В современной радиоэлектронной аппаратуре и средствах автоматики широко используются различные приводные, программные, переключающие, тормозные, фиксирующие, блокирующие и другие электромагнитные устройства, построенные на основе таких исполнительных элементов, как электромагниты, соленоиды, электромагнитные муфты.

Относительная простота, компактность конструкций, широкие функциональные возможности электромагнитных устройств обусловили применение их в системах автоматики и телемеханики, управления, сигнализации, контроля, защиты, информационных и других отраслях техники, науки, производства.

С ростом уровня автоматизации и функциональным усложнением аппаратуры, с повышением плотности компоновки ее увеличивается число применяемых электромагнитных устройств. К электромагнитным устройствам и их исполнительным элементам предъявляются все более высокие конструктивно-технологические, экономические и эксплуатационные требования (в части простоты и технологичности конструкций, уменьшения габаритных размеров, массы, потребляемой энергии, простоты обслуживания, удобства эксплуатации, сокращения сроков разработки).

До настоящего времени, несмотря на широкое применение электромагнитных устройств и их исполнительных элементов, централизованное производство их за редким исключением не организовано.

Все возрастающие потребности, разнообразие областей применения электромагнитных устройств и различные требования к ним обусловливают разработку их в каждом случае применительно к конкретной аппаратуре. Отсутствие координации, недостаточный обмен информацией приводят к дублированию работ, неоправданному многообразию конструкций и различному уровню их разработки, замедлению реализации научных достижений. В связи с этим возрастает актуальность и важность обобщения опыта конструирования и совершенствования электромагнитных устройств и их исполнительных элементов.

Цели справочника:

обобщить разрозненную информацию о достигнутом современном уровне развития электромагнитных устройств и исполнительных элементов по их разработке и оптимизации;

показать на конкретных примерах возможности ЭМУ в современной аппаратуре, направления их совершенствования, выполняемые функции, позитивные и негативные аспекты;

описать наиболее характерные конструкции электромагнитных элементов, их параметры, характеристики, особенности исполнения и на этой основе обобщить и систематизировать опыт их разработки;

изложить основы рационального проектирования различных электромагнитов, квазиоптимальных по совершаемой работе, и предложить инженерные методы их расчета;

способствовать развитию творческой мысли разработчиков радиоэлектронной аппаратуры, особенно начинающих.

В книгу включены материалы, необходимые широкому кругу разработчиков радиоэлектронной аппаратуры и средств автоматики при их конкретном конструировании, отработке и эксплуатации электромагнитных устройств и их исполнительных элементов. Излагаемый материал иллюстрирован, а конечные результаты представлены в форме, удобной для практического использования.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

электромагнитные устройства

Глава 1

основные сведения об электромагнитных устройствах

1.1. определение, классификация и применение эму

1.1.1. определение и работа эму

Электромагнитное устройство (ЭМУ)-устройство, состоящее в общем виде из исполнительного и оконечного (выходного) элементов, элементов сопряжения, арматуры крепления и выполняющее определенную функцию (одну илв несколько) в изделии.

К исполнительным элементам (ИЗ) относятся: электродвигатели (ЭД), электромагниты (ЭМ) и соленоиды, электромагнитные муфты (ЭММ) и т. п. Оконечными элементами (ОЭ) являются выходные валы, штоки, толкатели, ролики, зубчатые колеса и другие элементы сцепления. К элементам сопряжения (ЭС) относятся: рычаги, тяги, редукторы и другие передаточные средства. Арматуру крепления (АК) составляют корпуса, кронштейны, фланцы и т. п.

Исполнительные элементы преобразуют входные электрические сигналы б пространственные перемещения, удар или удержание подвижных звеньев на выходе ЭМУ, т. е. они являются преобразователями электрической энергии в механическую (активные элементы), а ОЭ и ЭС - передающие элементы пространственных перемещений (пассивные элементы).

Входящее в состав изделия ЭМУ в общем виде работает следующим образом. С устройства управления (УУ) (рис. 1.1) на вход ЭМУ (в частности, не>

"Э I ЭС ~\

-jy."

изделие

p-f(t)

Рис. 1.1. Структурная схема ЭМУ, входящего в состав изделия