[實用新型]雙磁極結構電磁鐵

有效

• 申請號: 201720253723.1
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN206524224U
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 翟宗民
• 申請（專利權）人: 西南應用磁學研究所
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/16
• 代理公司: 綿陽市博圖知識產權代理事務所(普通合伙)51235
• 代理人: 巫敏

技術領域

本實用新型涉及一種電磁鐵結構，尤其涉及一種雙磁極結構電磁鐵。

背景技術

隨著軍事和民用雷達對對系統集成度和探測距離的要求不斷提高，對電動波導開關在功率容量和小型化要求也提出了跟高的要求。為了實現電動波導開關的小型化設計，我們將電磁鐵代替傳統設計中所使用的直流電機，使電動波導開關的結構尺寸獲得大幅壓縮，結構更為緊湊，但傳統結構的電磁鐵，在較長動作行程的應用過程中，由于受到本身結構和性能的限制，導致輸出力達不到電動波導開關的工作要求，對產品的可靠性造成了嚴重影響。

對于傳統結構電磁鐵，其輸出的電磁力，隨著電磁鐵拉桿的行程增大，而急劇下降，典型的電磁鐵的行程和電磁力輸出曲線見圖1和圖2所示，在結構尺寸和功耗的限制下，無法滿足大行程、高輸出電磁力的需要。

傳統結構電磁鐵存在的不足主要體現在以下兩個方面：

1、電磁鐵工作行程較長時，輸出電磁力較小

從圖1的傳統電磁鐵的輸出特性曲線可以看出，電磁鐵的輸出電磁力隨電磁鐵拉桿的工作行程變大而急劇減小。以本次引用為例，設計要求電磁鐵的拉桿行程不小于7 mm。從圖中可查到，此時電磁忒能提供的拉力約為0.3N。無法滿足產品所需的可靠工作拉力（1.2N）的要求。

2、提高電磁力的措施有限

當傳統電磁鐵的型號和工作行程確定后，僅能通過增大電磁鐵功耗這一手段來提高電磁鐵的輸出電磁力，造成電磁鐵線包的工作電流增大，為避免電磁鐵因過流或過熱而燒毀，驅動電路必須相應的斷電保護措施，增加設計復雜程度。

發明內容

本實用新型的目的就在于提供一種解決上述問題，在外形尺寸和功耗不變的條件下，提高電磁鐵輸出力，以滿足產品的工作需要的雙磁極結構電磁鐵。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的：一種雙磁極結構電磁鐵，包括從內到外依次設置的絕緣套、線包、外殼，絕緣套的兩端分別同軸設置有磁座和極頭，絕緣套內設有拉桿，所述拉桿一端從磁座中心伸入絕緣套，并與極頭接觸，所述極頭包括同軸設置的前部和后部，所述前部呈圓柱形，后部為一端蓋，前部插入絕緣套內，后部與外殼固定連接；

極頭內從前部向后部依次同軸設有沉孔、錐形孔、通孔，所述錐形孔包括大端和小端，沉孔直徑大于大端直徑，通孔直徑與小端直徑相同，拉桿直徑與大端直徑相同，且伸入絕緣套的一端收縮成錐形，插入錐形孔中與其匹配貼合，所述拉桿外壁與沉孔內壁保持間隙，所述沉孔長度小于拉桿作行程0.3-0.7mm。

作為優選：所述拉桿外壁與沉孔內壁的間隙距離為0.1至0.2mm。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：本實用新型適用于所有采用極頭結構的電磁鐵，在原有極頭的基礎上，增設了一端沉孔，由于沉孔直徑大于大端直徑，能與插入的拉桿形成間隙，該間隙與本身的極頭一起，構成了一個副極頭的結構區域，該結構能能在拉桿和極頭之間形成兩個高磁場區域，增強磁隙磁場強度，使本實用新型能在長行程工作條件下，提高電磁鐵的輸出能力；也能在不改變電磁鐵外形尺寸的前提下，針對工作行程的實際需要，通過調整磁極的長度，獲得最大電磁鐵輸出力。作為傳統的電磁式執行元件，雙磁極架構的電磁鐵可對目前市場上提供的管式和D型電磁鐵進行完全替換，滿足于大行程、高電磁力輸出應用的工業自動化需求。

附圖說明

圖1為現有技術電磁鐵結構示意圖；

圖2為圖1中電磁鐵的輸出特性曲線圖；

圖3為本實用新型結構示意圖；

圖4為圖1的A局部放大圖；

圖5為圖3的B局部放大圖；

圖6-1為現有技術中極頭的剖視圖；

圖6-2為現有技術中極頭的立體圖；

圖6-3為現有技術中極頭的另一角度立體圖；

圖7-1為本實用新型中極頭的結構示意圖；

圖7-2為本實用新型中極頭的立體圖；

圖7-3為本實用新型中極頭的另一角度立體圖；

圖8為現有技術電磁鐵磁場分布圖；

圖9為本實用新型電磁鐵磁場分布圖；

圖10為圖8仿真中現有技術電磁鐵輸出特性仿真結果；

圖11為圖9仿真中本實用新型電磁鐵輸出特性仿真結果。

圖中：1、拉桿；2、磁座；3、前擋板；4、線包；5、外殼；6、絕緣套；7、后擋板；8、極頭；9、沉孔；10、錐形孔；11、通孔。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。