усилия для притяжения якоря 3. При подключении включающих обмоток 7 на короткое время к источнику управления возникает рабочий поток Ф согласный с потоком Ф и якорь 3 притягивается к полюсам сердечников 1, 2, т.е. переходит в конечное положение (фиг. 3).
пм
При обесточивании обмоток 7 якорь 3 остается в конечном положении за счет усилия, обеспечиваемого магнитным потоком Ф.
р
пм
При подаче управляющего сигнала на выключающие обмотки 6 рабочий поток Ф направлен встречно магнитному потоку Ф, и якорь 3 возвращается в начальное положение за счет возвратной пружины 9.
пм
Если бы якорь 3 находился в конечном положении, но при этом несанкционированно исчез сигнал управления, то вернуть его в исходное положение можно путем перемещения ферромагнитного шунта 5 в крайнее левое положение, как показано на фиг. 4. При этом магнитный поток Ф постоянного магнита 4 практически полностью замыкается через магнитный шунт 5, минуя рабочие зазоры (фиг. 4).
Полезная модель обеспечивает возможность ручного возврата якоря в начальное положение при потере сигнала управления.
Источники информации:
1. Гордон А.В., Сливинская А.Г. Поляризованные электромагниты. - М.: Энергия, 1964.
2. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. - М: Энергия, 1972.