PL44028B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy tonsjometru, przeznaczo¬ nego do pomiarów momentów skrecajacych, pracujacego na zasadzie wykorzystania wlasci¬ wosci magnetycznych materialów ferromagne¬ tycznych.W praktyce istnieje wielka liczba róznych ro¬ dzajów torisjometrów, opartych na bardzo róz¬ nych zasadach. Znane sa przede wszystkim tor- sjometry indukcyjne, pojemnosciowe, torsjorne- try piezoelektryczne, magnetostrykcyjne, torsjo- metry opornosciowe, mechaniczne i optyczne.Wiekszosc tych torsjometrów wymaga wyjat¬ kowej dokladnosci wykonania oraz specjalnych materialów niezbednych do ich wytwarzania. Po¬ nadto torsjometry eletkryczne sa wyposazono w kilka stopni wzmacniania, a wiec sa konstruk- fja bardzo skomplikowana. Wada znanych tor¬ sjometrów magnetostryfccyjnych jest ich wra- x) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspóltwór¬ cami wynalazku sa: Bozivoj Dubsky, Oldrich Straka i Frantisek Rajhel. zliwosc na zewnetrzne zmiany rozproszonych magnetycznych pól.Torsijometr elektromagnetyczny, wedlug wy¬ nalazku jest natomiast bardzo prosty, tani, wy¬ twarzanie jego jest równiez proste, nie wyma¬ ga on przy tym stosowania specjalnych materia¬ lów, a ponadto wyróznia sie indukowaniem du¬ zej sily elektromotorycznej, tak ze nie ma pu- trzeby jej wzmacniania. W istocie swej torsjo¬ metr elektromagnetyczny wedlug wynalazku sklada sie z dwóch malych skrecanych elemen¬ tów ferromagnetycznych, indukujacych w ob¬ wodzie odbiorczym za pomoca dwóch obwodów wzbudzanych, polaczonych w kierunku prze¬ ciwnym sila elektromotoryczna, proporcjonal¬ na do ®krec,ania elementu skrecajacego, a na skutek tego równiez proporcjonalna do momen¬ tu skrecajacego. Przez przeciwne polaczenie ob¬ wodów wzbudzanych uzyskuje sie calkowite wyeliminowanie oddzialywania zewnetrznego pola magnetycznego na napiecie indukowane w obwodzie odbiorczym.Na rysunku przedstawiono przyklad wyko¬ nania1 torsjometru elektromagnetycznego we¬ dlug wynalazku, przy czym fig. 1 uwidacznia schematycznie przebój wzdluzny torsjometru elektromagnetycznego* a fig. 2 — schemat po¬ laczen oraz uklad uzwojen.Torsjometr elektromagnetyczny wedlug fig. 1 sklada sie z dwóch elementów skrecanych 11 i 12 wykonanych w ipostaci rur sztywno wza¬ jemnie polaczonych i powiazanych ze soba na przyklad za pomoca rury sprzegiel klowych, wyposarzonych w kolnierze 4 i 5, za pomoca których sa zlaczone z walem 6 mechanizmu, który powoduje obciazenie torsjometru. Ele* rnenty skrecane 11 i 12 przechodza przez to roi- dalne uzwojenia 31 i 33, przylaczone do pier¬ scieni 51 i 52, do których sa dociskane szczotki 61 i 62. Elementy skrecane sa otoczone cewka¬ mi odbiorczymi 21 i 22, które sa przylaczone do obwodów odbiorczych 10, 13, 14, 15, 41 i 42 i umocowane na oslonie 8. Caly torsjometr jest otoczony przez pelna i nieruchoma oslone 8 z o- sadzonymi w niej szczotkami 61 i 62. W oslonie 8 na lozysku toczonym 7 jest umieszczony wahli- wie kolnierz 4.Na fig. 2 jest przedstawiony schemat pola¬ czen torsjometru wedlug wynalazku. Obwód wzbudzany 9 polaczony jest poprzez uzwojenie pierwotne 43 oraz transformator 40 a nastepnie poprzez szczotke 61 i pierscien 51 z poczatkiem uzwojenia toroidalnego, 31, nawinietego na ru¬ re skrecana 11. Koniec uzwojenia toroidalnego 31 jest polaczony z koncem uzwojenia toroidalnego 32, nawinietego na rure skrecana 12. Natomiast poczatek uzwojenia toroidalnego 32 jest pola¬ czony z obwodem wzbudzanym 9 poprzez pier¬ scien 52 i szczotki 62. Uklad polaczen obwodu odbiorczego jest wykonany w nizej opisa¬ ny sposób. Koniec uzwojenia odbiorczego 21 jest polaczony z poczatkiem uzwojenia wtórnego 41 transformatora 40, a koniec uzwojenia wtórne¬ go 41 poprzez potencjometr 13 z poczatkiem u- zwojenia wtórnego* 42 transformatora 40. Koniec uzwojenia wtórnego 42 jest polaczony z poczat¬ kiem uzwojenia odbiorczego 22, którego koniec jest polaczony poprzez prostownik 10, potencjo¬ metr 14 i drugi prostownik 10 z poczatkiem u- zwojenia odbiorczego 21. Przyrzad pomiarowy 15 jest wlaczony w odgalezienie srodkowe ob¬ wodu odbiorczego pomiedzy suwakami poten¬ cjometrów 13 i 14.Póle elektromagnetyczne), którego linie Sil maja przebieg w postaci walca, wzbudzane w elemencie skrecanym 11 przez prad zmienily, przechodzacy przez uzwojenie toroddalne 31 w jednym kierunku oraz przez uzwojenie toroi- dalne osadzone na elemencie skrecanym 12 — w kierunku przeciwnym, jest znieksztalcone przez oddzialywanie momentu skrecajacego, dzialajacego na elementy skrecane 11 i 12 w ta¬ ki sposób, ze wytwarza skladowa wzdluzna, któ¬ ra indukuje w cewce odbiorczej 21 sile elektro¬ motoryczna w jednym kierunku, a w cewce od¬ biorczej 22 — w kierunku przeciwnym.Sily elektromagnetyczne, indukowane w u- zwojeniach wtórnych 41 i 42 transformatora 40, sa równe ale przeciwnie skierowane i sluza do korzystnego przemieszczania punktu robocze¬ go na charakterystyce pracy prostowników 10.Napiecie indukowane w cewce odbiorczej 21 posiada kierunek przeciwny do napiecia indu¬ kowanego w uzwojeniu wtórnym 41, natomiast napiecie indukowane w cewce odbiorczej 22 po¬ siada kierunek zgodny z napieciem, indukowa¬ nym w uzwojeniu wtórnym 42. W ten sposób na skutek zaklócenia symetrii obwodu, powsta¬ je prad proporcjonalny do napiecia indukowa¬ nego w cewkach odbiorczych 21 i 22, a zatem proporcjonalny do mierzonego momentu skre¬ cajacego, który przeplywa przez przyrzad po¬ miarowy 15, wlaczony do odgalezienia srodko¬ wego obwodu odbiorczego. Natomiast napiecie indukowane w cewkach odbiorczych 21 i 22 oddzialywuje pod wplywem rozpraszanych pól magnetycznych w tym samym kierunku, co i napiecie istniejace w uzwojeniu wtórnym 41 i 42 i nie powoduje zadnego wplywu na syme¬ trie obwodu odbiorczego, jak równiez obwodu w którym znajduje sie przyrzad 15.Pozwala to na stosowanie torsjometru wedlug wynalazku na przyklad do mierzenia momen¬ tu skrecajacego silników elektrycznych albo silników spalinowych bezposrednio na osi wa¬ lu i wszedzie tam, gdzie stosowanie poprzed¬ nich rodajów torsjometrów elektromaignetycz- nych bylo uwazane za trudne, wlasnie na sfcu*- tek bardzo silnych rozproszonych pól magne¬ tycznych PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Torsjometr elektromagnetyczny, znamienny tym, ze zawiera dwa elektromagnetyczne ele¬ menty skrecane (11, 12); sztywno wzajemnie po¬ laczone i zaopatrzone w kolnierze (£; 3, 4, 5), slu¬ zace do polaczenia elementów skrecanych z walami (1, 6) mechanizmu, obciazajacego tor¬ sjometr, które to elementy skrecane sa otoczo¬ ne przez dwa uzwojenia wzbudzajace o ksztal- - 2 -cie toroidalnym (31, 32), polaczone poprzez pier- (&) jest polaczona z kolnierzem (4\ jest umó- scienie (51, 52) i szczotki (61, 62) w kierunku cowane w oslonie (8). wzajemnie odwrotnym z obwodem wzbudza¬ nym (9), przy czym dwie cewki (21, 22), otacza- , , v jace wspólosiowo elementy skrecane (12, 12) i Vyzkumny azkusebnileteeky ustav przymocowane do oslony (8), sa przylaczone do obwodów odbiorczych (10, 13, 14, 15, 41, 42), a Zastepca: mgr. Józef Kaminski lozysko toczne (7), za pomoca którego oslona rzecznik patentowy 61 62 21 2t 11 f2 2k Sk 6 / 4 r/6J n&2 2256. RSW „Prasa", Kielce PL