Поворотный электромагнит устройство: Поворотный электромагнит

Принцип действия и особенности электропостоянных магнитов

Электропостоянные магниты используются преимущественно в тяжелой промышленности для подъема и транспортировки грузов на производстве. Также широко применяются на транспортных погрузочно-разгрузочных узлах: в портах, на железной дороге. В этой статье мы расскажем об электропостоянных магнитах, производимых итальянской компанией Gauss Magneti, основанной в 1972 году в городе Брешиа.

Первый патент на электропостоянный магнит был выдан более полувека назад — в 1958 году во Франции. Это был подъемный магнит, состоящий из двух одинаковых постоянных магнитов, один из которых был окружен катушкой. Электрический импульс позволял изменять намагниченность половины магнитов и, следовательно, замыкать и размыкать магнитное поле. 

Иными словами, после того как это случилось, исчезла необходимость в движущихся частях внутри магнитного захвата, а сама конструкция стала проще, надежнее и долговечнее. При всем этом — увеличилась грузоподъемность.

Дальше, как говорится, больше. Используя магнитные характеристики материалов, которые стали доступны благодаря исследованиям и технологиям этого сектора, индустрия производства промышленного оборудования двинулась существенно дальше, что привело к сочетанию нескольких групп магнитов с различными характеристикам.

Фото 1. Балка с электропостоянными магнитами для плит массой до 35Т.

Как работает электропостоянный магнит 

Электромагнит — это устройство, которое создает магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока. Главное отличие электромагнитов от привычных многим постоянных — возможность управлять магнитными свойствами: включать их и отключать.

А теперь обратимся к вопросу о том, что такое электропостоянный магнит?

На рис. 1 показана простая магнитная схема, позволяющая легко понять принцип работы электропостоянного магнита. Группа необратимых магнитов NdFeB / SmCo (1), связана с группой обратимых магнитов AlNiCo V (2). Они окружены катушкой. Обе группы способствуют подаче необходимой энергии, а вторая также выполняет функцию управления исследуемой магнитной цепью. 

Система активируется коротким импульсом тока соответствующего знака. Ток намагничивает обратимую группу в том же направлении, что и намагничивание необратимой группы, и обе они работают параллельно. Суммарный поток проходит через полюсные наконечники (4), замыкаясь на нагрузке (5), которая притягивается.

Для деактивации на катушку подается импульс тока с противоположным направлением к предыдущему и две группы идут последовательно: магнитный поток одной группы, проходя через расширения (4), замыкается на другой группе, находящейся внутри подъемника, в результате чего нагрузка освобождается.  

Рис. 1 Принцип действия электропостоянных магнитов

Так как импульс тока длится всего мгновение, это сообщает устройству два очевидных преимущества.

• 
  Экономия электроэнергии.
• 
  Отсутствие перегрева.

Поскольку такие магниты не зависимы от внешних источников энергии, они не могут освободить нагрузку, если нет напряжения или электрический кабель сломан, и поэтому обеспечивают максимальную безопасность в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

Фото 2. Траверса с тремя электропостоянными магнитами для транспортировки рулонов.

Форма электропостоянных магнитов

На современном производстве применяют магниты разной формы. Форма зависит от выполняемых задач и характера груза. Магниты бывают:

• 
  Плоскими, для плоских заготовок или листов, 
• 
  Наклонными для круглых или многоугольных заготовок, 
• 
  С подвижными гранями, когда нагрузка состоит из заготовок имеющих неровную форму по отношению к уровню контакта.

Для безопасности работы электромагнит может быть оснащен предохранительным устройством, которое предотвращает обесточивание во время рабочей фазы. 

Фото 3. Электропостоянный магнит для транспортировки слитков массой до 30Т.

Индукция и калибровка постоянных электромагнитов

Значения индукции максимальны при идеальном контакте, но все-таки всегда присутствуют воздушные зазоры, которые снижают эффективный расход. 

Спеченные магниты NdFeB или SmCo очень гибки к различным воздушным зазорам, работая на почти прямой кривой размагничивания, в то время как литые магниты имеют очень выраженное колено на кривой размагничивания, ниже которого собственные значения индукции сильно ухудшаются. Это является фактором риска при эксплуатации оборудования при выполнении работ по подъему и переносу грузов.

Необходимо хорошо знать условия работы в соответствии с этими воздушными зазорами, чтобы уменьшить или вовсе свести к нулю их воздействие. Уменьшение зазора осуществляется с помощью калибровки оборудования. 

Как работает и зачем нужно устройство обнаружения магнитного потока

Безопасность электропостоянных магнитов повышается еще больше, если на производстве используется устройство обнаружения магнитного потока (RDF). Это устройство позволяет путем непосредственного измерения магнитного потока, генерируемого подъемным магнитом, определить силу самого магнита, а затем, сравнивая эту силу с весом поднимаемого груза, определить реальный коэффициент безопасности при каждой погрузке.

В основе конструкции устройства катушка и преобразователь напряжения / тока. Генерируемый сигнал обрабатывается ПЛК внутри оборудования с целью получения требуемого значения силы.

Таким образом, можно рассчитать реальный коэффициент безопасности при каждой погрузочно-разгрузочной операции. Это важно для предотвращения возможных рисков, связанных с нестабильной работой магнита или неправильном расчете массы перемещаемого груза.

Фото 4. Траверса с электропостоянными магнитами для горячих заготовок температурой до 600°С и массой до 14Т.

Особенности электропостоянных магнитов

Особенностью электропостоянных магнитных захватов является максимальная безопасность без каких-либо энергозатрат во время работы. Они суммируют преимущества постоянного магнита: безопасность и автономность и электромагнита: мощность. 

Работа по подъему и удержанию объекта в случае использования электропостоянных магнитов осуществляется за счет собственных полей магнитов, содержащихся в оборудовании без какого-либо вмешательства извне. Вмешательство для намагничивания и размагничивания имеет электрическую природу и осуществляется с помощью импульса тока, который длится всего несколько сотых секунды.

Достоинства электропостоянных магнитов очевидны:

• 
  Потребление энергии только в момент возбуждения и снятия возбуждения с магнитов, а не в фазе работы, при практически нулевых относительных затратах.
• 
  Наличие предохранительного устройства, предотвращающего обесточивание во время рабочей фазы.
• 
  Минимальное техническое обслуживание.
• 
  Абсолютная безопасность эксплуатации.
• 
  Постоянная производительность без какого-либо снижения.

Мы рады, что вы дочитали статью. Мы стараемся писать только о самых эффективных и современных решениях. Проконсультируйтесь со специалистами ГК “22ВЕК” и сделайте правильный выбор, ведь от качества работы электромагнита зависит не только безопасность персонала и оборудования, но и эффективность производственного процесса в целом.

Поворотный электромагнит

Авторы патента:

М. Г. Костра

H01H51/22 — поляризованные

H01H51/18 — с якорем, способным вращаться с неограниченным числом оборотов

H01F7/14 — поворотные якоря (H01F 7/17 имеет преимущество)

ОП ИСА 3367II

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ло—

57. Кл. Н Olh 51/22

Н 01 h 51/18

Н Olf 7/14

Заявлено 20.Ъ 1!1.1970 (№ 1474035/24-7) с присоединением заявки М—

Приоритет—

Опуоликовано 21.1 V.1972. Бюллетень Л 14

Дата опубликования описания 19Л 1.1972

Комитет по делам изооретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.316.56(088.8) Авторы изобретения

М. Г. Костра

Заявитель

ПОВОРОТНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Изобретение относится к устройствам управления пневмо- и гидроприводами для изменения угла поворота вала в зависимости ог величины сигнала управления.

Известны поворотные электромагниты, состоящие из П-образного неподвижного статора и подвижного в пределах зоны регулирования 1-образного ротора. Недостатком таких электромагнитов является сложность технологии изготовления и настройки их с целью получения симметричности выходных парамегров.

Цель изобретения — упрощение технолог;ш изготовления и получение симметричных характеристик электромагнитов. Это достигается тем, что статор с каждого торца .имеет в два раза большее число зубцов, чем соответствун>щий торец ротора. На торцовых зубцах расположены две обмотки возбуждения с шагом в одно зубчатое деление, вызывающие на статоре чередующуюся полярность как смежных, так и противоположных зубцов статора, а на роторе размещена цилиндрическая обмотка управления, создающая одинаковые полярности для зубьев каждого торца.

Многополюсная система электромагнига позволяет уменыпить влияние эксцентрисцтета и эллиптичности на его выходные характеристики.

На фиг. l показана конструктивная схема предлагаемого электромагнита; на фиг. 2— порядок чередования полярности для одного из торцов.

Электромагнит состоит из ротора 1 н статора 2, помещенных в корпусе 8 из днамагнитного материала. Магннтопровод ротор» имеет 1-образную, а статора — П-образну,о форму. Торцовые части магнитопровода рото10 ра симметричны и имеют число зубцов Л,=»p с каждой стороны, где р — число пар полюсов, а на сердечнике расположена цилиндрическая обмотка управления 4, создающая один»ковую полярность зубцов с одного торца маг15 нитопровода и противоположную полярность для другого. Торцы магнитопровода статора с каждой стороны имеют число зубцов Z, в два раза большее, чем на роторе (Z, =2Z„). На зубцах статора с обоих торцов магннтопровода ук20 ладываются две сосредоточенные обмотки возбуждения 5 с чередующейся полярностью через каждый зубец так, что каждый зубец llpoтивоположного торца имеет противоположную полярность по отношению к зубцам исходного торца.

Обмотки возбуждения могут быть включецы параллельцо нлн последовательно в цепь постоянного тока, прн этом зубцы ротора занимают исходное положение в середине любой пары зубцов статора. При подаче на об336713

Предмет изобретения,5 5

Жг /

Составитель И. Ивановская

Текред 3. Тараненко

Редактор А. Пейсоченко

Корректоры Т. Бабакина н О. Тюрина

Заказ 229/!088 Изд. № 585 Тир а ьк 448 По и:ясное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент» мотку управления сигнала определенной ве. личины и полярности при запитанной обмотке возбуждения ротор на валу б поворачивается в заданном направлении на заданный угол как в поляризованном реле.

В пределах зоны управления на роторе установлен фиксатор 7 для ограничения углового перемещения.

Поворотный электромагнит, состоящий из

П-образного неподвижного статора и подвижного в пределах зоны регулирования 1-образного ротора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, статор с каждого торца имеет в два раза большее чис5 ло зубцов, чем соответствующий торец ротора, причем на торцовых зубцах расположены две обмотки возбуждения с шагом в одно зубцовое деление, вызывающие на статоре чередующуюся полярность как смежных, так и противоположных зубцов статора, а на роторе размещена цилиндрическая обмотка управления, создающая с каждой стороны торца на зуоцах одинаковые полярности.

Похожие патенты:

Поворотный электромагнит // 331437

Электромагнитный поляризованный многоконтактный переключатель // 298970

Поляризованное реле // 236645

Устройство для форсировки действия поляризованных реле с преобладанием // 211663

Патент 167577 // 167577

Бесконтактное поляризованное реле // 146404

Дистанционный электромагнитный многоконтактный переключатель // 132341

Трехпозиционное поляризованное реле // 129972

Быстродействующий поляризованный автоматический выключатель постоянного тока // 129713

Импульсный регулятор постоянного тока // 126539

Поворотный электромагнит // 331437

Трехпозиционное электромагнитное реле // 130804

Трехпозиционное электромагнитное реле // 129973

Трехпозиционное электромагнитное реле // 129971

Электромагнитное реле // 311298

Электромагнит // 238013

Электромагнит // 212364

Электромагнит постоянного тока // 185414

Электромагнит клапанного типа // 182799

Включающий электромагнит // 180263

Вращающийся электромагнит для телефонов, электромагнитных реле и т. п. механизмов // 5036

Магниты для промышленности — Роторная техника

Rotary Компания Burnand недавно отпраздновала 120-летие своей деятельности в качестве ведущего производителя электромагнитов и магнитного оборудования для промышленного применения. Сегодня у нас есть собственный комплексный дизайн, консультационные услуги и испытательные центры в Шеффилде. Здесь у нас работает команда высококвалифицированных и опытных сотрудников, способных работать со всеми аспектами электромагнитного оборудования. Наши услуги включают в себя проектирование, оптимизацию, консультирование, производство, полное оборудование для диагностики и ремонта, тестирование LOLER и электрическую сертификацию, а также системы управления магнитами. Если у вас есть промышленное применение магнита, мы, безусловно, можем помочь.

НОВЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ

Вращающиеся магниты Burnand пользуются большим уважением в отрасли, а наши магниты Burnand известны своей прочной конструкцией и долговечностью. Мы предлагаем ряд стандартных спецификаций, которые охватывают большинство требований к обращению, но мы также можем изготовить новые электромагниты на заказ, соответствующие вашим точным требованиям, включая электромагниты с глубоким полем, легкие и двухполюсные электромагниты. Все наши новые электромагниты изготавливаются на заказ здесь, в Шеффилде, с использованием материалов обмотки и изоляции высочайшего качества.

Мы предлагаем полный спектр услуг, включая поставку систем электромагнитного управления, прокладки кабелей, вилок и розеток постоянного тока и подъемных траверс.

РЕМОНТ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ

Компания Rotary Engineering, имеющая известное имя Burnand, включая все необходимые навыки и опыт, предлагает услуги по ремонту электромагнитов. Ремонт электромагнитов является ключевым элементом нашего бизнеса, и мы можем вернуть практически любой магнит в состояние «как новый», поэтому, если ваш подъемный магнит вышел из строя, мы почти наверняка сможем его отремонтировать. Мы ремонтируем не только электромагниты Burnand, мы также ремонтируем Witton Kramer, Walker, Igranic, Sav Walker и многие другие.

Наш сервис начинается с полной диагностики и отчета о состоянии вашего магнита. Затем вы получите подробный отчет и детализированное предложение, чтобы привести ваш магнит в соответствие с новым стандартом. Наши услуги очень экономичны, а гарантия на ремонт составляет 6 месяцев. Все отремонтированные магниты перед отправкой проходят сертификацию LOLER.

LOLER

Мы также предлагаем испытания и сертификацию LOLER (Правила подъемных операций и подъемного оборудования 1998 г.) для электромагнитов. Тестирование LOLER следует проводить каждые 6 месяцев. Мы можем провести испытания LOLER на вашем предприятии или здесь, в Шеффилде. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования, и мы предложим вам наиболее экономически эффективное решение.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Для эффективной работы любого электромагнита требуется магнитная панель управления. Мы предлагаем новые магнитные панели управления переменного и постоянного тока, и мы можем отремонтировать вашу существующую панель управления. Панели управления с магнитом постоянного тока в настоящее время встречаются редко, но у нас есть опыт, чтобы изготовить для вас сменную панель или отремонтировать существующую панель управления с магнитом постоянного тока.

КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ

Наш опыт высоко ценится в промышленности, поэтому мы также занимаемся проектированием и консультационными проектами для оценки электромагнитного подъема для новых применений. Среди наших клиентов поставщики для аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности.

Просмотр

Новый электромагнитный дизайн и изготовление

Просмотр

Служба ремонта электромагнита

Просмотр

Панель управления подъемным магнитом

Посмотреть

Alternative Electro Magnet Applications

View

Electro Magnet Optimization

View

Electro Magnet Opgization

View

Electro Magnet Magnet. Мощность Прямоугольные электромагниты

Вид

Круглые электромагниты

Вид

Разделительный электромагнит

Просмотр

Небольшие высокопоставленные электромагниты

Просмотр

Легкие круговые электромагниты

Просмотр

Bi Pole Electromagnets

Патент на роторную электромагнит (патент # 6819 207 электромагнитное устройство управления размыканием и замыканием контактов, состоящее из подвижного якоря, вращающегося между двумя упорами. Упомянутое устройство особенно подходит для использования в силовом переключателе низкого напряжения, таком как контактор или контактор/выключатель.

Электромагнитное устройство управления, содержащее подвижный якорь, вращающийся между двумя положениями, образованными двумя упорами, расположенными на неподвижной раме, и содержащий по меньшей мере один постоянный магнит и по меньшей мере одну катушку на неподвижной раме (см. заявку на патент № FR9906592). Постоянный магнит служит для удержания подвижного якоря в заданном положении, когда катушка не создает магнитного поля. Указанное устройство является бистабильным, и для переключения подвижного якоря из одного положения в другое необходимо пропускать ток в катушке либо в одном направлении, либо в другом, а при использовании двух противоположных катушек — так, как для создания магнитного поля в том или ином направлении, превышающего поле, создаваемое постоянным магнитом. Таким образом, потребление таким устройством является значительным. В остальном DE3005921 раскрывает моностабильное электромагнитное устройство управления, в котором, по крайней мере, один магнит рассчитан на подвижный якорь, а катушка закреплена на неподвижной раме. Но сам факт установки катушки или катушек в неподвижной раме влечет за собой нежелательное увеличение размеров всего устройства.

С другой стороны, патент США. В US 5029618 раскрывается электромагнитное управление, применяемое в механизме текстильного оборудования. Упомянутое устройство является либо поворотным и бистабильным, либо линейным и моностабильным в силу асимметрии воздушного зазора двух составляющих его магнитов. Следовательно, мощность одного устройства не приспособлена для эффективного размыкания и замыкания силовых контактов коммутационного аппарата, как требуется в изобретении.

Целью настоящего изобретения является создание простейшего из возможных устройств электромагнитного управления для коммутационного аппарата, способного реагировать на экстремальные ограничения требований к пространству и потреблению.

Для достижения этой цели изобретение описывает электромагнитное управляющее устройство для размыкания и замыкания контактов коммутационного аппарата, содержащее:

моностабильный подвижный якорь, который подвижен при вращении вокруг оси вращения внутри неподвижной рамы между двумя ограничивающими упорами неактивное положение и активное положение, соответственно, и который механически взаимодействует с рычагом включения контактов, при этом подвижный якорь содержит удлиненный сердечник вдоль продольной оси, идущей перпендикулярно оси вращения и имеющей два выпуклых противоположных конца.

хотя бы один постоянный магнит, установленный в неподвижной раме вдоль оси намагничивания, проходящей через ось вращения и имеющей полярную поверхность, по существу вогнутую по форме по отношению хотя бы к одному концу подвижного якоря;

не менее одной катушки, установленной на подвижном якоре;

средства управления, способные подавать управляющий ток в указанную(ые) катушку(и).

При наличии управляющего тока в катушке величиной равной нулю или менее порога срабатывания подвижный якорь переключается в первое из указанных двух положений (соответственно неактивное и активное) за счет силы притяжение постоянного магнита (ов). При наличии командного тока величиной выше порога срабатывания, большей или равной порогу срабатывания, подвижный якорь переключается во второе из двух указанных выше положений (соответственно неактивное и активное) в силу усилия отталкивания постоянного магнита(ов).

В соответствии с одной характеристикой неподвижная рама содержит два постоянных магнита, которые расположены симметрично относительно оси вращения подвижного якоря и каждый из которых имеет полярную поверхность, по существу вогнутую, взаимодействующую с одним противоположным выпуклым концом подвижного якоря в таким образом, чтобы свести к минимуму усилия, необходимые для переключения движений подвижного якоря. Продольная ось сердечника подвижного якоря всегда смещена в одну и ту же сторону относительно оси намагничивания двух постоянных магнитов.

Катушка(и) монтируется(ются) на подвижном якоре с помощью клетки или кожуха, который окружает сердечник и имеет поперечные зажимы или кольца, по крайней мере одно из которых взаимодействует с внутренней поверхностью неподвижной рамы.

В соответствии с другим признаком средство управления содержит электронную схему, способную принимать на вход команду на размыкание и команду на включение и подавать на выход управляющий ток в катушку(и) (24, 25).

Еще одним объектом изобретения является коммутационное устройство, оснащенное одним из таких электромагнитных управляющих устройств.

Другие преимущества и характеристики изобретения вытекают из следующего подробного описания, прочитанного вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

РИС. 1 представляет собой вариант исполнения электромагнитного управляющего устройства для размыкания и замыкания контактов в его неактивном положении;

РИС. 2 — то же электромагнитное управляющее устройство в активном положении;

РИС. 3 иллюстрирует ход различных кривых силы, действующей на подвижный якорь устройства;

РИС. 4 показаны средства управления устройством.

Устройство управления электромагнитное предназначено для размыкания и замыкания контактов коммутационного аппарата. Согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1, он содержит металлическую неподвижную раму 10, в углублениях внутри которой расположен подвижный якорь 20, расположенный между двумя упорами, расположенными на неподвижной раме 10, ограничивающими неактивное положение R и активное положение T относительно оси вращения 21, перпендикулярной продольной оси 22 подвижного якоря 20. Первый упор, ограничивающий неактивное положение R, образован двумя начальными внутренними поверхностями 12, 12′ неподвижной рамы 10, симметричными относительно оси вращения 21. Второй упор, ограничивающая активное положение Т, состоит из двух вторых внутренних поверхностей 13, 13′ неподвижной рамы, симметричных относительно оси вращения 21. Подвижная арматура 20 состоит из продолговатого металлического сердечника 29.вдоль продольной оси 22 с двумя противоположными выпуклыми концами 23, 23′, установленными симметрично относительно оси вращения 21. на подвижном якоре 20 таким образом, чтобы в неактивном положении R подвижный якорь 20 контролировал разделение между подвижными контактами 32 и неподвижными контактами 31 коммутационного аппарата. В неактивном положении R это управление передается штифтом 19который приводит в действие рычаг 30, который сам увлекается за счет поворота прикрепленного толкателя 33 держателя контактов 34, поддерживающего подвижные контакты 32 (см. фиг. 1). Когда подвижный якорь 20 находится в активном Т-положении, штифт 19 отделяется от рычага 20 (см. фиг. 2). Таким образом, приложение подвижных контактов 32 к неподвижным контактам 31 коммутационного аппарата обеспечивается пружиной 35 сжатия контактов, которая опирается на держатель 34 контактов и на неподвижную опору 36 коммутационного аппарата.

Со ссылкой на фиг. 1, подвижный якорь 20 имеет клетку или корпус 28, окружающий металлический сердечник 29 и на котором расположена по меньшей мере одна катушка. В предпочтительном варианте две катушки 24, 25, установленные электрически последовательно, расположены на каждом конце оси вращения 21 вдоль продольной оси 22 подвижного якоря 20. Клетка 28 катушек дополнительно имеет на своих концах несколько поперечных колец. 26, 26′. Ограничение перемещений подвижной арматуры 20 получается:

с помощью одного из колец 26, 26′, которое взаимодействует с упором, образованным по меньшей мере одной из двух первых внутренних поверхностей 12, 12′ неподвижной рамы 10, таким образом ограничивая неактивное положение R;

сердечником 29, одна из боковых поверхностей которого 27, 27′ взаимодействует с упором, образованным по крайней мере одним из двух фланцев 14, 14′ неподвижной рамы 10, таким образом ограничивая активное Т-положение.

Этот тип сборки позволяет значительно уменьшить общую потребность устройства в пространстве за счет отсутствия необходимости размещения катушек 24, 25 на неподвижной раме 10.

По крайней мере, один постоянный магнит 15, 15′ закреплен внутри неподвижной рамы 10. Неподвижная рама 10 преимущественно содержит на своей внутренней части два постоянных магнита 15 (15′ соответственно), расположенных симметрично относительно оси вращения 21 подвижного якоря 20, и каждый из них имеет одну полярную поверхность 16 (16′ соответственно), которая по существу вогнута и расположена относительно такого же выпуклого конца 23 (23′ соответственно) подвижного якоря 20. По существу вогнутая форма полярного поверхности 16, 16′ и выпуклая форма концов 23, 23′ особенно приспособлены для того, чтобы эти полярные поверхности 16, 16′ взаимодействовали с этими концами 23, 23′ таким образом, чтобы свести к минимуму размер воздушного зазора, создаваемого между магниты 15, 15′ и сердечник 29таким образом, чтобы свести к минимуму изменения упомянутого воздушного зазора во время движений подвижного якоря 20. Таким образом, это позволяет уменьшить усилия, необходимые для переключения движений подвижного якоря 20.

Как показано на фиг. 1 и 2, два магнита 15, 15′ намагничены по существу вдоль одной и той же оси намагничивания 17. Направление намагничивания двух магнитов 15, 15′ противоположно друг другу; то есть полюс полярной поверхности 16 является обратным полюсу полярной поверхности 16′. Ось намагничивания 17 проходит через ось вращения 21 подвижного якоря 20 и перпендикулярна оси вращения 21. Преимущество наличия полярных поверхностей магнитов, взаимодействующих с концами подвижного якоря, позволяет дать максимальную амплитуда к силам притяжения/отталкивания магнитов подвижного якоря.

Устройство согласно изобретению сконструировано таким образом, что продольная ось 22 сердечника 29 подвижного якоря 20 пересекает ось намагничивания 17 постоянных магнитов практически на уровне оси вращения 21. Кроме того , продольная ось 22 смещена в одну и ту же сторону относительно оси намагничивания 17 независимо от положения подвижного якоря 20, будь то в неактивном положении R или активном положении T, на угол больше 0° и меньше чем 60°.

Со ссылкой на фиг. 4, электромагнитное управляющее устройство содержит также средство управления 40, способное подавать управляющий ток 44 на катушки 24, 25. Средство управления 40 содержит электронную схему 41, которая может принимать при входе команду на включение 42 и команду на размыкание 43 и которая , как функция этих входов, подает на выходе управляющий ток 44 в катушки 24, 25 подвижного якоря 20.

Теперь будет описана работа настоящего электромагнитного управляющего устройства.

Когда электронная схема 41 принимает команду 43 на размыкание, последняя подает в катушки 24, 25 управляющий ток 44 с нулевым значением или меньше порога размыкания D, запомненного в электронной схеме 41. Этот порог размыкания D рассчитывается таким образом, чтобы индуцированное магнитное поле B, которое возникает в катушках 24, 25, было достаточно ниже, чем магнитное поле M постоянных магнитов, так что металлический сердечник 29 подвижного якоря 20 притягивался постоянными магнитами 15, 15′ и переключается в первое из двух положений, например, в неактивное положение R. По продольной оси 22 сердечника 29всегда смещен в одну и ту же сторону относительно оси намагничивания 17 постоянных магнитов, это означает, что, даже когда подвижный якорь достиг положения R, постоянные магниты 15, 15′ продолжают оказывать в том же направлении притяжение усилие 61 на подвижный якорь 20, что позволяет надежно удерживать его в неактивном положении R. значение больше, чем порог Е закрытия, запомненный в электронной схеме 41. Этот порог закрытия Е больше, чем порог открытия D, и рассчитывается таким образом, чтобы индуцированное магнитное поле В, которое возникает в катушках, было значительно больше, чем магнитное поле М магнитного поля. постоянными магнитами 15, 15′, что подвижный якорь 20 отталкивается магнитами 15, 15′ и переключается во второе из двух положений, например, в активное положение Т. Когда подвижный якорь 20 находится в положении Т, две боковые поверхности 27, 27′ сердечника 29подвижного якоря соприкасаются с фланцами 14, 14′ неподвижной металлической рамы 10, что ограничивает движение, а также позволяет электромагнитному потоку, создаваемому катушками, зацикливаться между металлическим сердечником 29 и неподвижной рамой 10 в таком способ обеспечить эффективное удержание в положении Т.

Переключение из активного положения Т в неактивное положение R не потребляет ток, так как происходит только за счет силы притяжения постоянных магнитов 15, 15′ на подвижном якоре 20. Обратно, так как нет возврата пружина для удержания подвижной арматуры 20 в этом положении R; таким образом, низкий уровень 44 управляющего тока в катушках 24, 25 достаточен для переключения из положения R в положение T, что в целом влечет за собой очень низкое потребление для всего устройства. Точно так же сила, необходимая для приведения подвижных контактов 32 вплотную к неподвижным контактам 31, больше не потребляет ток, поскольку обеспечивается пружиной 35.

Таким образом, учитывая, что электромагнитное управляющее устройство согласно изобретению никогда не проходит через положение равновесия, поскольку продольная ось 22 сердечника 29 всегда смещена в одну и ту же сторону относительно оси магнетизма 17 постоянных магнитов и задана что низкие значения воздушного зазора и изменения воздушного зазора во время движений подвижного якоря 20, в результате чего силы притяжения/отталкивания, связанные с постоянными магнитами, почти линейны по всему ходу подвижного якоря 20 и таким образом, позиции R и T являются очень стабильными позициями. Таким образом, достигается высокая эффективность, позволяющая устройству быстро устанавливать и разъединять подвижные контакты 32 и неподвижные контакты 31 силового коммутационного аппарата даже при более высоких электрических напряжениях.

РИС. 3 показано, каким будет ход различных кривых силы, действующей на подвижный якорь 20 устройства согласно изобретению. На этом рисунке ось абсцисс представляет ход подвижной арматуры между активным положением T и неактивным положением R. Часть выше 50 на графике представляет силы во время перемещения подвижной арматуры 20 из положения R в положение T. Часть ниже 60 на графике представляет силы во время перемещения подвижной арматуры 20 из положения T в положение R.

Между положением Т и средним положением М, расположенным между Т и R, приводной рычаг 30 отсоединяется от подвижного якоря 20. Между положением М и положением R рычаг 30 механически захватывается штифтом 19 подвижный якорь 20 для отделения подвижных контактов 32 от неподвижных контактов 31 коммутационного аппарата. Силы, связанные с постоянными магнитами 15, 15′, представлены кривыми 51 и 61. Силы, связанные с контактной пружиной сжатия 35, представлены кривыми 52 и 62, причем эти силы присутствуют только между положением М и положением R. положение подвижной арматуры.

В части ниже 60 катушки 24, 25 проходят через ток 44 с нулевым значением или меньше, чем порог открытия D. Таким образом, сила притяжения постоянных магнитов 15, 15′ создает движущую силу на подвижном арматура, представленная кривой 61; эта сила заставляет подвижный якорь перемещаться из положения T в направлении положения R. Сила 61 должна быть больше силы отталкивания, представленной на кривой 62. Эта сила 62 отталкивания соответствует сжатию пружины 35 контактного давления, противодействующей силе притяжения постоянных магнитов между положением М и положением R; то есть, когда приводной рычаг 30 входит в зацепление с подвижными контактами 32 коммутационного аппарата.

В части выше 50 катушки 24, 25 проходят через ток 44 со значением, превышающим порог закрытия E. Таким образом, движущая сила, связанная с постоянными магнитами 15, 15′, меняется на противоположную и с этого момента увлекает подвижный якорь 20 из положения R в положение T, как показано на кривой 51. Сила, представленная кривой 52, которая создается контактной пружиной 35 сжатия между положением R и положением M, становится из этой точки на движущая сила, которая является добавочной к движущей силе 51, облегчающей переход из положения R в положение T. Следует отметить, что эта движущая сила 51, действующая на подвижный якорь, не обязательно должна быть значительной, поскольку между положением R и положением М ей помогает сила 52 от контактной нажимной пружины 35, а после положения М по мере срабатывания рычаг 30 больше не зацепляет механически подвижные контакты коммутационного аппарата, движущая сила 51 должна только лишь зацепить, а затем слабо удерживать подвижный якорь в Т-положении, не встречая отталкивающей силы. Это приводит к низкому потреблению электромагнитным устройством управления при снижении порога замыкания Е тока 44 в обмотках 25, 25.