устройство задержки отпадания якоря электромагнитного механизма

Формула изобретения

Устройство задержки отпадания якоря электромагнитного механизма, включающее источник питания, катушку индуктивности, накопитель энергии и систему переключения выводов катушки индуктивности от источника питания на накопитель энергии, отличающееся тем, что в качестве накопителя энергии используется сама катушка индуктивности, обмотка которой выполнена из параллельных проволочных витков, начала и концы которых соединены в общие выводы, причем проволочные витки выполнены из высокотемпературного сверхпроводящего материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электромагнитным устройствам, а конкретно к устройствам задержки отпадания якоря в электромагнитах, и может быть использовано в различных технических объектах, в том числе в косметических и в ЭВМ.

Известны сверхпроводящая катушка индуктивности для накопления магнитной энергии и способ ее изготовления [1]. Катушка содержит цилиндрическую обмотку из нескольких скрученных жил, сердечники которых содержат по несколько параллельных нитей из материала, способного переходить в сверхпроводящее состояние, причем сердечники жил заключены в металлическую оболочку, которая соприкасается с нитями, и трубку из алюминия высокой чистоты, которая охватывает оболочку и используется для фиксации сердечника.

Известная катушка индуктивности сложна по конструкции, а обрыв одной из нитей в жиле выводит из строя большое количество витков обмотки катушки индуктивности.

Известно устройство задержки отпадания якоря электромагнитного механизма [2] , содержащее катушку индуктивности, конденсатор для накопления энергии и систему для переключения конденсатора на катушку индуктивности при отключении ее от источника питания.

Наличие конденсатора в известном устройстве усложняет конструкцию и обуславливает короткое время задержки отпадания якоря из-за ограниченности емкости конденсатора, а выполнение обмотки катушки индуктивности с помощью одного провода приводит к выходу из строя устройства при обрыве провода, т.е. снижает надежность устройства.

В предложенном устройстве вышеназванные недостатки устраняются тем, что в качестве накопителя энергии используется сама катушка индуктивности, обмотка которой выполнена из параллельных проволочных витков, начала и концы которых соединены в общие выводы, причем проволочные витки выполнены из высокотемпературного сверхпроводящего материала.

Сопоставительный анализ с известными устройствами показывает, что заявленное техническое решение позволяет наиболее оптимально решить задачу повышения надежности устройства.

К совокупности существенных признаков заявляемого устройства, позволяющих получить упомянутый результат, следует отнести то, что в качестве накопителя энергии используется сама катушка индуктивности, обмотка которой выполнена из параллельных проволочных витков, начала и концы которых соединены в общие выводы, причем проволочные витки выполнены из высокотемпературного сверхпроводящего материала.

Заявленное устройство, представленное на чертеже, содержит катушку индуктивности 1 с обмоткой из параллельных проволочных витков 2 (направление намотки показано стрелкой), начала и концы которых соединены в общие выводы 3,4. С помощью переключателя 5 выводы 3, 4 могут замыкаться или переключаться на источник питания 6.

Устройство работает следующим образом.

В момент отключения катушки индуктивности 1 от источника питания 6 происходит замыкание выводов 3, 4 и электрический ток, продолжая циркулировать в обмотке катушки индуктивности 1, поддерживает определенное время магнитный поток, который притягивает якорь к сердечнику и не дает ему отпадать. Якорь и сердечник механизма на чертеже не показаны.

Пример. Была спроектирована катушка индуктивности длиной 70 мм с внутренним диаметром 25 мм при наружнем диаметре 35,5 мм. Из-за отсутствия проволоки из сверхпроводящего материала использовали медную проволоку диаметром 0,1 мм марки ПЭВ-21,0 по ГОСТ 7262-78. Обмотка была изготовлена из 700 параллельных проволок длиной каждая 5,71 м. Катушка имела индуктивность L = 15,84 Гн и общее обмоточное электросопротивление R = 0,018 Ом. Через обмотку пропускали суммарный электрический ток силой J₀=35 A. После этого выводы обмотки катушки индуктивности отключали от источника питания с одновременным их замыканием. Через определенное время t сила тока в обмотке составляла J = 28 A, что соответствовало расчетному



При использовании высокотемпературной сверхпроводящей проволоки время падения тока теоретически неограниченно велико и тогда катушка индуктивности будет работать как постоянный магнит.