RU82923U1

RU82923U1 - Магнитоэлектрическая система униполярного типа

Info

Publication number: RU82923U1
Application number: RU2008147926/22U
Authority: RU
Inventors: Людмила Витальевна Кузнецова
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Завод "Автоприбор"
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-05-10

Abstract

1. Магнитоэлектрическая система униполярного типа, содержащая магнит, заключенный между двумя магнитопроводами, верхний из которых имеет прорезь, катушку с намоткой, спиральную пружинку-волосок, ось с показывающей стрелкой, отличающаяся тем, что постоянный магнит изготовлен из материала с высокой магнитной энергией, например из магнитопласта на основе неодим-железо-бор. ! 2. Магнитоэлектрическая система униполярного типа по п.1, отличающаяся тем, что прорезь верхнего магнитопровода выполнена с возможностью изменения площади.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в различных областях промышленности для построения скоростного узла, узла тахометра, датчиков бесконтактного типа, например, в автомобильной промышленности.

Известны магнитоуправляемые системы, уровень выходного напряжения которых зависит от величины магнитной энергии постоянного магнита и от знака его полярности. Такие системы относятся к униполярному типу, для них важно направление поля в рабочем зазоре. Если в магнитной системе используется концентратор из магнитомягкого материала, то выбор его формы может существенно влиять на закон распределения рабочего магнитного поля вдоль полюсной дуги. Поэтому систему с одинаковым успехом применяют для различных приборов. (Справочник «Постоянные магниты» под редакцией Ю.М.Пятина, М. 1980; «Микромагнитоэлектроника, том 1, под редакцией Бараночникова М.Л., М.2001).

Известен тахометр электронный производства ОАО «Завод «Автоприбор», ТУ 37.453.098-94, в котором используется магнитная система униполярного типа.

Намагниченный аксиально постоянный магнит из феррита стронция помещен между магнитопроводящими пластинами. Верхняя из них имеет прорезь. Рабочим является полюс, также расположенный сверху. Магнит в системе неподвижен. На верхний магнитопровод, имеющий форму полукольца, надета катушка с определенной обмоткой, свободно перемещающаяся по магнитопроводу. Постоянный магнит создает в зазоре, в котором перемещается катушка, магнитный поток. Взаимодействие магнитного поля постоянного магнита с полем, образуемым током, протекающим по измерительной катушке, создает момент сил и приводит к

повороту подвижной системы измерительного механизма тахометра на угол. Угол, на который поворачивается показывающая стрелка, по шкале тахометра, зависит от угла поворота катушки по верхнему магнитопроводу, а угол поворота катушки, в свою очередь, пропорционален величине тока и создаваемому моменту сил. Перемещение катушки с обмоткой ограничено спиральной пружинкой-волоском, закручивающейся при движении катушки и создающей противодействующий момент.

Данная система имеет следующие недостатки:

- при использовании спеченного ферритового магнита наблюдается плохая воспроизводимость от партии к партии магнитных характеристик, в результате чего перемещение показывающей стрелки прибора происходит на различный угол. Для обеспечения плавности хода стрелки необходим подбор резисторов или витков катушки, что увеличивает общее время регулировки тахометра;

- ферритовый магнит имеет высокий температурный коэффициент намагниченности - минус 0,002 1/К и при работе тахометра в требуемом диапазоне температур ±50°С заметно изменяется угол размаха показывающей стрелки, поэтому в приборе применяется дополнительная подстройка;

- показывающая стрелка имеет разное исходное положение из-за меняющихся характеристик магнита, так как пружинка-волосок, связанная с показывающей стрелкой, рассчитывается из усредненного значения характеристик электромагнитной системы;

- конструкция верхнего магнитопровода позволяет использовать магнитную систему только в конкретном приборе (электронном тахометре, ТУ 37.453.098-94).

Предлагаемая полезная модель направлена на решение следующих задач:

- увеличение магнитного потока постоянного магнита и стабильности характеристик электромагнитной системы униполярного типа;

- снижение зависимости работы магнитной системы от температурного коэффициента;

- универсальное применение конструкции магнитной системы униполярного типа.

Поставленные задачи решаются тем, что в магнитоэлектрической системе униполярного типа, содержащей магнит, заключенный между двумя магнитопроводами, верхний из которых имеет прорезь, катушку с намоткой, спиральную пружинку-волосок, ось с показывающей стрелкой, прорезь верхнего магнитопровода выполнена с возможностью изменения площади, а постоянный магнит изготовлен из материала с высокой магнитной энергией, например, из магнитопласта на основе неодим-железо-бор.

Таким образом, в магнитной системе используется постоянный магнит из материала с высокой (по крайней мере в 2 раза выше исходного магнита) магнитной энергией-магнитопласт на основе неодим-железо-бор. Так как момент сил, приводящий к повороту подвижной системы зависит от взаимодействия магнитного потока постоянного магнита с электромагнитным полем катушки, то, применив магнит с высокой энергией, увеличим момент сил всей системы. Увеличение момента сил пропорционально потоку постоянного магнита (М_м.с~Ф_п.м) Повышение максимальной энергии постоянных магнитов позволяет увеличить магнитный поток в рабочем зазоре и уменьшить число витков подвижной катушки. Кроме того, усиление магнитной системы обеспечивает плавность хода показывающей стрелки прибора в требуемом диапазоне угла, исключая затирание системы по причине слабых магнитных характеристик постоянного магнита.

Магнитопласты на основе неодим-железо-бор, полученные без применения высокотемпературного спекания, отличаются хорошей воспроизводимостью магнитных характеристик, поэтому магнитная система прибора стабильна и легче настраивается.

Выбранный материал имеет низкий температурный коэффициент намагниченности - минус 0,001 1/К, что повышает стабильность в температурном диапазоне.

Изменяя ширину или конфигурацию прорези в верхнем магнитопроводе легко изменить поток магнитной энергии постоянного магнита и, соответственно, создаваемый момент сил. Таким образом, используя одну и ту же магнитную систему с меняющейся площадью прорези в верхнем магнитопроводе, возможно применение такой системы в электроизмерительных приборах непосредственной оценки, приборах для измерения неэлектрических величин электрическими методами, компасах и различных автоматических измерительных приборах, где необходимо отклонение стрелки на разный угол.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - Магнитная система униполярного типа

Фиг.2 - Конструкция верхнего магнитопровода

Магнитная система униполярного типа содержит постоянный магнит (1), нижний магнитопровод (2), верхний магнитопровод (3), катушку с обмоткой (4), показывающую стрелку прибора (5), ось (6), шкалу прибора (7) и спиральную пружинку-волосок (8).

Магнитоэлектрическая система униполярного типа работает следующим образом:

постоянный магнит 1 заключен между нижним 2 и верхним 3 магнитопроводом, причем верхний магнитопровод имеет прорезь и является направляющей катушки с обмоткой 4, выполненной в форме полукольца.

Силовые линии поля верхнего полюса (магнитный поток) постоянного магнита проходят через прорезь верхнего магнитопровода взаимодействуют с электромагнитным полем, создаваемым током, протекающим по измерительной катушке. В результате взаимодействия возникает момент сил, приводящий к повороту подвижной системы. Показывающая стрелка 5, связанная через ось 6 с катушкой, отклоняется в сторону движения катушки

на заданный угол по шкале прибора 7. В первоначальное положение (нулевую отметку) стрелка возвращается за счет противодействующего момента спиральной пружинки-волоска 8.

Таким образом, реализация предлагаемой полезной модели решает все поставленные авторами задачи.

Claims

1. Магнитоэлектрическая система униполярного типа, содержащая магнит, заключенный между двумя магнитопроводами, верхний из которых имеет прорезь, катушку с намоткой, спиральную пружинку-волосок, ось с показывающей стрелкой, отличающаяся тем, что постоянный магнит изготовлен из материала с высокой магнитной энергией, например из магнитопласта на основе неодим-железо-бор.

2. Магнитоэлектрическая система униполярного типа по п.1, отличающаяся тем, что прорезь верхнего магнитопровода выполнена с возможностью изменения площади.