RO127686A2

RO127686A2 - Stand for studying the operating characteristics of "marinescu" oscillators

Info

Publication number: RO127686A2
Application number: ROA201001390A
Authority: RO
Inventors: Mihai Raţă; Ilie Niţan; Cristina David; Gabriela Raţă; Mariana Rodica Milici; Laurenţiu Dan Milici; Dorel Cernomazu
Original assignee: Universitatea "Ştefan Cel Mare" Din Suceava
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-30

Abstract

The invention relates to a stand for studying the operating characteristics of oscillators. According to the invention the stand comprises an oscillator supplied from an alternating voltage source with adjustable frequency and duty factor carrying out the conversion of vibration motion into a continuous rotation motion, the conversion being carried out by means of a mobile armature (1) subjected to a reciprocal motion generated under the action of a magnetic field produced by some stator windings (2 and 2') where the mobile armature (1) is mounted on a mobile rod (3) which slides on two guides (4 and 4') and which has a tensegrity structure (5) provided at one end, said tensegrity structure (5) being integral with a disc (5'), by means of said structure the reciprocal motion being transmitted to a disc-shaped rotor (6) which in its turn is coupled, by means of some elastic couplings (7, 7' and 7"), with a mechanical torque transducer (8) which furnishes at the output a voltage (U) proportional with the mechanical torque, with a mechanical load (9) and a tachogenerator (10) which furnishes at the output a voltage (U) proportional with the speed of the rotor (6), by means of which it is possible to determine the mechanical characteristics of the oscillomotor.

Description

Invenția se referă la un stand destinat studiului caracteristicilor de funcționare aferente oscilatoarelor „Marinescu”.The invention relates to a stand intended for the study of the operating characteristics related to the "Marinescu" oscillators.

în scopul conversiei mișcării de vibrație liniară, într-o mișcare continuă de rotație este cunoscută o soluție [Jeder, M.; Prisăcariu, I.; Olariu, E.-D.; et. al. Vibromotor oscilant. Brevet RO, nr. 122985] realizată pe principiul „motorului electric cu mișcare alternativă - Marinescu”, la care mișcare liniară oscilantă este convertită într-o mișcare continuă, de rotație, prin utilizarea unei structuri intermediare de tip tensegrity.for the purpose of converting the linear vibration motion, a solution is known in a continuous rotation motion [Jeder, M .; Prisăcariu, I.; Olariu, E.-D .; et. al. Oscillating vibrator. RO patent, no. 122985] realized on the principle of the "electric motor with alternative movement - Marinescu", in which the oscillating linear motion is converted into a continuous, rotating movement, by using a tensegrity intermediate structure.

Dezavantajul principal al soluțiilor cunoscute constă în faptul că sursa de alimentare a oscilatoarelor „Marinescu” nu prezintă posibilitatea modificării frecvenței și factorului de umplere al tensiunii de alimentare. De asemenea, la soluțiile cunoscute nu se pot determina și studia caracteristicile de funcționare ale oscilatoarelor „Marinescu”.The main disadvantage of the known solutions is that the power supply of the "Marinescu" oscillators does not present the possibility to change the frequency and the filling factor of the supply voltage. Also, the known solutions cannot determine and study the operating characteristics of the "Marinescu" oscillators.

Standul demonstrativ, potrivit invenției, înlătură dezavantajul prezentat prin aceea că acesta este prevăzut cu o sursă de alimentare ce furnizează tensiune alternativă ce permite reglarea atât a frecvenței, cât și a factorului de umplere. în plus, rotorul în formă de disc a oscilatorului „Marinescu” studiat este conectat prin intermediul unor cuple elastice la un traductor de cuplu, o sarcină mecanică și un traductor de viteză pentru determinarea vitezei unghiulare a rotorului. De asemenea, pentru măsurarea mișcării alternative liniare se utilizează un traductor de deplasare liniară de tip potențiometru al cărui cursor este solidar cu unul din elementele care face această mișcare alternativă.The demonstration stand, according to the invention, removes the disadvantage presented by the fact that it is provided with a power supply that provides alternating voltage that allows the regulation of both the frequency and the filling factor. In addition, the disc shaped rotor of the studied "Marinescu" oscillator is connected by means of elastic couplings to a torque transducer, a mechanical load and a speed transducer for determining the angular speed of the rotor. Also, to measure the linear alternative motion, a potentiometer type linear displacement transducer is used whose cursor is in solidarity with one of the elements that make this alternative movement.

Standul, conform invenției, prezintă avantajul că oferă posibilitatea determinării și studierii caracteristicilor de funcționare ale oscilomotorului „Marinescu”.The stand, according to the invention, has the advantage that it offers the possibility of determining and studying the operating characteristics of the oscillomotor "Marinescu".

Λ-2 Ο 1 Ο - Ο 1 3 9 Q - 2 2 -12- 2010Λ-2 Ο 1 Ο - Ο 1 3 9 Q - 2 2 -12- 2010

Se dă în continuare un exemplu de realizare de a invenției, în legătură cu figura care reprezintă:The following is an exemplary embodiment of the invention, in connection with the figure which represents:

figura 1: schemă electrică de principiu;Figure 1: principle electrical scheme;

Standul demonstrativ, conform invenției, este alcătuit dintr-un oscilator „Marinescu” ce realizează conversia mișcării de vibrație într-o mișcare continuă de rotație. Această conversie se realizează prin intermediul unei armături mobile 1, supusă unei mișcări oscilante generate sub acțiunea câmpului magnetic statoric 2 și 2’. Armătura mobilă 1 este plasată pe o tijă mobilă 3, care alunecă pe ghidajele 4 și 4’ și care are prevăzută la una din extremități o structură tensegrity 5, solidară de un disc 5’, prin care mișcarea alternativă liniară este transmisă asupra unui rotor în formă de disc 6. Rotorul 6, montat pe un lagăr cu rulmenți 4” este cuplat prin intermediul unor cupleje elastice 7, 7’ și 7” cu un traductor de cuplu mecanic 8, o sarcină mecanică 9 ce furnizează la ieșire o tensiune U2 proporțională cu cuplul mecanic la arbore și un traductor de viteză de tip tahogenerator 10 ce furnizează la ieșire o tensiune U3 proporțională cu viteza rotorului disc 6, cu ajutorul cărora se pot trasa caracteristicile mecanice ale oscilomotorului. Oscilatorul este alimentat de la o sursă de tensiune alternativă cu frecvență și factor de umplere reglabil. Această sursă poate fi realizată pe partea de forță după cum urmează: dintr-un redresor necomandat cu diode 11 alimentat de la rețeaua monofazată de tensiune alternativă și frecvență industrială, un circuit de filtrare 12 și un invertor cu comandă PWM 13 ce furnizează la ieșire o tensiune alternativă cu frecvență reglabilă și factor de umplere reglabil. Invertorul PWM 13 alimentează câte o semiperioadă prin intermediul unor diode semiconductoare 14, respectiv 14', înfășurările 2 și 2' ale oscilatorului. Pentru a măsura deplasările liniare pe care le face sistemul de elemente 1, 3 5 și 5’ se utilizează un traductor de poziție liniară de tip potențiometru 15, al cărui cursor 15’ este solidar cu unul din elementele sistemului. Acesta este conectat la o tensiune de curent continuu U și se măsoară tensiunea UI de pe cursor față de unul din capetele cursorului. Riplul tensiunii UI va corespunde mișcării alternative liniare a armăturii mobile 1. Astfel se poate determina influența frecvenței tensiunii alternative și a factorului de umplere asupra oscilațiilor alternative ale oscilatorului cu ajutorul traductorului de poziție liniară, asupra cuplului mecanic la arbore cu ajutorul traductorului de cuplu și asupra vitezei cu ajutorul tahogeneratorului.The demonstration stand, according to the invention, is made up of a "Marinescu" oscillator that performs the conversion of the vibration movement into a continuous rotation motion. This conversion is carried out by means of a movable reinforcement 1, subjected to an oscillating motion generated under the action of the stator magnetic field 2 and 2 '. The movable armature 1 is placed on a movable rod 3, which slides on the guides 4 and 4 'and which has at one end a tensegrity structure 5, integral with a disc 5', through which the linear alternative movement is transmitted on a rotor in disc shape 6. The rotor 6, mounted on a bearing with 4 "bearings, is coupled by means of elastic couplings 7, 7 'and 7" with a mechanical torque transducer 8, a mechanical load 9 which provides a proportional U2 voltage at the output. with the mechanical torque at the shaft and a tachogenerator speed transducer 10 which provides at output U3 voltage proportional to the speed of the disc rotor 6, by means of which the mechanical characteristics of the oscillomotor can be traced. The oscillator is powered by an alternating voltage source with frequency and adjustable filling factor. This source can be realized on the power side as follows: from a non-controlled diode rectifier 11 powered by the single phase alternating voltage and industrial frequency network, a filter circuit 12 and a PWM-controlled inverter 13 which supplies an output AC voltage with adjustable frequency and adjustable filling factor. Inverter PWM 13 feeds a semi-period through semiconductor diodes 14, respectively 14 ', windings 2 and 2' of the oscillator. To measure the linear displacements that the system of elements 1, 3 5 and 5 'makes, a potentiometer type linear position transducer 15 is used, whose cursor 15' is integral with one of the elements of the system. It is connected to a DC voltage U and the voltage UI on the cursor is measured against one of the cursor ends. The UI voltage ramp will correspond to the alternative linear motion of the movable armature 1. Thus, the influence of the alternating voltage frequency and the filling factor on the alternating oscillations of the oscillator using the linear position transducer, on the mechanical torque to the shaft using the torque transducer and on speed with the help of tachogenerator.

Modul de prezentare al standului arată că această invenție poate fi reprodusă cu aceleași performanțe și caracteristici ori de câte ori este nevoie, fapt care dovedește îndeplinirea criteriului de aplicabilitate industrială.The way of presenting the stand shows that this invention can be reproduced with the same performances and characteristics whenever it is needed, which proves that the criterion of industrial applicability is met.

^-2010-01390-2 2 -12- 2010^ -2010-01390-2 2 -12- 2010

RevendicareClaim

Claims

The stand, according to the invention, is characterized by the fact that, for the purpose of studying the operating characteristics of the "Marinescu" oscillators, it consists of a "Marinescu" oscillator powered by an alternating voltage source with adjustable frequency and filling factor, which allows determining the linear alternating motion of the movable part of the oscillator with the aid of a linear displacement potentiometer type transducer, determining the mechanical characteristics of the rotor to which the continuous rotational motion was transmitted using the tensegrity structure through a torque transducer and a tachogenator and determining the influence of the frequency, as well as of the filling factor of the alternating supply voltage on the alternating movement of the oscillator and the mechanical characteristics of the rotor.