[實用新型]磁耦合雙穩態電磁鐵

無效

• 申請號: 00227760.3
• 申請日: 2000-04-05
• 公開（公告）號: CN2416578Y
• 公開（公告）日: 2001-01-24
• 發明（設計）人: 洪潛衛;洪剛
• 申請（專利權）人: 洪潛衛
• 主分類號: H01F7/06
• 分類號: H01F7/06
• 代理公司: 深圳市專利服務中心
• 代理人: 成義生

本實用新型涉及一種電磁鐵，特別是涉及一種具有良好自保持力，且功耗低，體積小的磁耦合雙穩態電磁鐵。

電磁鐵是一種應用廣泛的電磁器件。普通電磁鐵基本上都是由電磁線圈、動鐵芯、軛鐵及動芯滑腔構成，其主要缺陷是功耗較大。自保持功能是降低電磁鐵功耗的關鍵，為此人們設計出各種各樣的機電式和電磁式的保持方式，其中電磁式結構比較簡單實用，如CN2268820的“電控制磁保持閥門”是在兩線圈軸向的中間設置一個可動的永磁鐵，通過改變電磁線圈的電流方向將永磁鐵吸向某一線圈內的靜鐵芯，由此實現自保持功能。另一項專利CN2298397公開的“雙穩態電磁鐵”，則是在電磁線圈軸向的端頭設置一個永磁鐵，并配有推動鐵芯的彈簧，同樣由改變電磁線圈的電流方向或將動鐵芯吸向永磁鐵或由彈簧推開動鐵芯，從而實現雙態自保持。此外還有利用磁力線無限延伸原理，用套在動鐵芯外面的永磁環代替線圈端頭的永磁鐵，實際上這是上述CN2298397專利的一種變形。以上磁保持方式的共同特點是鐵芯與永磁鐵的軸向直接吸合。

上述這類磁保持電磁鐵的不足之處是保持力對接觸面的面積、接觸距離及端面狀態非常敏感，加上彈簧的分散性，因此動鐵芯開、關轉換所需的功耗仍然較大，電磁體積也相對較大。

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，而提供一種能有效提高磁鐵保持力，增加磁鐵吸合距離，且功耗低，體積小的磁耦合雙穩態電磁鐵。

為實現上述目的，本實用新型提供一種磁耦合雙穩態電磁鐵，該電磁鐵包括電磁線圈1、動鐵芯2、軛鐵3動芯滑腔4，其特征在于，在軛鐵的軸向上、下兩端設置有兩個極性相反的永磁環5、6。

所述電磁線圈1可以是單線圈，也可以是繞向相反的雙線圈。

本實用新型具有如下特點：

一、由于本實用新型的保持狀態的磁耦合力是磁環兩端磁極徑向耦合通過動鐵芯構成的磁通路，保持力的大小取決于磁環的磁性及尺寸和動鐵芯的尺寸及限位，故一致性非常好。

二、由于本實用新型的雙磁環設計，使得當電控改變鐵芯狀態時，鐵芯受到斥力和吸力的同時作用，電磁能利用率高，而且通過增加磁環厚度可輕易地增加鐵芯的吸合距離和保持力。

三、本實用新型如果將磁環的磁性延伸到活動鐵芯軸向，則可增加保持力、推力和拉力。對于不同應用要求適應范圍比較廣。

四、基于以上三點，在同樣吸合距離，同樣保持力要求情況下，本實用新型的功耗最低，體積最小。

五、本實用新型還具有設計合理，結構簡單，成本低廉，工作可靠等特點。

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型結構示意圖。

如圖1所示，本實用新型的磁耦合雙穩態電磁鐵是在軛鐵3內裝有電磁線圈1，在軛鐵中心的動芯滑腔4內裝有動鐵芯2，這部分結構與普通電磁鐵相同。本實用新型的改進在于，在軛鐵的軸向上、下兩端設置有兩個極性相反的永磁環5、6，構成一個磁耦合雙穩態電磁鐵。

其進一步的改進還在于，電磁線圈1即可以采用現有的單線圈，也可以是繞向相反的雙線圈。

本實用新型的工作原理如下：圖1示出了活動鐵芯2處于下磁環6的保持狀態，磁環極性如圖所示。當通過電磁線圈1的脈沖電流方向使鐵芯磁柱為下N上S時，鐵芯受到下斥、上吸的同時作用而被吸到上磁環5中并保持下來。當電磁線圈的脈沖電流方向相反時，鐵芯重新被吸回下磁環6中并保持下來。

本實用新型可適用于水、氣的閥門控制及機電行業二位狀態的控制。