BR102012019019B1

BR102012019019B1 - Conversor eletrotorque com baixa característica de histerese

Info

Publication number: BR102012019019B1
Application number: BR102012019019-2A
Authority: BR
Inventors: Yong Hee Lee
Original assignee: Rotork Ytc Limited
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2020-09-15
Also published as: KR101337287B1; EP2608227A1; KR20130070052A; CN103166398A; ES2491119T3; BR102012019019A2; EP2608227B1; CN103166398B; JP5490843B2; JP2013128087A

Abstract

conversor eletropneumático com baixa característica de histerese. a presente invenção refere-se a um conversor eletropneumático com baixa histerese. este conversor eletropneumático inclui o estator nº 1, o estator nº 2 com placa flexionada e um rotor. o estator nº 1 é equipado com a lacuna do estator nº 1 e a bobina parcialmente enrolada. o estator nº 2 é equipado com a lacuna do estator nº 2 em uma extremidade lateral e um ímã permanente que magnetiza o rotor, no outro lado. os estatores nº 1 e nº 2 são instalados lado a lado. um lado do rotor é instalado próximo de um ímã permanente, e a outra extremidade é instalada em direção às lacunas do estator nº 1 e nº 2, e entre as lacunas do estator nº 1 e nº 2, a bobina mencionada acima será movida de acordo com a corrente elétrica.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um conversor eletropneumático de um controlador/posicionador de posição pneumático, e mais particularmente, a um conversor eletropneumático que produz baixa histerese.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Um conversor eletropneumático converte a corrente elétrica em um torque mecânico e o converte em pressão de ar.

[003] As figuras 1a e 1b mostram uma estrutura sólida e o mecanismo de operação de um conversor eletropneumático. Conforme mostrado na figura 1a, uma corrente elétrica em uma bobina cria um campo magnético, e este campo magnético irá criar um circuito magnético fechado através de um rotor e um estator. O campo magnético que foi criado por um ímã irá criar um circuito magnético fechado através de um estator, conforme mostrado na figura 1b. A interação entre um campo magnético de uma bobina e um campo magnético de um ímã irá criar força para o rotor ser girado ao redor de uma articulação.

[004] Neste conversor eletropneumático anterior, um campo magnético de um ímã irá criar o circuito fechado através do estator. Um campo magnético de um ímã tende a ser muito forte; portanto, é típico que o material do estator deva ser de um alto nível de densidade de fluxo magnético saturada. Conforme mostrado na figura 1a, um campo magnético de uma bobina também flui através de um estator. Devido a um baixo nível de campo magnético de uma bobina, à medida que o campo magnético flui através do alto nível de material de densidade de fluxo magnético saturada, a alta histerese será criada. Portanto, conforme mostrado na figura 2, haverá uma grande diferença entre o torque ascendente da corrente elétrica e o torque descendente da corrente elétrica. Devido à alta histerese, o conversor eletropneumático não será capaz de desempenhar o controle preciso.

[005] A patente americana US 5,927249 descreve o dispositivo de ajuste eletromotivo. O dispositivo de ajuste eletromotivo tem um rotor feito de materiais magnéticos permanentes. Os materiais magnéticos permanentes, por exemplo, ferrite, Sm-Co, Alico, etc. são materiais pesados. Assim, o rotor não pode reagir rapidamente.

[006] A publicação de patente coreana No. 10-2011-0112979 descreve o dispositivo do motor de torque para posicionador, mas não especifica o material do rotor, e a direção do movimento do rotor.

CONTEÚDO DA INVENÇÃO PROBLEMA

[007] Esta invenção é para fornecer o conversor eletropneumático que produz baixa histerese.

MÉTODO

[008] O conversor eletrotorque de assinatura de baixa histerese será fornecido. O conversor eletropneumático inclui estator n° 1, estator n° 2 com placa flexionada, e rotor. O estator n° 1 é equipado com uma lacuna e bobina parcialmente enrolada. O estator n° 2 é equipado com uma lacuna em uma extremidade e um ímã permanente na outra extremidade que magnetiza o rotor. A lacuna do estator n° 1 e a lacuna do estator n° 2 são instaladas lado a lado. Uma extremidade do rotor é instalada em um ímã permanente, e o outro lado do rotor é instalado em direção ao estator n° 1 e à lacuna do estator n° 2. O rotor é instalado para ser capaz de se mover entre a lacuna do estator n° 1 e n° 2 de acordo com a corrente elétrica variável.

[009] De maneira desejável, o material do estator n° 2 deve ser de um nível mais alto de densidade de fluxo magnético saturada e uma força coerciva maior do que o material do estator n° 1.

[0010] De maneira desejável, o material do rotor deve ser de um nível mais alto de densidade de fluxo magnético saturada e uma força coerciva mais alta do que o material do estator n° 1.

EFEITO DA INVENÇÃO

[0011] Um conversor eletropneumático com baixa histerese irá controlar com alta precisão.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] Afigura 1a mostra um conversor eletropneumático anterior, e ela mostra o fluxo de um campo magnético de uma bobina.

[0013] Afigura 1b mostra um conversor eletropneumático anterior, e ela mostra o fluxo de um campo magnético de um ímã permanente.

[0014] Afigura 2 mostra o gráfico da característica de histerese de um conversor eletropneumático anterior.

[0015] A figura 3a mostra um conversor eletropneumático atualmente inventado, e ela mostra o fluxo de um campo magnético de uma bobina.

[0016] A figura 3b mostra um conversor eletropneumático atualmente inventado, e ela mostra o fluxo de um campo magnético de um ímã permanente.

[0017] Afigura 4 mostra o gráfico de comparação da característica de histerese entre a figura 2, um conversor eletropneumático anterior e um conversor eletropneumático atualmente inventado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0018] Referindo-se aos desenhos, as figuras 3a e 3b mostram o conversor eletropneumático atualmente inventado (100). Também, a figura 3a mostra o circuito fechado criado por um campo magnético de uma bobina, e a figura 3b mostra o circuito fechado criado por um campo magnético de um ímã permanente.

[0019] Este conversor eletropneumático (100) inclui o estator n° 1 (110), lacuna do estator (112), bobina (114), estator n° 2 (120), lacuna do estator n° 2 (122), ímã permanente (124) e rotor (130).

[0020] No estator n° 1 (110) uma extremidade é equipada com a lacuna do estator n° 1 (112), e a bobina (114) é parcialmente enrolada. Este material do estator n° 1 (110) é de baixo nível de densidade de fluxo magnético saturada e baixo nível de força coerciva. Por exemplo, o material do estator n° 1 (110) pode ser PC (NI 78% Permaloi).

[0021] No estator n° 2 (120) uma extremidade é equipada com a lacuna do estator n° 2 (122) e tem o formato de placa flexionada. No estator n° 2 (120), a outra extremidade é equipada com o ímã permanente (124). Este material de estator n° 2 (120) é um alto nível de densidade de fluxo magnético saturado e um alto nível de força coerciva - por exemplo, PB (NI 45% Permalloy) pode ser usado.

[0022] A lacuna do estator n° 1 (112) e a lacuna do estator n° 2 (122) são instaladas lado a lado. Então, o rotor (130), com o ímã permanente (124) instalado em um lado, é instalado entre a lacuna do estator n° 1 (112) e a lacuna do estator n° 2 (122). Este material do rotor (130) é de um alto nível de densidade de fluxo magnético saturada e um alto nível de força coerciva - por exemplo, o PB (NI 45% Permalloy) pode ser usado.

[0023] Durante esta operação, este conversor eletropneumático (100) irá operar o rotor (130) através da interação entre os campos magnéticos de um ímã permanente (124) e de uma bobina (114). Em mais detalhes, o rotor (130) será magnetizado pelo ímã permanente (124) e será polarizado. Se a corrente elétrica fluir através de uma bobina, um campo magnético através do estator n° 1 cria o circuito fechado. A direção e a tensão do campo magnético, que foi criado entre a lacuna do estator n° 1, o rotor (130) irá receber uma força e mover-se.

[0024] O que segue explica a assinatura de histerese do conversor eletropneumático (100).

[0025] A figura 3b mostra que um campo magnético de um ímã permanente (124) flui através do estator n° 2 (120) e do rotor (130) e cria um circuito fechado. Devido ao fato de o campo magnético do ímã permanente (124) ser muito alto, os materiais do estator n° 2 (120) e do rotor (130) devem ser de um alto nível de densidade de fluxo magnético saturada e um alto nível de força coerciva, a fim de um alto nível de campo magnético passar através deles.

[0026] Afigura 3a mostra que um campo magnético de uma bobina (114) flui parcialmente através do estator n° 1 (110) e do rotor (130). Devido ao fato de um campo magnético de uma bobina (114) ser relativamente mais fraco do que um campo magnético de um ímã permanente (124), o material do estator n° 1 (110) é de um baixo nível de densidade de fluxo magnético saturada e de um baixo nível de força coerciva; enquanto o material do rotor (130) é de alto nível de densidade de fluxo magnético saturada e alto nível de material de força coerciva. Conforme mostrado, um campo magnético relativamente mais fraco de uma bobina (114) do que um campo magnético de um ímã permanente (124) flui através do estator n° 1 (110) que tem baixa densidade de fluxo magnético saturada e baixo nível de força coerciva. Apesar de um campo magnético de uma bobina (114) fluir através do alto nível de densidade de fluxo magnético saturada e alto nível de material de força coerciva, rotor (130), a duração do fluxo é muito curta no circuito fechado. Portanto, um conversor eletropneumático (100) terá baixa característica de histerese.

[0027] A figura 4 mostra que a comparação da histerese entre o conversor eletropneumático anterior e o atualmente inventado. Conforme o gráfico mostra, o conversor eletropneumático atualmente inventado possui histerese menor do que o conversor eletropneumático anterior; portanto, o controle mais preciso é possível.

[0028] Esta descrição da invenção mostra um exemplo detalhado da invenção. Isto é para fins de explicação apenas e não restringe esta invenção de qualquer modo. Esta descrição da invenção pode ser de formato e fins diferentes, e esta modificação e finalidade cobre este alcance da invenção. LISTAGEM DE REFERÊNCIA 100 conversor eletropneumático 110 estator n° 1 112 lacuna do estator n° 1 114 bobina 120 estator n° 2 122 lacuna do estator n° 2 124 ímã permanente 130 rotor

Claims

1. Conversor eletrotorque (100), caracterizado pelo fato de que compreende: primeiro estator (110); segundo estator (120) com placa flexionada; e rotor (130); em que o dito primeiro estator (110) é equipado com uma lacuna de primeiro estator (112) e parcialmente enrolado com uma bobina (114), o dito segundo estator (120) é equipado com uma lacuna de segundo estator (122) em uma extremidade lateral e um ímã permanente (124) que magnetiza o dito rotor (130), no outro lado, os ditos primeiro e segundo estatores (110, 120) são instalados lado a lado, o dito um lado do rotor (130) é instalado no ímã permanente (124), e o dito outro lado do rotor (130) é instalado nas ditas lacunas de primeiro e segundo estator (112, 122), o dito outro lado do rotor (130) será movido na direção lateral nas ditas lacunas de primeiro e segundo estator (112, 122) ao redor do dito um lado de rotor (130) instalado no dito ímã permanente (124) de acordo com a corrente elétrica aplicada a dita bobina (114), o dito primeiro estator (110) é feito de PC (NI 78% Permalloy), o dito segundo estator (120) é feito de PB (NI 45% Permalloy), e o dito rotor (130) é feito de PB (NI 45% Permalloy).