ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Описание полезной модели Электромагнит
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано как основная аппаратура в электромшшитных исследовательских и производственных лабораториях, в том числе в производстве постоянных магнитов.
В качестве аналога может быть рассмотрен универсальный лабораторный электромагнит 13, который состоит из намагничивающей обмотки, сердечника из магнитомягкого материала и приспособления для изменения межполюсного расстояния. Недостатком такого электромагнита при поле 1200 - 1600 кА/м ( 15 - 20кЭ ) является большой вес и малый коэффициент эффективности, равный отношению напряженности поля в рабочем объеме к весу электромагнита.
В качестве прототипа рассмотрим электромагнит японской фирмы TOYJIKI типа TMD-60 2. Электромагнит состоит из цилиндрических обмоток, магнитопровода и устройства для перемещения одного полюса относительно другого. Недостатками такого электромагнита являются
1)нарушение непрерывности магнитного потока на каждом из четырех стыков магнитопровода, сопровождающееся увеличением магнитного сопротивления.
2)при изготовлении магнитопровода для увеличения его магнитной проницаемости температурный отжиг не производится.
3)Винтовое устройство для перемещения полюса расположено не симметрично, из-за чего по необходимости имеется дополнительное устройство, усложняющее конструкцию - направляющая рельса.
4)Отсутствует конусность магнитопровода для концентрации магнитного потока в межполюсном объеме электромагнита.
Целью изобретения полезной модели малогабаритного электромагнита сильных полей являются повышение эффективности электромагнита ( повышение эффективности использования материала), улучшение схемы регулирования рабочего межполюсного объема. Поставленная цель достигается тем, что
1) Магнитопровод изготовлен из двух половин 1 и 2 (Рис.1) методом литья таким образом, что при этом исключаются контактные магнитные сопротивления. На Рис.1 введены следуюш е обозначения. Крупногабаритная гайка - 3, стопорная гайка - 4, обмотки - 5, фиксатор - 6, межполюсной зазор - 1, средние линии для основного
-3
HOI F 7/06-7/24
/
магнитного потока - 11,14, средние линии магнитного потока рассеяния
-12,13.
2)Для повышения магнитной проницаемости в широком диапазоне полей применяется высокотемпературная вакуумная термообработка для чугуна с 3,6% углерода - 1000 С, для стали 0,2% углерода - 1300 С с медленным охлаждением от 200 до 500 градусов Цельсия в час 3. На Рис.2 показаны: чугунный магнитопровод до термической обработки (ТО)
-1, после ТО при 1000 градусов выдержка 2 часа - 2; стальной магнитопровод до ТО - 3, после ТО при 1200 градусов 2 часа - 4, после ТО 1300 градусов 2 часа - 5.
3)Регулировка межполюсного объема производится кольцеобразным гаечным устройством, причем на одной половине магнитопровода резьба правая, а на другом - левая. При этом исключаются перекосы (Рис.1).
4)Дополнительное усиление магнитного поля в рабочем объеме достигается посредством конусных концентраторов магнитного поля (Рис.1). Разработанная полезная модель малогабаритного электромагнита сильных полей в повторно-кратковременном режиме превосходит прототип по коэффициенту эффективности при поле 1200-1600 кА/м (15-20КЭ) в 13 раз.
Формула изобретения (полезной модели)
Электромагнит сильных полей, состоящий  из обмотки с магнитопроводом и устройства межполюсного перемещения, отличающейся тем, что с целью повыщения эффективности использования материала, магнитопровод электромагнита изготовлен методом литья из чугуна или малоуглеродистой стали в виде двух цельнометаллических половину подвергнутых вакуумной высокотемпературной обработке для чугуна от 1000 С, для стали от 1300 С с медленным охлаждением от 2СЮ до 500 градусов Цельсия в час. Межполюсное перемещение создано винтовым соединением, причем резьба на одной половине - правая, а на другой левая. Для усиления поля созданы конусы - концентраторы магнитопровода.