КОРПУС ЭЛЕКТРОМАГНИТА

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве корпуса электромагнита для электроинструмента ударного действия.
Известен корпус электромагнита, содержащий неподвижную часть прямоугольной формы, внутри которой размещаются остальные части конструкции [1]. Данный корпус называемый броневым нашел широкое применение в электромагнитах постоянного тока, однако, в электромагнитах с подобными корпусами сравнительно низкая эффективность преобразования электрической энергии в механическую из-за большого числа воздушных зазоров.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой модели является корпус электромагнита, содержащий цилиндрическое ярмо, первый и второй полюсы устанавливаемые по торцам указанного ярма [2]. В данном корпусе паразитные воздушные зазоры отсутствуют, поэтому эффективность преобразования электрической энергии в механическую значительно выше, что и предопределило широкое применение цилиндрических броневых электромагнитов в электроинструментах ударного действия. Однако данному корпусу свойственны и недостатки, среди которых основными являются зазоры в местах стыка ярма с полюсами и перегрев изоляции провода обмотки электромагнита ввиду отсутствия в корпусе элементов вентиляции.
Требуемый технический результат заключается в обеспечении теплового режима обмотки электромагнита за счет введения элементов вентиляции в корпус электромагнита.
Требуемый технический результат достигается тем, что в корпусе электромагнита, содержащим тороидальное ярмо и первый и второй соосные ярму полюсы, причем указанные полюсы соединены с соответствующими
1
торцами названного ярма, в местах стыка ярма с полюсами упомянутое ярмо снабжено буртиком, а каждый полюс снабжен вырезом, обеспечивающим тугую посадку тороидального ярма с первым и вторым соосными ярму полюсами. Кроме того, тороидальное ярмо снабжено вентиляционными каналами прямоугольной формы, расположенными на развертке указанного ярма в n рядах, где n=1, 2, 3, ..., причем в каждом ряду размещено m вентиляционных каналов, где m=1, 2, 3, ..., при этом длина каждого вентиляционного канала равна сумме десяти диаметров провода обмотки электромагнита. Кроме того, каждый из указанных полюсов снабжен вентиляционными отверстиями цилиндрической формы, расположенными на l концентрических окружностях соосных торцевой поверхности полюса, где l=1, 2, 3, ..., при этом в каждой из указанных окружностей выполнено по к оснований отверстий, где к=1, 2, 3, ..., с диаметром, равным сумме трех диаметров провода обмотки электромагнита, причем число указанных отверстий в каждой последующей концентрической окружности, начиная с номера l наиболее близкой к центру окружности, увеличивается на два на каждой четверти поверхности полюса.
На фиг.1 представлен корпус электромагнита в сборе. На фиг.2 показана развертка тороидального ярма. На фиг.3 изображен внешний вид полюса.
1
2
n
Корпус электромагнита (фиг.1) содержит ярмо 1 в виде полого цилиндра с буртиками 2, выполненными на его торцевых поверхностях, первый 3 и второй 4 соосные ярму полюса с вырезами 5 и 6. Буртики 2 ярма 1 и вырезы 5 и 6 полюсов 3 и 4 обеспечивают тугую посадку на торцах указанного ярма 1 в местах соприкосновения 7 ярма 1 с первым полюсом 3 и в местах соприкосновения 8 указанного ярма со вторым 4 соосным ярму 1 полюсом. Боковая поверхность ярма 1, как показано на его развертке, на фиг.2 снабжена вентиляционными каналами 9, которые расположены в рядах: n, n, ..., n, каждый из рядов расположен вдоль соответствующей линии на боковой поверхности ярма параллельной оси ярма. В каждом ряду
1
2
m
к
размещены вентиляционные каналы m, m, ..., m. В поперечном сечении каждый из указанных каналов 9 имеет прямоугольную форму, при этом длина канала L равна
из пр
к
где d - диаметр изолированного провода обмотки электромагнита, а ширина канала В определяется по формуле
1
2
l
1
2
к
0
Формулы (1) и (2) соответствуют рекомендациям, изложенным в методике расчета систем вентиляции закрытых электрических машин переменного тока, так как ярмо 1 по конструкции подобно станине статора асинхронной машины. Полюса 3 и 4, соосные ярму 1 наделены вентиляционными отверстиями цилиндрической формы 10, расположенными на l, l, ..., l концентрических окружностях соосных торцевым поверхностям полюсов (фиг.3), причем вдоль каждой концентрической окружности расположены основания к, к, ..., к указанных отверстий 10. Диаметр оснований названных отверстий Д равен
1
2
l
1
и принимается также по рекомендациям, выданным при исследовании систем вентиляции крышек асинхронных закрытых машин. Виду того, что диаметры концентрических окружностей l, l, ..., l в направлении от оси полюса увеличивается, то число вентиляционных отверстий в каждой последующей концентрической окружности, начиная с номера l увеличивается на два на каждой четверти поверхности полюса. Буртики 2, вырезы 5 и 6 могут быть выполнены на станках по холодной обработке металла или с помощью специальных штампов. Вентиляционные каналы и отверстия выполняются известными в электромашиностроении способами.
Корпус электромагнита применяется следующим образом. При компановке электромагнита в сборочном цехе после размещения всех устройств электромагнита полюсы 3 и 4 соосные ярму устанавливаются на
тороидальное ярмо 1 после их подогрева и в местах стыка поверхностей ярма и полюсов 7 и 8 образуется поле контактной поверхности, обеспечивающее отсутствие рассеяния магнитного потока, при этом площадь поля зависит от длины буртиков 2 и вырезов 5 и 6. При работе электромагнита обмотка его нагревается, а нагретый воздух будет отводится с помощью вентиляционных каналов 9 и вентиляционных отверстий 10, что позволит электромагниту функционировать как в режиме расчетных нагрузок, так и при перегрузке.
Таким образом, применение буртика на тороидальном ярме и вырезов на полюсах позволяет уменьшить зазор в местах их стыков, а введение вентиляционных каналов и отверстий обеспечивает требуемый температурный режим при работе электромагнита.
Источники принятые во внимание
[1]. Основы теории электрических аппаратов. Под ред. Г.В.Буткевича. М., ВШ, 1970, стр.283, рис.5.1.
[2]. Чунихин А.А. Электрические аппараты. М., Энергоатомиздат, 1988, стр.192, рис.5.7.