31.01.2019
219.016.b539

ИНДУКТОР ДЛЯ МНОГОПОЛЮСНОГО АКСИАЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении величины концентрированного магнитного поля в рабочей зоне индуктора и повышении производительности и сроков службы индуктора. Индуктор для многополюсного аксиального намагничивания кольцевых постоянных магнитов состоит из пакета с четным числом токопроводящих пластин с высокой электропроводностью, закрепленных между двумя диэлектрическими блоками с помощью болтового соединения через диэлектрические прокладки с зазором для размещения держателя с намагничиваемым магнитом. Пластины в пакете соединены электрически последовательно между собой с помощью электропроводящего контактного кольца и имеют выводы на крайних пластинах для подключения к импульсному источнику питания. Каждая из пластин образует замкнутый контур, состоящий из зигзагообразных и радиальных токопроводящих участков, повторяющих соответственно форму полюсов и границ между полюсами намагничиваемого магнита. Наружные части зигзагообразных токопроводящих участков пластин имеют развитую поверхность по внешнему периметру и разделены между собой воздушными зазорами. Радиальные токопроводящие участки расположены в плоскости в осевом направлении. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротехники, а именно: к устройствам для намагничивания многополюсных постоянных магнитов кольцевой формы для дисковых роторов электрических машин [Нестерин В.А. Оборудование для импульсного намагничивания и контроля постоянных магнитов. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 21].

Известно устройство для намагничивания многополюсных редкоземельных постоянных магнитов, содержащее опорный элемент для размещения постоянного магнита, электропроводящие трубчатые проводники в виде катушки, смонтированные на опорном элементе по отношению к магниту таким образом, что при протекании по трубчатым проводникам электрического тока, создается магнитное поле, достаточное для намагничивания постоянного магнита по всему его объему; устройство импульсного тока для питания трубчатых проводников для создания намагничивающего поля, а также средство обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости через трубчатые проводники для ограничения накопления тепла в обмотке при протекании электрического тока [патент США US 5852393 А приоритет от 22. 12. 1998].

Недостатками известного устройства являются: 1) применение системы жидкостного охлаждения для прокачки охлаждающей жидкости через трубчатые электро-проводники, приводящее к усложнению конструкции и повышению требований к надежности намагничивающего устройства; 2) ограничение минимального размера наружного диаметра намагничиваемого магнита, связанное со сложностью размещения трубчатых проводников в пазах опорного элемента; 3) достаточно широкая зона перехода между полюсами на торцевых поверхностях намагниченного магнита, определяемая поперечным размером трубчатого проводника.

Известно также устройство для реверсивного намагничивания многополюсных кольцевых постоянных магнитов чередующейся полярности, содержащее индуктор с обмоткой для двухполюсного намагничивания и индуктор для многополюсного намагничивания с обмотками, соединенными между собой так, что на его намагничивающих полюсах образуется чередующаяся полярность магнитного поля, и источник импульсного тока, в котором площади поперечного сечения соседних намагничивающих полюсов индуктора для многополюсного намагничивания имеют соотношение 1:1,2, рабочие зазоры обоих индукторов соединены между собой прямым каналом с поперечным сечением, соответствующим размерам намагничиваемых многополюсных кольцевых постоянных магнитов чередующейся полярности и выполненным из неэлектропроводного и немагнитного материала, при этом намагничивающие обмотки обоих индукторов соединены последовательно и подключены к общему источнику импульсного тока, а полярность противолежащих полюсов индуктора для многополюсного намагничивания обратна полярности намагничивающих полюсов индуктора для двухполюсного намагничивания [патент РФ 2222843 приоритет 21.11.2001].

Недостатками известного устройства является: 1) необходимость намагничивания постоянного магнита за два раза с целью получения требуемой конфигурации полюсов, что приводит к усложнению конструкции и возможной необходимости изменения соотношения площади сечения соседних намагничивающих полюсов при изменениях размеров магнита (диаметр, высота) и материала (ЮНДК, феррит бария, РЗМ-Со или NdFeB); 2) высокая вероятность того, что при намагничивании в индукторе для многополюсного намагничивания не произойдет полное перемагничивание (до технического насыщения) всего объема магнита на участках, намагниченных в индукторе для двухполюсного намагничивания и имеющих встречную полярность, т.к. для перемагничивания ранее намагниченного магнита необходимо магнитное поле, в 2-3 раза превышающее величину магнитного поля, необходимого для намагничивания магнита «с нуля» до состояния технического насыщения.

По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким к заявленному изобретению является индуктор для намагничивания постоянных магнитов, содержащий установленные в диэлектрическом блоке с зазором для размещения намагничиваемого магнита две токопроводящие пластины с высокой электропроводностью, каждая из которых своими токопроводящими участками образует замкнутый контур с выводами для подключения к импульсному источнику питания, токопроводящие участки центральной части пластин выполнены зигзагообразными, повторяющими своими наружными и внутренними участками форму полюсов на торцевых поверхностях намагничиваемого магнита, а радиальными (наклонными) участками - форму границы между полюсами [А. с.СССР 966759 приоритет 29.04.1981].

Недостатками известного устройства, выбранного в качестве прототипа заявленного изобретения, являются: 1) наружные вершины одной из зигзагообразных пластин расположены напротив внутренних вершин другой пластины, тем самым в обеих пластинах имеются образованные наклонными участками пластин контуры в виде секторов, у которых чередуется отсутствие внешних вершин, что приводит к неравномерности магнитного поля в области полюса постоянного магнита с его ослаблением на участках, находящихся напротив отсутствующей наружной вершины зигзагообразной пластины; 2) намагничивание до технического насыщения всего объема постоянного магнита требует увеличения тока индуктора, что приводит к его быстрому нагреву; 3) ограничение по размерам намагничиваемого магнита в сторону увеличения его наружного диаметра, связанное с невозможностью получения магнитного поля необходимой величины по всему объему магнита; 4) отсутствие системы охлаждения приводит к быстрому нагреву индуктора за счет электрических потерь и к его низкой производительности.

Перед заявленным изобретением была поставлена задача устранения указанных недостатков путем повышения величины магнитного поля в рабочей зоне индуктора и конструктивного обеспечения его принудительного воздушного охлаждения

Поставленная задача решается тем, что предложен индуктор для многополюсного аксиального намагничивания кольцевых постоянных магнитов, содержащий установленные в диэлектрическом блоке с зазором для размещения держателя с намагничиваемым магнитом две токопроводящие пластины с высокой электропроводностью, каждая из которых своими токопроводящими участками образует замкнутый контур с выводами для подключения к импульсному источнику питания. Токопроводящие участки центральной части пластин выполнены зигзагообразными, повторяющими своими наружными и внутренними участками форму полюсов на торцевых поверхностях намагничиваемого магнита, а радиальными участками - форму границы между полюсами.

Новым в предложенном устройстве является то, что токопроводящие пластины с высокой электропроводностью выполнены в виде пакета из четного числа пластин, соединенных электрически последовательно между собой с помощью электропроводящего контактного кольца, разделенных диэлектрическими тонкими прокладками, закрепленных между двумя диэлектрическими блоками болтовым соединением и подключенных к импульсному источнику питания через выводы от крайних пластин пакетов. Наружные токопроводящие участки пластин разделены между собой воздушными зазорами для принудительного отвода тепла от радиальных токопроводящих участков, расположенных в плоскости в осевом направлении.

Целесообразно, чтобы в заявленном индукторе наружные токопроводящие участки одной из смежных пластин были расположены напротив внутренних токопроводящих участков другой пластины и совпадали с наружным токопроводящим участком следующей за смежной пластины.

Целесообразно, чтобы в заявленном индукторе наружные зигзагообразные токопроводящие участки в пластинах имели развитые участки поверхности, не связанные в других местах электрически между собой иначе, как через радиальные токопроводящие участки пластин.

Целесообразно, чтобы в заявленном индукторе зигзагообразные токопроводящие участки в пластинах были расположены со смещением от оси симметрии пластины с образованием чередующихся выступающих участков пластин с воздушными промежутками между ними на боковых гранях индуктора.

Целесообразно, чтобы в заявленном индукторе пространство внутри токопроводящих участков пластин было заполнено вставками из диэлектрического материала.

Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении величины концентрированного магнитного поля в рабочей зоне индуктора, что позволяет намагничивать до технического насыщения магниты с большим наружным диаметром, а также в повышении производительности и сроков службы индуктора за счет конструкции, обеспечивающей принудительное воздушное охлаждение и уменьшающей влияние нагрева индуктора в процессе намагничивания.

На фиг. 1 представлена пластина с высокой электропроводностью.

На фиг. 2 представлен общий вид намагничиваемого многополюсного кольцевого постоянного магнита.

На фиг. 3 представлен общий вид индуктора.

На фиг. 4 представлена зависимость изменения индукции на торцевой поверхности магнита в центре его полюсов от величины напряжения импульсного источника тока.

На фиг. 5 представлена картина магнитного поля намагниченного магнита на индикаторной пленке.

Предложенный индуктор для многополюсного аксиального намагничивания кольцевых постоянных магнитов содержит пластины 1 с высокой электропроводностью (см. фиг. 1), которые образуют зигзагообразный контур, повторяющий в центральной части своими радиальными участками 2 и внутренней частью наружных токопроводящих участков пластин 3 границу полюсов на торцевой поверхности 4 намагничиваемого многополюсного кольцевого постоянного магнита 5 (см. фиг. 2). Наружные токопроводящие участки пластин 3 имеют развитую поверхность 6 и разделены между собой воздушными зазорами 7. Развитая поверхность наружных токопроводящих участков пластин 6 обеспечивает отвод тепла от радиальных токопроводящих участков пластин 2 с последующим принудительным рассеиванием в окружающую среду. Пространство внутри токопроводящих участков пластин заполнено вставками 8 из диэлектрического материала, например, стеклотекстолита, предотвращающей смещение радиальных токопроводящих участков 2 под воздействием электродинамических усилий при протекании по ним импульсного тока. Индуктор (см. фиг. 3) собирается в пакет 9 из 2 (1+n) пластин 1, разделенных между собой тонкой диэлектрической прокладкой 10, и соединенных электрически последовательно через электропроводящее контактное кольцо 11. Крайние пластины индуктора имеют выводы 12 для присоединения к силовым выводам высоковольтного импульсного источника тока (на чертеже не показан). Пакет пластин 9 разделен на две части на расстояние, определяемое высотой намагничиваемого магнита 5. Обе части пластин электрически соединены между собой. Электрическое соединение выполнено так, что в радиальных токопроводящих участках пластин 2, расположенных в осевом направлении в одной плоскости и в радиусных токопроводящих участках, расположенных в осевом направлении в одном секторе 13, ток протекает в одном направлении. Пакет 9 пластин индуктора установлен между диэлектрическими блоками 14 и скреплен болтовым соединением 15, обеспечивающим прижатие пластин 1 и надежный электрический контакт. Индуктор работает следующим образом.

Кольцевой магнит 5 устанавливается в держатель 16 и перемещается в рабочую зону между двумя частями пакета 9 из токопроводящих пластин 1. При пропускании импульсного тока в рабочем зазоре индуктора создается в аксиальном направлении разнонаправленное магнитное поле с конфигурацией каждого полюса, соответствующей форме, определяемой наружными 3 и радиальными 2 токопроводящими участками пластин. Намагничиваемые части магнита 5 имеют на торцевых поверхностях 4 ту же форму полюсов, что и у пространства, ограниченного наружными 3 и радиальными 2 токопроводящими участками пластин, в котором и образуется концентрированное магнитное поле при протекании импульсного тока. При намагничивании постоянного магнита важным является достижение состояния технического насыщения материала магнита. Косвенный контроль этого проводится измерением магнитной индукции в заданной точке на поверхности магнита при изменении величины намагничивающего поля. На фиг. 4 показана зависимость изменения индукции на торцевой поверхности магнита в центре полюсов N и S от тока (величина магнитного поля в рабочей зоне индуктора пропорциональна величине заряда емкостного накопителя энергии импульсного источника тока). На фиг. 5 приведена картина магнитного поля намагниченного магнита на индикаторной пленке, отображающая форму его полюсов.


ИНДУКТОР ДЛЯ МНОГОПОЛЮСНОГО АКСИАЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ
ИНДУКТОР ДЛЯ МНОГОПОЛЮСНОГО АКСИАЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ
ИНДУКТОР ДЛЯ МНОГОПОЛЮСНОГО АКСИАЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ
ИНДУКТОР ДЛЯ МНОГОПОЛЮСНОГО АКСИАЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
27.05.2014
№216.012.ca1d

Способ очистки цианидсодержащих пульп "активным" хлором

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и золотодобывающей промышленности для очистки цианидсодержащих пульп и сточных вод, образующихся при переработке руд и концентратов и содержащих в твердой фазе минералы. Для осуществления способа цианидсодержащие пульпы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517507
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.07.2014
№216.012.de60

Способ формирования магниторезистивного элемента памяти на основе туннельного перехода и его структура

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для формирования постоянных запоминающих устройств, а также в качестве датчиков магнитного поля. Технический результат изобретения - создание магниторезистивного элемента памяти, состоящего из двух ферромагнитных пленок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522714
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.06.2015
№216.013.5b13

Многоуровневый преобразователь электроэнергии для питания синхронных и асинхронных двигателей от источника высокого постоянного напряжения

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания синхронных и асинхронных двигателей от источника высокого постоянного напряжения. Многоуровневый преобразователь электроэнергии для питания синхронных и асинхронных двигателей от источника высокого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554856
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.11.2015
№216.013.9230

Фазоконтрастное устройство получения инвертированного по яркости изображения непрозрачных объектов

Изобретение относится к фазоконтрастному устройство для осуществления инверсии по яркости изображения непрозрачных объектов - получение позитива из негатива и наоборот. Фазоконтрастное устройство содержит одномодовый лазер, по крайней мере, один объектив и фильтр Цернике, выполненный в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569040
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.7617

Способ кондиционирования цианидсодержащих продуктов перед флотационным извлечением цветных и благородных металлов

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а более конкретно - к извлечению цветных и благородных металлов из хвостов планирования сульфидных руд и продуктов их обогащения. Способ кондиционирования цианидсодержащих продуктов перед флотационным извлечением цветных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598663
Дата охранного документа: 27.09.2016
25.08.2017
№217.015.b7f4

Способ комплексной очистки сточных вод от цианидов, тиоцианатов, мышьяка, сурьмы и тяжелых металлов

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, в золотодобывающей промышленности и в гальваническом производстве для очистки сточных вод и пульп, содержащих цианиды, тиоцианаты, тяжелые металлы, мышьяк и сурьму. Способ включает обработку вод окислителем, выдержку без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615023
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.b84c

Способ наращивания узкопрофильной дамбы шламохранилища

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов. В способе наращивания узкопрофильной дамбы шламохранилища осуществляют прокладку нагнетательного 9 и распределительного 10 трубопроводов и заполняют шламохранилище...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615364
Дата охранного документа: 04.04.2017
04.04.2018
№218.016.2f1f

Штамм вируса гриппа а/япония/гк/6:2/2014 (h2n2) для получения инактивированных и живых гриппозных вакцин

Настоящее изобретение относится к вирусологии и медицине. Предложен штамм А/Япония/ГК/6:2/2014 RA-36 (H2N2), Influenzavirus А, подтип H2N2, полученный методом классической генетической реассортации штамма-донора A/HongKong/1/68/162/35(H3N2) и эпидемического вируса A/Japan/305/1957 (H2N2) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644670
Дата охранного документа: 13.02.2018
10.05.2018
№218.016.4c89

Вентильный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, и может найти применение при создании вентильных электродвигателей для регулируемых электроприводов. Технический результат - уменьшение зубцовых пульсаций электромагнитного момента, вихревых токов в массиве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652102
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4e58

Способ регенерации свободного цианида из растворов с отделением образующегося осадка

Изобретение может быть использовано в цветной металлургии, золотодобывающей промышленности, гальваническом производстве. Способ регенерации свободного цианида из технологических растворов, содержащих цианиды и тяжелые металлы, включает реагентную обработку растворов в кислой среде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650961
Дата охранного документа: 18.04.2018

Похожие РИД в системе