发明名称 磁保持电磁铁及其制备方法
摘要 磁保持电磁铁及其制备方法,属于低压电器的电磁铁领域。以廉价的普通钢铁或铁氧体陶瓷取代硅钢片或电工纯铁,它具有全封闭结构的电磁铁铁心,磁性能和开关特性优良,有极高的控制灵敏度和动铁心阻尼抗冲击特性,最高操作切换频率超过18000C/h;同时提供了一种新的、低成本、大批量流水线生产电磁铁的制备方法。高效节电、节材、机电一体化,运行中不发热、无振动、无噪声、无电磁场辐射,应用领域涉及接触器、继电器、电磁阀、制动器等数千种更新换代产品,机械寿命试验已超过1000万次。
申请公布号 CN1123453A 申请公布日期 1996.05.29
申请号 CN94111987.4 申请日期 1994.11.19
申请人 张凡 发明人 张凡
分类号 H01F7/16 主分类号 H01F7/16
代理机构 代理人
主权项 1、一种磁保持电磁铁,由永磁体、铁心、电磁线圈、电子元件等构成,在一个铁心 回路的中央部位处有不少于一个线圈架被围裹在内,以线圈架的中央轴线为对 称轴,在靠近线圈架轴向端部的某一侧铁心的外极面上设有不少于一个永磁 体,其上下极面的极性彼此相反,一个条状或块状的永磁轭把永磁体的外侧极 面连接在一起,在永磁轭内侧极面的中央部位处设有一个固定磁心,它穿进上 述电磁铁的铁心回路的中央部位处设有一个导轨轴承,一个动铁心插入导轨轴 承作往复的直线运动,以动铁心和线圈架的中央轴线为对称轴,形成在几何形 状、安装位置、磁性能方面左右对称的工作磁路,其中一个独立的电磁磁路是整 个永磁磁路的有机面组成部份,其特征在于: a)所述的铁心回路是一个优先使用碳素钢、合金结构钢、铸铁、铸钢等普通 钢铁或铁氧体陶瓷等导磁材料制作而成的具有全封闭结构形状的电磁铁铁心 (140),它在上下两个磁轭(141)及(142)的中央部位处分别设有穿透孔(24)及 (25); b)所述的导轨轴承(26)是一个由法兰盘(27)和极靴(28)构成的铁磁材料制 作而成的独立部件,它具有规则化的横截面轴孔(30)和规则化的垂直滑配而 (31),后者与插入滑动的动铁心(8)之间形成滑配间隙(23),其最小值为数微 米,常规值在数十微米至200微米范围内选用; c)所述的线圈架(70)由同轴安装的线圈架主体(701)和定位圈(702)镶嵌组 成,前者从电磁铁铁心(140)的侧面空间推入并依靠从穿透孔(24)推入的导轨 轴承(26)以及从穿透孔(25)推入的定位圈(702)的嵌进线圈架轴孔的垂直结构 部份予以定位; d)所述的固定磁心(2)是一个在轴向高度上含有两个以上不相等横截面积 的柱状体,凸状体(501)的横截面积较小,与磁心主体(502)之间设有一个水平 的环形台面(503),借助加压配合,使凸状体(501)锲入永磁轭(5)(505)内,再利 用设置在凸状体(501)外侧的中央轴孔将固定磁心(2)胀铆在永磁轭(5)上; e)所述的固定磁心(2)的主体(502)从定位圈(702)的中央轴孔处穿过它与 电磁铁铁心的下磁轭(142)的穿透孔(25)的内缘之间设有一个周边匀称的环形 间隙(125);此间隙过小造成极化磁路漏磁通增加并引起电磁铁磁保持力下降,但电磁控制 灵敏度相对提高,反之则电磁控制灵敏度下降而磁保持力提高,其最佳值可在0.2毫米到2 毫米范围内选用; f)一个抗冲击弹簧(901)套装在同轴的固定磁心主体(502)的外侧,它可以是螺旋状、碟 状、套筒状的一个压缩弹簧,弹簧在自由伸展时的水平承压面(902)比固定磁心主体(502)的 主极面高出1到3毫米; g)在所述的线圈架(7)上可以绕制一个单独的辅助线圈(601),一个止逆二极管(602)并 接在它的两端,选择线圈的绕向和二级管的连接方向,使动铁心(8)在吸合运动过程中进入 到磁路的某一极化区域时能够感应到足够大的感生电势,从而在电磁铁的主磁路中产生 一个反向磁通,对动铁心(8)的极化加速度起到一种电气阻尼抗震作用; h)在所述的线圈架(7)上也可以设置一个单独的辅助线圈(611),一个止逆二级管(613) 和一个电子开头(612)串联接入辅助线圈电路然后并接在直流电源(616)上,电子开头(612) 是一种半导体开头器件,如晶闸管、三极管、VMOS场效应管等,也可以是一种电磁的或光电 的接近开关,动铁心(6)在吸合过程中进入到磁路的某一极化区域时,位置传感器(614)发出 指令信号,启动单稳触发器,(615)使电子开头(612)开通,直流电电源(616)向辅助线圈 (611)提供一个点头够大的反励磁电势,从而在电磁铁的主磁路中产生一个反向磁通,对动 心(8)的极化加速度起到一种电气阻尼抗震作用;
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