WO2003090237A1 - Actionneur electromagnetique a aimant permanent - Google Patents

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    • H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic permanent magnet actuator.
  • Document US Pat. No. 4,295,111 discloses an electromagnetic actuator comprising a coil disposed around a magnetic body in which a magnetic actuating member is mounted.
  • a permanent magnet is disposed around the coil and has a magnetization field extending in an axial direction of the coil.
  • the permanent magnet is interposed between two rings of magnetic material which are in contact with the magnetic body. This allows the magnetic field to be concentrated and a large force to be developed.
  • the stroke of the actuating member is relatively short and, for long strokes, it is necessary to increase the axial dimensions of the actuator.
  • an electromagnetic actuator comprising a coil, a magnetic actuating member mounted in the coil, at least one ring made of magnetic material placed around the coil, and at least one permanent magnet attached to one end of the ring and arranged opposite a part of the outer surface of the coil, the permanent magnet having a magnetization field extending in an axial direction of the coil, the magnetic actuating member being slidably mounted in a member non-magnetic guide extending in the coil and the ring having an end opposite to the magnet which is separated from the non-magnetic guide member by a non-magnetic gap.
  • part of the magnetic field remains open so that the stroke of the magnetic actuating member is increased. It is also then possible to control the position of the magnetic actuating member by an appropriate control of the supply current of the coil.
  • the electromagnetic actuator comprises in a manner known per se a coil 1 fixed around a tube made of non-magnetic material 2 in which a magnetic actuating member 3 is mounted to slide.
  • the coil 1 is connected by a supply wire 4 to supply means not shown making it possible to excite or de-excite the coil to operate the magnetic actuating member.
  • a ring 5 forming a permanent magnet, for example a ferrite ring whose permanent magnetization field extends in an axial direction of the ring, is arranged around the coil so as to extend opposite the central part of the external surface of the coil.
  • the field generated by the ring 5 thus extends in an axial direction of the coil 1.
  • the ring 5. is surrounded by two rings 6 made of magnetic material, for example mild steel.
  • annular plates 7 the peripheral edge of which is in contact with the internal surface of the corresponding ring 6.
  • the annular plates 7 are pierced with a central orifice of diameter greater than the diameter of the non-magnetic tube 2.
  • the magnetic rings 6 are thus separated from the non-magnetic tube 2 by a non-magnetic interval.
  • the assembly is surrounded by an insulating casing 8, for example a molded casing which maintains places rings and end plates.
  • a part of the field lines resulting from the permanent magnet 5 extends in a loop as illustrated in thin dashed line in the figure so that, even in the absence of current as illustrated in the figure, the weight of the organ magnetic actuation is partially compensated by the attractive force resulting from the permanent magnet.
  • the coil 1 When the coil 1 is energized, the latter generates a complementary magnetic field which moves the magnetic actuation member 3 upwards.
  • the non-magnetic interval will be reduced or increased by using an annular plate with a smaller or larger central hole.
  • the actuator according to the invention has been described with plates of magnetic material 7 disposed at the ends of the coil, the actuator according to the invention can be produced without the plates 7.
  • the magnetic plate 7 can in addition to being replaced in whole or in part by a plate made of non-magnetic material.
  • the invention has been illustrated in a symmetrical mounting of the rings of magnetic material 6 with respect to the permanent magnet 5, the geometry of the assembly can be modified in order to obtain a particular behavior of the actuator depending on the application for which the actuator is intended.
  • the invention has been illustrated with a permanent magnet in the form of a ring, the actuator according to the invention can also be produced by using a series of bars arranged facing a part of the external surface of the coil 1.
  • guide member has been described in the form of a tube, it can have other shapes and be produced for example in the form of slides.

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Abstract

L'actionneur électromagnétique comprend une bobine (1), un organe d'actionnement magnétique (3) monté dans la bobine, au moins une bague (6) en matériau magnétique disposée autour de la bobine, et au moins un aimant permanent (5) accolé à une extrémité de la bague et disposé en regard d'une partie de surface externe de la bobine (1), l'aimant permanent ayant un champ d'aimantation s'étendant selon une direction axiale de la bobine (1), l'organe d'actionnement magnétique étant monté coulissant dans un organe amagnétique de guidage (2) s'étendant dans la bobine et la bague ayant une extrémité opposée à l'aimant qui est séparée de l'organe amagnétique de guidage par un intervalle amagnétique.

Description

ACTIO NEUR ELECTROMAGNETIQUE A AIMANT PERMANENT
La présente invention concerne un actionneur électromagnétique à aimant permanent.
On connaît du document US 4 295 111, un action- neur électromagnétique comprenant une bobine disposée autour d'un corps magnétique dans lequel est monté un organe d'actionnement magnétique. Un aimant permanent est disposé autour de la bobine et a un champ d'aimantation s'étendant selon une direction axiale de la bobine. L'aimant permanent est intercalé entre deux bagues en matériau magnétique qui sont en contact avec le corps magnétique. Ceci permet de concentrer le champ magnétique et de développer une force importante. En revanche, la course de l'organe d'actionnement est relative- ment faible et, pour les courses longues, il est nécessaire d'augmenter les dimensions axiales de l' actionneur. Selon l'invention, on prévoit un actionneur électromagnétique comprenant une bobine, un organe d'actionnement magnétique monté dans la bobine, au moins une bague en matériau magnétique disposée autour de la bobine, et au moins un aimant permanent accolé à une extrémité de la bague et disposé en regard d'une partie de surface externe de la bobine, l'aimant permanent ayant un champ d'aimantation s'étendant selon une direction axiale de la bobine, l'organe d'actionnement magnétique étant monté coulissant dans un organe amagnétique de guidage s'étendant dans la bobine et la bague ayant une extrémité opposée à l'aimant qui est séparée de l'organe amagnétique de guidage par un intervalle amagnétique. Ainsi, au lieu de se refermer totalement en boucle, une partie du champ magnétique reste ouverte de sorte que la course de l'organe d'actionnement magnétique est augmentée. Il est en outre alors possible de commander la position de l'organe d'actionnement magnétique par une commande appropriée du courant d'alimentation de la bobine .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limita- tif de l'invention en référence à la figure unique ci- jointe qui est une vue en coupe axiale d'un actionneur électromagnétique selon l'invention.
En référence à la figure, l' actionneur électromagnétique selon l'invention comporte de façon connue en soi une bobine 1 fixée autour d'un tube en matériau amagnétique 2 dans lequel un organe d'actionnement magnétique 3 est monté pour coulisser. La bobine 1 est reliée par un fil d'alimentation 4 à des moyens d'alimentation non représentés permettant d'exciter ou de désexciter la bobine pour manœuvrer l'organe d'actionnement magnétique. Selon l'invention, dans le mode de réalisation préféré illustré, une bague 5 formant un aimant permanent, par exemple une bague en ferrite dont le champ d'aimantation permanent s'étend selon une direction axiale de la bague, est disposée autour de la bobine de façon à s'étendre en regard de la partie centrale de la surface externe de la bobine. Le champ généré par la bague 5 s'étend ainsi selon une direction axiale de la bobine 1. La bague 5. est encadrée par deux bagues 6 en ma- tériau magnétique, par exemple de l'acier doux.
En outre, les deux extrémités de la bobine 1 sont recouvertes par des plaques annulaires 7 dont le bord périphérique est en contact avec la surface interne de la bague 6 correspondante. Les plaques annulaires 7 sont percées d'un orifice central de diamètre supérieur au diamètre du tube amagnétique 2. Les bagues magnétiques 6 sont ainsi séparées du tube amagnétique 2 par un intervalle amagnétique.
L'ensemble est entouré par un boîtier isolant 8, par exemple un boîtier moulé qui assure un maintien en place des bagues et des plaques d'extrémité.
Une partie des lignes de champ résultant de l'aimant permanent 5 s'étend en boucle comme illustré en trait fin mixte sur la figure de sorte que, même en l'absence de courant comme illustré sur la figure, le poids de l'organe d'actionnement magnétique est partiellement compensé par la force d'attraction résultant de l'aimant permanent. Lors d'une excitation de la bobine 1, celle-ci génère un champ magnétique complémentaire qui déplace l'organe d'actionnement magnétique 3 vers le haut.
Une partie des lignes du champ s'échappent au niveau de l'intervalle amagnétique de sorte que la course de l'organe d'actionnement est augmentée. Pour réduire ou augmenter la partie du champ magnétique restant ouverte, on diminuera ou augmentera l'intervalle amagnétique en utilisant une plaque annulaire avec un orifice central plus petit ou plus grand.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, bien que l' actionneur selon l'invention ait été décrit avec des plaques en matériau magnétique 7 disposées aux extrémités de la bobine, on peut réaliser l' actionneur selon l'invention sans les plaques 7. La plaque magnétique 7 peut en outre être remplacée en tout ou partie par une plaque en matériau amagnétique. De même, bien que l'invention ait été illustrée selon un montage symétrique des bagues en matériau magnétique 6 par rapport à l'aimant permanent 5, on peut modifier la géométrie de l'ensemble afin d'obtenir un comportement particulier de l' actionneur en fonction de l'application à laquelle l' actionneur est destiné. Bien que l'invention ait été illustrée avec un aimant permanent en forme de bague, on peut également réaliser l' actionneur selon l'invention en utilisant une série de barrettes disposées en regard d'une partie de la surface externe de la bobine 1.
Bien que l'organe de guidage ait été décrit sous la forme d'un tube, il peut avoir d'autres formes et être réalisé par exemple sous forme de glissières.

Claims

REVENDICATIONS
1. Actionneur électromagnétique comprenant une bobine (1), un organe d'actionnement magnétique (3) monté dans la bobine, au moins une bague (6) en matériau magnétique disposée autour de la bobine, et au moins un aimant permanent (5) accolé à une extrémité de la bague et disposé en regard d'une partie de surface externe de la bobine (1), l'aimant permanent ayant un champ d'aimantation s'étendant selon une direction axiale de la bobine (1), caractérisé en ce que l'organe d'actionnement magnétique est monté coulissant dans un organe amagnétique de guidage (2) s'étendant dans la bobine et en ce que la bague a une extrémité opposée à l'aimant qui est séparée de l'organe amagnétique de guidage par un intervalle amagnétique .
2. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant permanent est une bague (5) entourant la bobine 3. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant permanent (5) est intercalé entre deux bagues (6) en matériau magnétique .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060056993A1 (en) * 2004-09-14 2006-03-16 Moshe Gombinsky Magnetic spring actuator device
CN106224783B (zh) * 2016-09-08 2019-01-18 湖北工业大学 一种磁力驱动管道检测装置
US11448103B2 (en) * 2018-06-28 2022-09-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Electromagnetic soft actuators

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4295111A (en) * 1979-11-29 1981-10-13 Nasa Low temperature latching solenoid
US4419643A (en) * 1981-04-22 1983-12-06 Hosiden Electronics Co., Ltd. Self-sustaining solenoid
FR2792109A1 (fr) * 1999-04-12 2000-10-13 Schneider Electric Sa Electroaimant a circuit magnetique simplifie
WO2001040098A1 (fr) * 1999-11-29 2001-06-07 Serac Group Bec de remplissage a debit reglable par un dispositif d'actionnement unique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4295111A (en) * 1979-11-29 1981-10-13 Nasa Low temperature latching solenoid
US4419643A (en) * 1981-04-22 1983-12-06 Hosiden Electronics Co., Ltd. Self-sustaining solenoid
FR2792109A1 (fr) * 1999-04-12 2000-10-13 Schneider Electric Sa Electroaimant a circuit magnetique simplifie
WO2001040098A1 (fr) * 1999-11-29 2001-06-07 Serac Group Bec de remplissage a debit reglable par un dispositif d'actionnement unique

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