JPH0611612B2 - 電磁振動装置 - Google Patents

電磁振動装置

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JPH0611612B2
JPH0611612B2 JP1140066A JP14006689A JPH0611612B2 JP H0611612 B2 JPH0611612 B2 JP H0611612B2 JP 1140066 A JP1140066 A JP 1140066A JP 14006689 A JP14006689 A JP 14006689A JP H0611612 B2 JPH0611612 B2 JP H0611612B2
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    • B65G27/00Jigging conveyors
    • B65G27/08Supports or mountings for load-carriers, e.g. framework, bases, spring arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
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    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁フィーダ、電磁スクリーン等の電磁振動
装置に関する。
〔従来の技術〕
材料の搬送に使用する電磁フィーダあるいは材料の篩い
分けに使用する電磁スクリーン、ラトフ(樋)や篩い網
を電磁石の交流励磁によって振動するものである。
すなわち、これらの電磁振動装置は、二つの質量を弾性
体で結合し、電源周波数近くに共振周波数を設定して、
小さな電磁力を大きく拡大することにより、トラフや篩
い網に大きな振動を与える。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の電磁フィーダは、商用電源の50Hz又は60Hzの振動
数で励磁されるため、大型になると振動騒音がひどく、
不快音を発して、環境上問題があった。また、構造上、
電磁フィーダの効率の極めて悪く、小型の場合はさほど
問題にならないが、大型になると大電流が流れて大きな
エネルギー損失となっていた。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
り、騒音の軽減及び効率の向上を図ることを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明の電磁振動装置は、加
振部に連結される可動鉄心の両側に2個の固定鉄心を配
置し、各固定鉄心にそれぞれ励磁コイルを装着し、これ
らの2つの励磁コイルをそれぞれ制御整流素子を介して
商用電源に接続し、前記各制御整流素子を、前記商用電
源の周波数の2倍の周期をもつ位相可変のパルスで交互
に点弧する制御回路を設けたことを特徴とする。
〔作用〕
商用電源の周波数の2倍の周期のパルスで2つの制御整
流素子を交互に点弧すると、2つの励磁コイルは、商用
電源の周波数の2倍の周期で交互に励磁電流が流れる。
これにより、2個の固定鉄心は交互に例示され、可動鉄
心は一方の固定鉄心側に吸引された後、商用電源の1周
期遅れ後に他方の固定鉄心側に吸引され、商用電源の2
周期で1サイクルの振動を繰り返すことにより、可動鉄
心は、商用電源周波数の1/2の周波数で振動することに
なる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。
第1図は本発明に係る振動装置の一部切欠側面図、第2
図は第1図のA−A線,B−B線及びC−C線における
複合断面図、第3図は振動装置本体2とトラフ1との取
付状態を示す側面図である。
4は振動装置本体のフレームケースで、内部に固定鉄心
13,13′と可動鉄心12及びコイルバネ5が収納される。
コイルバネ5は、可動鉄心12とトラフ取付金具10とを連
結するバネ支え7の外周のフランジ7aの両側に配置さ
れ、バネ受けリング11をボルト19でケース4に締め付け
ることにより取り付けられる。この場合、コイルバネ5
は圧縮して締め付けられ、その圧縮力でケース4とバネ
支え7に固定されたトラフ取付金具10とトラフ1とがず
れたり、曲がったりして、関係位置が変わらないように
保持される。
固定鉄心13及び13′はスタッド14によりバネ受けリング
11に固定される。可動鉄心12は固定鉄心13及び13′の中
間に相等しい規定のギャップになるようにスタッド14,
16によって容易に調整することができる。固定鉄心13及
び13′には、励磁巻線15及び15′が樹脂により固定され
ている。8はゴムベローズであり、バネ支え7と金具9
との間に2個の押え金具17によりボルトにて取り付けら
れ、密閉構造となっている。
図中6はバネ受け、18はカバー、20はターミナル、21は
補助ウエイト、22はフック、23はケーブル引出金具であ
る。
以上の構成の振動装置本体2は、第3図に示すように、
トラフ取付金具10によりトラフ1に取り付けられ、また
吊りバネ3で荷重を支えると同時に振動が自由にできる
ように設置される。
第4図(a)は電源電圧、(b)は位相制御された電流、第5
図は制御回路の概略を示す。コイル15,15′には制御に
より電源周波数の周期の2倍の周期で交互に電流を流す
ようにしているので、コイル15に電が流れたときには可
動鉄心12をコイル15の方へ吸引する。次にコイル15′に
電流が流れて可動鉄心12をコイル15′の方向へ吸引す
る。その結果、吸引力は第4図(c)のようになり、周期
は電源周期の2倍になる。すなわち振動周波数は電源周
波数の1/2になる。
第4図(d)は従来のコイル1個の場合の吸引力の変化を
示す。振動周波数は電源周波数と同じである。
第4図(c)に示す本例による吸引力は、 第4図(d)に示す従来例の吸引力は、 となる。ただし、ω=2πf,f:電源周波数(1)式に
おいて、共振周波数をω/2の(1.05〜1.1)倍にとるの
で、Fは無視できる。従って、 (2)式において、共振周波数をωの(1.05〜1.1)倍にとる
ので、F′以下は無視できる。またFは固定鉄心を
コイル側に変位させる力で振動を起こす力にはならない
ので、 となる。
第7図において、可動鉄心が取り付けられたトラフ側の
重量をWとし、コイルの巻かれた固定鉄心が取り付け
られたフレーム側重量をWとし、この間に取り付けら
れた共振コイルバネのバネ定数をKとすると、W,W
に作用する振動力は絶対値が等しく方向が反対であ
る。従って次の式が成立する。
ただし、x,xはW,Wが静止する位置からの
変化量を示す。
(5)式と(6)式を足すと、 この式を積分すると、 初期条件t=0においてdx1/dt=0,dx2/dt=0である
ので、C=0となる。
さらに積分すると、 初期条件t=0においえx=0,x=0であるの
で、C=0となる。故に、 W+W=0 これより、 これを式(5)式に代入すると、 この微分方程式を解くと、 振幅をaとすれば、x=asinωt。故に、 共振周波数をωとすれば、 これより、 輸送速度はaωに比例する。加速度α=a1ωである
から、aω=α/ωである。輸送速度一定、すなわち
ω=一定として、ωが1/2になれば、加速度αも1/2
でよいこととなる。すなわち、振動周波数が1/2になれ
ば、力も1/2でよいことになる。このことは、各部機械
の強度を下げてよいことになり、軽量になり経済的であ
る。
輸送速度は、本発明のものと従来品とを同じくするに
は、加速度を1/2にとればよい。また、(3),(4)式よ
り、最大吸引力は従来品の1/2でよいことになるので、
電磁石の有効吸引面積は1/2×1/2=1/4でよい。
コイルの巻数をnとすると、 で計算できる。ここでfは電源周波数、Sは電磁石の有
効面積、Cは係数、Bは磁束密度である。
上式においてSが1/4になるので、コイル巻数は4倍に
なる。したがってN=4nとなる。
空隙の磁束密度Bを一定として、 空隙の磁界(AT)=8000×B×g×C (ただしgは従来のギャップ、Cは係数) となる。gは空間ギャップで、従来品の2倍になる。す
なわち、aω=一定、a=1/ω、ωが1/2になれば、
振幅aは2倍になるので、空間ギャップも2倍になる。
したがってG=2gとなる。
故に、 電磁石は有効面積が1/4になると、固定鉄心が2個あっ
ても可動鉄心が1個のため、全体的には1/2以下にな
り、小形にできる。
第5図の制御回路の動作を、第6図を参照しながら説明
する。電源同期パルス発生部Aでは、電源に同期したパ
ルスを発生し、位相制御部Bで方形波に変換する。この
方形波は電源波形の0,2π,4π,・・・で立ち上が
る。一方、立ち下がりは、操作信号電圧が0vのとき
π,3π,5π,・・・であり、操作信号電圧が与えら
れたときは信号電圧に比例した角度φだけ進む。すなわ
ち、立ち下がり時期は、操作信号電圧を変化させること
によって、電源の正の半サイクル内を任意にコントロー
ルすることができる。
C部のフリップ・フロップは、一つの入力と二つの出力
を持っていて、電源周期に同期した入力信号の立ち下が
りごとに2つの出力を交互に反転させる。従って、一つ
の出力端子には、電源周期の2倍の周期でハイレベルと
ローレベルを繰り返し、他方の端子とは逆の動作をす
る。
D及びD′では、信号の立ち上がりを検出し、サイリス
タTh及びTh′を駆動し、コイル15及び15′に電源一
周期毎に交互に電圧を印加する。
可動鉄心12は、固定鉄心15又は15′のどちらかのコイル
電流が流れた方に吸引されるので、電源2周期に一回の
往復動を繰り返すことになる。
可動鉄心に直結されたトラフの振幅調整は、操作信号電
圧によりφを変化させることによって、サイリスタの導
通角を制御し、コイルの電流を変化させることによって
行う。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明においては、加振部に連結
される可動鉄心の両側に2個の固定鉄心を配置し、各固
定鉄心にそれぞれ励磁コイルを装着し、これらの2つの
励磁コイルをそれぞれサイリスタ等の制御整流素子を介
して商用電源に接続し、前記各制御整流素子を、前記商
用電源の周波数の2倍の周期をもつ位相可変のパルスで
交互に点弧する制御回路を設けている。これにより、可
動鉄心の振動周波数は電源周波数の半分となるため、振
動による不快音を大きく下げることができる。また、剛
性を従来のものに比べて低くとることができるので、軽
量化を図ることができる。さらに、電磁石部を約半分に
することができるため小型化を図ることが可能となり、
また電流を約半分に下げることができるため、省エネル
ギーになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す一部切欠側面図、第2図
は第1図のA−A線,B−B線及びC−C線における複
合断面図、第3図は本発明の振動装置の取付状態を示す
側面図、第4図は本願発明の振動の様子を示す波形図、
第5図は制御回路の基本的構成を示す回路図、第6図は
駆動波形図、第7図は振動系の概略図である。 1:トラフ、2:振動装置本体 3:吊りバネ、4:フレームケース 5:コイルバネ、6:バネ受け 7:バネ支え、7a:フランジ 8:ゴムベローズ、9:金具 10:トラフ取付金具、11:バネ受けリング 12:可動鉄心、13,13′:固定鉄心 14:スタッド、15,15′:励磁巻線 16:スタッド、17:押え金具 18:カバー、19:ボルト 20:ターミナル、21:補助ウエイト 22:フック、23:ケーブル引出金具

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加振部に連結される可動鉄心の両側に2個
    の固定鉄心を配置し、各固定鉄心にそれぞれ励磁コイル
    を装着し、これらの2つの励磁コイルをそれぞれ制御整
    流素子を介して商用電源に接続し、前記各制御整流素子
    を、前記商用電源の周波数の2倍の周期をもつ位置可変
    のパルスで交互に点弧する制御回路を設けたことを特徴
    とする電磁振動装置。
JP1140066A 1989-05-31 1989-05-31 電磁振動装置 Expired - Lifetime JPH0611612B2 (ja)

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