电磁铁节能节铜线圈制造技术

技术编号:3110915 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种电磁铁节能、节铜线圈。通过减小线圈高度和变化其截面形状,改善电磁铁的吸力特性,减小端面力陡升间隙。优化相对负载力的跟踪性能。本发明专利技术特征在于所述的线圈为短式线圈,衔铁、轭铁拍合面位于线圈的螺旋线管管外,轭铁上不设置伸入到线圈贯通孔内的磁路引导段。线圈的绕线匝数是随高度可变,线圈的轴向剖面为非矩形状。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电磁铁线圈。公知的电磁铁线圈除拍合式电磁铁外,采用一种长的等截面设计,即线圈高度大于衔铁运动行程。线圈匝数不随线圈高度变化,其剖面呈矩形。衔铁与轭铁拍合面处于线圈螺管内某一位置。轭铁上往往设计一段磁路引导段。如类似中国专利CN1054642附图4所示。这种长的等截面设计的线圈其不足在于:1、在电磁铁工作过程中,当衔铁运动到电磁吸力进入到端面力段时,电磁吸力随行程的减小而陡升。磁路引导段的存在又加剧了这一趋势。形成很大的电磁铁动作冲击力。恶化了电磁铁工作环境,减少使用寿命。2、电磁铁的吸力特性不好。即电磁吸力随行程而变化的曲线变劣。对负载的跟踪不理想。在部分区域内,力值远远大于负载力。力的设计裕度大。特别在接近拍合面,这一情况变的更为严重。3、铜铁消耗量大、增大电能损耗和产品成本。本专利技术的目的在于克服上述已有技术的不足,从而改善电磁铁吸力特性入手,以最少的铜铁消耗,实现电磁吸力与其负载的最佳跟踪。以下方式可以充分实现本专利技术的目的。-->专业常识表明,电磁铁的电磁吸力是由螺管力和端面力的合成。随着运动行程缩短,当电磁吸力进入到端面力段时,其端面力增大至螺管力的五倍以上。对于直流电磁铁,可能增大到十倍以上。本专利技术通过改变线圈绕制高度和变化线圈在高度方向上的匝数,形成一种短式线圈或变截面线圈或其二者的组合。它与围绕上述线圈的轭铁、大部分插入线圈贯通孔而与轭铁在电磁力作用下相拍合的可动衔铁构成电磁铁,其特征在于:线圈为短式线圈,可动衔铁与轭铁拍合面位于线圈的螺线管管外,消除通常所称的磁路引导段。另一种方式可以是线圈匝数随着线圈高度而变化,即线圈为变截面绕制。更好的方式是上述两种方式的组合,即线圈为短的变截面结构。所述的短线圈其绕制高度及安装位置为线圈靠近轭铁端与轭铁拍合面之距离,随电磁铁行程不同而取为5~50mm。所述的变截面线圈可以是倒三角形或倒梯形。本专利技术所设计电磁铁的短线圈或变截面线圈或其组合,减小了电磁铁进入端面力段时的端面力陡升间隙。去掉磁路引导段后,使端面力的增加较为平缓。而且根据负载特性,可以巧妙设计线圈高度及其截面形状,达到最佳的电磁吸力与负载力的跟踪。节电节能,减少电磁铁的铜铁消耗。-->结合附图进一步说明实施例技术细节。附图一为公知电磁铁线圈的结构示意图;附图二为本专利技术短式线圈的结构示意图;附图三为本专利技术变截面线圈的结构示意图;附图四为短式线圈和变截面线圈的组合结构示意图;附图五为JCZ系列制动器与配套的传统电磁铁力学特性曲线图;附图六为JCZ系列制动器与配套的本专利技术电磁铁线圈力学特性曲线图;图一至图四中,1为轭铁,2为线圈衬套,3为衔铁。图一中传统线圈剖面为等截面矩形。线圈4高度大于额定行程1.2倍以上。衔铁的拍合面5在线圈螺线管内,形成磁路引导段6。图二至图四给出本专利技术三种实施方案。图二短式线圈7高度仅为原长线圈的85~60%,小于电磁铁额定行程1.2倍以下,电磁铁拍合面5位于线圈7螺线管外。图三线圈8为下窄上宽的变截面梯形线圈。图四变截面短线圈9为梯形短线圈。本专利技术上述三种方案均取消了轭铁上的磁路引导段6,呈“一”字形结构。图5中曲线9为JCZ系列制动器负载特性曲线;曲线10为与其配套的传统电磁铁交流吸力特性曲线;曲线11为直流吸力特性曲线;从图中可见,采用长的等截面线圈,-->其电磁吸力在15mm间隙时,即进入端面力陡升阶段。在5mm间隙处,吸力高达85Kg,远远大于15Kg负载力。造成可动衔铁的运动加速度剧增。图六中曲线12为JCZ系列制动器负载特性曲线;13为与其配套的本专利技术短式变截面线圈交流吸力特性曲线;14为直流吸力特性曲线;从图中可以看出,JCZ系列制动器采用本专利技术所述节电、节铜线圈,端面力陡升段出现在8mm间隙处,电磁吸力为20Kg,大于但不超过负载过多。即保证电磁铁正常工作,又改善噪声和冲击性能。其用铜量由原来1.2Kg下降为0.6~0.5Kg,节铜50%以上。本专利技术变截面线圈与负载曲线有较好跟踪性能。良好电磁铁吸力特性曲线,对于改善电磁铁工作性能,简化制造工艺均有重要意义。本专利技术为电磁铁改进设计提供十分有效的新途径。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁铁节能、节铜线圈,它与围绕线圈的轭铁、大部分插入到线圈贯通孔,而与轭铁相拍合的可动衔铁构成电磁铁,其特征在于:线圈为短式线圈,轭铁与衔铁的拍合面位于线圈螺线管管口外,轭铁上不设置伸入到线圈贯通孔内的磁引导段。

【技术特征摘要】
1、一种电磁铁节能、节铜线圈,它与围绕线圈的轭铁、大部分插入到线圈贯通孔,而与轭铁相拍合的可动衔铁构成电磁铁,其特征在于:线圈为短式线圈,轭铁与衔铁的拍合面位于线圈螺线管管口外,轭铁上不设置伸入到线圈贯通孔内的磁引导段。2、一种电磁铁节能、节铜线圈,它与围绕线圈的轭铁、大部分插入到线圈贯通孔而与轭铁在电磁力作用下相拍合的可动衔铁构成电磁铁,其特征在于:线圈绕制匝数随着线圈高度而变即线圈为变截...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟李晶波崔英华何力丰
申请(专利权)人:哈尔滨汽轮机厂高新技术产业开发集团公司
类型:发明
国别省市:23[中国|黑龙江]

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