RU2097148C1 - Electromagnetic transducer and method of its power supply - Google Patents

Electromagnetic transducer and method of its power supply Download PDF

Info

Publication number
RU2097148C1
RU2097148C1 SU5047896A RU2097148C1 RU 2097148 C1 RU2097148 C1 RU 2097148C1 SU 5047896 A SU5047896 A SU 5047896A RU 2097148 C1 RU2097148 C1 RU 2097148C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic circuit
stator
armature
stator magnetic
emitter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Григорьевич Полевик
Ирина Андреевна Полевик
Original Assignee
Андрей Григорьевич Полевик
Ирина Андреевна Полевик
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Григорьевич Полевик, Ирина Андреевна Полевик filed Critical Андрей Григорьевич Полевик
Priority to SU5047896 priority Critical patent/RU2097148C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2097148C1 publication Critical patent/RU2097148C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

FIELD: instruments for ocean exploration, seismic prospecting, ship typhoons, medicine and other fields of engineering. SUBSTANCE: electromagnetic transducer has two radiating pistons connected to the respective magnetic cores of the armature, two aligned magnetic cores of the stator having the shape of a torus, the grooves of each magnetic core accommodate two induction coils, casing, two disk electromagnetic components installed in the body of the respective magnetic core of the stator. The induction coils are powered in such a way that impulses of force act on the movement in each half-period of its oscillation. EFFECT: improved design. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроению, в частности к технической акустике, и может найти применение в приборах по исследованию океана, в гидроакустических фарватерах для судовождения, в сейсморазведке, в электромуфтах, вибронасосах и других областях виброимпульсивной техники. The invention relates to instrumentation, in particular to technical acoustics, and can find application in instruments for the study of the ocean, in hydroacoustic fairways for navigation, in seismic exploration, in electrical couplings, vibration pumps and other fields of vibro-impulsive technology.

Известен электромагнитный низкочастотный подводный преобразователь большой мощности (патент США N 4660186, кл. H 04 R 13/00, 1987), содержащий корпус с магнитопроводом статора, в пазы которого вложены индукционные катушки, инертную массу и магнитопровод якоря с подвижной системой. Known electromagnetic low-frequency underwater converter of high power (US patent N 4660186, class H 04 R 13/00, 1987), comprising a housing with a stator magnetic circuit, in the grooves of which are embedded induction coils, inert mass and the armature magnetic circuit with a movable system.

Недостатками этого преобразователя являются низкий коэффициент полезного действия ввиду одностороннего воздействия импульсами силы на подвижную систему и наличие повышенных потерь на преодоление магнитного сопротивления воздушного зазора между статором и якорем. The disadvantages of this transducer are the low efficiency due to the unilateral action of force pulses on the mobile system and the presence of increased losses to overcome the magnetic resistance of the air gap between the stator and the armature.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является электромагнитный преобразователь (патент Российской Федерации N 1659123, кл. B 06 B 1/04 от 30.06.91 г. бюл. N 24), содержащий корпус и расположенную в нем магнитную систему, состоящую из магнитопровода статора, выполненного по форме тора, с размещенной в его пазах катушкой индуктивности и магнитопровод якоря, расположенный коаксиально к магнитопроводу статора с зазором постоянной индуктивности между их боковыми поверхностями, и излучающий элемент. The closest analogue of the invention is an electromagnetic converter (patent of the Russian Federation N 1659123, CL B 06 B 1/04 dated 06/30/91 Bul. N 24), comprising a housing and a magnetic system located therein, consisting of a stator magnetic circuit, made according to in the form of a torus, with an inductor placed in its slots and an armature magnetic circuit, located coaxially to the stator magnetic circuit with a constant inductance gap between their side surfaces, and a radiating element.

Недостатком этого электромагнитного преобразователя является низкий коэффициент полезного действия при переходе от одной генерируемой частоты на вторую из-за наличия больших переходных процессов, вызванных односторонним воздействием импульсов силы на подвижную систему. The disadvantage of this electromagnetic converter is the low efficiency when switching from one generated frequency to the second due to the presence of large transients caused by the unilateral action of force pulses on the moving system.

Кроме того, в этом преобразователе ввиду отсутствия возможности подачи импульсов возбуждения в отрицательные полупериоды колебания подвижной системы, ее перемещение осуществляется за счет потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах подвижной системы, а наличие в колебаниях упругих элементов и масс, и невозможность управления процессом колебания в течение всего периода, изменяют фазовые характеристики синусоиды подвижной системы, увеличивается коэффициент нелинейных искажений, уменьшается коэффициент полезного действия излучателя. In addition, in this converter, due to the inability to supply excitation pulses to the negative half-periods of the oscillation of the mobile system, its movement is carried out due to the potential energy accumulated in the elastic elements of the mobile system, and the presence of elastic elements and masses in the oscillations, and the inability to control the oscillation process during of the entire period, the phase characteristics of the sinusoid of the moving system are changed, the coefficient of nonlinear distortion increases, the efficiency decreases emitter.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и снижение нелинейных искажений в излучаемом сигнале. The aim of the invention is to increase the efficiency and reduce non-linear distortions in the emitted signal.

Поставленная цель достигается тем, что известный электромагнитный преобразователь, содержащий корпус, излучающий поршень и расположенные в корпусе магнитопровод статора в форме тора, катушку индуктивности, выполненную по форме кольца и размещенную в пазу магнитопровода статора, магнитопровод якоря, расположенный коаксиально в магнитопроводе статора с рабочим зазором относительно него и связанный с излучающим поршнем, в него введены второй магнитопровод статора, выполненный по форме тора, вторая, третья и четвертая катушки индуктивности, выполненные в форме кольца, второй магнитопровод якоря, два дисковых диамагнитных элемента и второй излучающий поршень, связанный с вторым магнитопроводом якоря, причем первый и второй магнитопроводы статора расположены соосно друг другу, вторая катушка индуктивности размещена в дополнительном пазе первого магнитопровода статора, третья и четвертая катушки индуктивности расположены в пазах второго магнитопровода статора, второй магнитопровод якоря расположен коаксиально во втором магнитопроводе статора с рабочим зазором относительно него, диамагнитные элементы установлены в теле соответствующего магнитопровода статора между катушками индуктивности, а излучающие поршни расположены соосно друг другу с противоположных сторон корпуса. This goal is achieved by the fact that the known electromagnetic transducer comprising a housing emitting a piston and a stator magnetic circuit located in the housing in the form of a torus, an inductor made in the shape of a ring and placed in the groove of the stator magnetic circuit, an armature magnetic circuit coaxially located in the stator magnetic circuit with a working gap relative to it and connected with the radiating piston, a second stator magnetic circuit is introduced into it, made in the shape of a torus, the second, third and fourth coils are inductively made in the form of a ring, a second armature magnetic circuit, two diamagnetic disk elements and a second radiating piston connected to the second armature magnetic circuit, the first and second stator magnetic circuits being aligned with each other, the second inductor placed in an additional groove of the first stator magnetic circuit, the third and the fourth inductance coils are located in the slots of the second stator magnetic circuit, the second armature magnetic circuit is located coaxially in the second stator magnetic circuit with a working gap of Finally, diamagnetic elements are installed in the body of the corresponding stator magnetic circuit between the inductors, and the emitting pistons are located coaxially to each other on opposite sides of the housing.

Известен способ возбуждения колебаний электромагнитного вибропривода (авт. св. N 660728, кл. B 06 B 1/04, бюл. N 17 от 05.05.79), заключающийся в формировании последовательности импульсов в виде однополупериодного напряжения с длительностью в пределах 0,33-0,83 от длительности полупериода напряжения и подаче его на обмотку вибропривода. A known method of exciting electromagnetic vibrations (ed. St. N 660728, class B 06 B 1/04, bull. N 17 from 05/05/79), which consists in the formation of a sequence of pulses in the form of a half-wave voltage with a duration in the range of 0.33 0.83 of the duration of a half-period of voltage and applying it to the winding of the vibrodrive.

Однако, известный способ возбуждения обладает низким коэффициентом полезного действия электромагнитного вибропривода ввиду отсутствия связи во времени, подачей импульсов напряжения на обмотку вибропривода с собственными колебаниями подвижной системы вибропривода. However, the known method of excitation has a low efficiency of the electromagnetic vibrodrive due to the lack of communication in time, by supplying voltage pulses to the winding of the vibrodrive with its own vibrations of the mobile vibrodrive system.

Поясним недостатки известного способа электропитания и преимущество заявляемого способа электропитания электромагнитного излучателя. We explain the disadvantages of the known method of power supply and the advantage of the proposed method of power supply of an electromagnetic emitter.

В электромагнитном излучателе имеются две системы: электромагнитная система статора с импульсами тока и подвижная система с собственной, резонансной частотой колебания. There are two systems in an electromagnetic radiator: a stator electromagnetic system with current pulses and a mobile system with its own resonant oscillation frequency.

Формирование и подача импульсов тока на катушку индуктивности необходимо связать со скоростью колебания подвижной системы во времени, по фазе. The formation and supply of current pulses to the inductor must be associated with the speed of oscillation of the mobile system in time, in phase.

Для оптимизации коэффициента полезного действия при электропитании излучателя решим систему уравнений, уравнения импульсов тока I(t), подаваемых на вход катушки индуктивности и действующих в рабочем магнитном зазоре, и уравнения скорости собственных колебаний V(t) подвижной системы, и исследуем ее на экстремальные значения, увязывая их по времени. To optimize the efficiency during the power supply of the emitter, we solve the system of equations, equations of current pulses I (t) supplied to the input of the inductor and acting in the working magnetic gap, and the equations of the speed of natural vibrations V (t) of the mobile system, and examine it for extreme values linking them in time.

Из решения системы следует, что эффективное время действия тока I(t) в индукционной катушке определяется в моменты времени (в каждый полупериод колебания подвижной системы) и в момент времени сближения магнитопровода якоря с магнитопроводом статора, при этом максимум амплитуды тока по времени должен совпадать с максимумом скорости колебания подвижной системы, а время действия тока в индукционной катушке не должно быть более чем 0,3 (T/2) полупериода колебаний подвижной системы, что отсутствует в известном способе возбуждения колебаний электромагнитного вибропровода по авт. св. N 660728. From the solution of the system it follows that the effective time of the current I (t) in the induction coil is determined at times (at each half-cycle of the oscillation of the mobile system) and at the time of approach of the armature magnetic circuit with the stator magnetic circuit, while the maximum current amplitude in time should coincide with the maximum speed of the oscillation of the mobile system, and the duration of the current in the induction coil should not be more than 0.3 (T / 2) half-cycle of the oscillations of the mobile system, which is absent in the known method of excitation of electronic ferromagnetic vibroprovoda of the authors. St. N 660728.

На фиг.2 синусоидой 1 показаны собственные колебания подвижной системы, F и tF импульсы и время действия силы в рабочем магнитном зазоре, I и ti импульсы и время действия тока, подаваемого на вход катушки индуктивности.In figure 2, the sinusoid 1 shows the natural oscillations of the mobile system, F and t F pulses and the time of the force in the working magnetic gap, I and t i pulses and the time of the current supplied to the input of the inductor.

Из сравнения этих двух импульсов видим, что за счет активно-индуктивного характера электромагнитной системы время действия силы F в рабочем магнитном зазоре больше, чем время действия тока I, подаваемого на вход индукционной катушки,
F(t) > I(t).
From a comparison of these two pulses, we see that due to the active-inductive nature of the electromagnetic system, the duration of the force F in the working magnetic gap is longer than the duration of the current I supplied to the input of the induction coil,
F (t)> I (t).

Подавать ток I в индукционные катушки и создавать силу F в рабочем магнитном зазоре в моменты времени, близкие, когда скорость колебательной системы стремится к нулю v _→ 0, или в моменты времени, когда подвижная система меняет свой знак, неэффективно. It is inefficient to apply current I to induction coils and create a force F in the working magnetic gap at times close to when the speed of the oscillating system tends to zero v _ → 0, or at times when the mobile system changes its sign.

Сила, развиваемая электромагнитом, обратно пропорциональна квадрату рабочего магнитного зазора

Figure 00000002

где I ток в катушке;
N количество витков катушки;
μ - магнитная проницаемость воздуха в зазоре;
S площадь сечения полюсов;
X воздушный рабочий зазор.The force developed by the electromagnet is inversely proportional to the square of the working magnetic gap
Figure 00000002

where I is the current in the coil;
N is the number of turns of the coil;
μ is the magnetic permeability of air in the gap;
S is the cross-sectional area of the poles;
X air gap.

Подавать ток при максимуме зазора X неэффективно, так как X в знаменателе и в квадрате, при минимуме зазора X, также неэффективно так как v _→ 0 и подвижная система готовится к перемене знака своего движения, происходит притормаживание подвижной системы. It is inefficient to supply current with a maximum of the gap X, since X in the denominator and squared, with a minimum of the gap X, is also inefficient since v _ → 0 and the mobile system is preparing to change the sign of its movement, the mobile system is braked.

Уменьшая длительность импульсов и увеличивая его амплитуду, можно добиться того, что вся энергия, заключенная в них, будет эффективно направлена только на раскачивание подвижной системы излучателя. By reducing the duration of the pulses and increasing its amplitude, it is possible to achieve that all the energy contained in them will be effectively directed only to the swaying of the moving system of the emitter.

При таком постоянном возбуждении индукционных катушек в каждом полупериоде колебания подвижной системы поддерживается строгая синусоида без искажений, т.е. коэффициент нелинейных искажений сведен к минимуму, получаем высокий коэффициент полезного действия преобразования электрической энергии в механическую. With such constant excitation of the induction coils in each half-cycle of the oscillation of the mobile system, a strict sinusoid is maintained without distortion, i.e. the coefficient of nonlinear distortion is minimized, we obtain a high efficiency of the conversion of electrical energy into mechanical energy.

Поэтому (фиг.2) способ электропитания электромагнитного излучателя осуществляется подачей импульсов тока на одну из двух катушек индуктивности, расположенных в каждом магнитопроводе статора, в каждом полупериоде перемещения соответствующих магнитопроводов якоря, длительность импульсов тока составляет от 0,1 до 0,8 полупериода колебаний магнитопроводов якоря, в момент сближения их с магнитопроводами статора. Therefore (Fig.2), the method of power supply of the electromagnetic emitter is carried out by supplying current pulses to one of the two inductors located in each stator magnetic circuit, in each half-period of movement of the corresponding armature magnetic circuits, the duration of the current pulses is from 0.1 to 0.8 half-cycles of the magnetic circuits anchors, at the moment of their rapprochement with the stator magnetic circuits.

На фиг.1 изображена схема сечения части излучателя; на фиг.2 график связи подачи импульсов тока на вход катушки индуктивности и периодов колебания подвижной системы; на фиг.3-5 -графики переходных процессов. Figure 1 shows a diagram of a section of part of the emitter; figure 2 graph of the connection of the supply of current pulses to the input of the inductor and the periods of oscillation of the mobile system; figure 3-5 graphs of transients.

Электромагнитный излучатель (фиг.1) состоит из корпуса 1 со статором и подвижной системой. Статор содержит основной коаксиальный магнитопровод 2, выполненный по форме тора, в его пазу размещена индукционная катушка 3, выполненная в форме кольца. К магнитопроводу 2 смонтирован дополнительный магнитопровод 4, выполненный также по форме тора, а в его пазу размещена дополнительная катушка индуктивности 5. Между магнитопроводами 2 и 4 размещен диамагнитный элемент 6, выполненный по форме диска. Элемент 6 может быть изготовлен из таких материалов, как медь или алюминий, которые выполняют еще и вторую функцию отвод тепла на корпус, функции диамагнитного элемента 6 может выполнить обычная щель (воздушный зазор) между магнитопроводами 2 и 4. The electromagnetic emitter (figure 1) consists of a housing 1 with a stator and a movable system. The stator contains the main coaxial magnetic circuit 2, made in the shape of a torus, an induction coil 3 made in the form of a ring is placed in its groove. An additional magnetic circuit 4 is mounted to the magnetic circuit 2, also made in the shape of a torus, and an additional inductor 5 is placed in its groove. A diamagnetic element 6 made in the form of a disk is placed between the magnetic circuits 2 and 4. Element 6 can be made of materials such as copper or aluminum, which also perform the second function of heat removal to the housing; the functions of the diamagnetic element 6 can be performed by a conventional slot (air gap) between the magnetic circuits 2 and 4.

Подвижная система состоит из магнитопровода якоря 7, образующего с магнитопроводом 2 паразитный зазор 8 и рабочий магнитный зазор 9. Якорь 7 элементом 10 соединен с дополнительным магнитопроводом якоря 11, который в свою очередь с дополнительным магнитопроводом 4 образует паразитный зазор 12 и рабочий магнитный зазор 13. The mobile system consists of a magnetic core of the armature 7, which forms a parasitic gap 8 with a magnetic core 2 and a working magnetic gap 9. An anchor 7 is connected by an element 10 to an additional magnetic core of the armature 11, which in turn with an additional magnetic core 4 forms a parasitic gap 12 and a working magnetic gap 13.

Элемент 10 перемещается во втулке 14 и одним торцом соединен с поршнем-излучателем 15. На поршне-излучателе размещен датчик 16 обратной связи. Симметричная часть излучателя на чертежах не изображена. The element 10 moves in the sleeve 14 and is connected at one end to the piston emitter 15. A feedback sensor 16 is placed on the piston emitter. The symmetric part of the emitter is not shown in the drawings.

Электромагнитный излучатель работает следующим образом. Electromagnetic emitter operates as follows.

При помощи датчика 16, установленного на подвижной системе известным способом [1] определяют собственные колебания подвижной системы с присоединенной массой среды. Using the sensor 16 mounted on the mobile system in a known manner [1] determine the natural vibrations of the mobile system with the attached mass of the medium.

Затем источником питания (не показано) формируют импульсы напряжения таким образом, чтобы их временные интервалы совпадали с частотой собственных колебаний подвижной системы. Затем сформированные импульсы напряжения подают на вход катушки индуктивности в каждом полупериоде колебания подвижной системы в момент сближения полюса магнитопровода 7 якоря с полюсом магнитопровода 2 статора, при этом максимум амплитуды тока по времени выдерживают с максимумом скорости колебания подвижной системы, т.е. в момент перехода ее через нуль (фиг.2), а длительность импульса тока, подаваемого на вход катушки индуктивности, не должен превышать 0,3(T/2) полупериода колебания подвижной системы. Then, voltage pulses are formed by a power source (not shown) in such a way that their time intervals coincide with the natural frequency of the mobile system. Then, the generated voltage pulses are fed to the input of the inductance coil in each half-cycle of the oscillation of the mobile system at the moment of approaching the pole of the magnetic circuit 7 of the armature with the pole of the magnetic circuit 2 of the stator, while the maximum current amplitude withstand time with the maximum speed of oscillation of the mobile system, i.e. at the time of its transition through zero (Fig. 2), and the duration of the current pulse supplied to the input of the inductor should not exceed 0.3 (T / 2) of the oscillation half-cycle of the mobile system.

Сформированные таким образом импульсы тока подают поочередно на каждую катушку индуктивности 3 и 5. The current pulses thus formed are fed alternately to each inductor 3 and 5.

При подаче тока на вход индукционной катушки 3 в магнитопроводе статора 2 образует магнитный поток Φ1, который проходит паразитный зазор 8 по магнитопроводу 7 якоря в рабочий зазор 9, создавая в нем пондеромоторную силу F, которая через якорь 7 перемещает элемент 10 во втулке 14 и поршень-излучатель 15 влево.When a current is applied to the input of the induction coil 3 in the stator 2 magnetic circuit, it forms a magnetic flux Φ 1 , which passes the parasitic gap 8 through the armature magnetic circuit 7 into the working gap 9, creating a ponderomotive force F in it, which moves the element 10 in the sleeve 14 through the armature 7 and emitter piston 15 to the left.

По прекращению действия импульса тока в катушке 3 подают импульс тока на вход дополнительной катушки 5. Образовавшийся магнитный поток Φ2 в дополнительном магнитопроводе 4 создает в рабочем магнитном зазоре 13 силу F, которая через якорь 12 перемещает элемент 10 и поршень-излучатель 15 вправо.Upon termination of the current pulse in the coil 3, a current pulse is supplied to the input of the additional coil 5. The resulting magnetic flux Φ 2 in the additional magnetic circuit 4 creates a force F in the working magnetic gap 13, which moves the element 10 and the emitter piston 15 to the right through the armature 12.

Поочередно меняя импульсы тока в индукционных катушках 3 и 5, приводят в возвратно-поступательное движение поршень-излучатель 15, создавая в окружающей среде акустические колебания. Alternating current pulses in the induction coils 3 and 5, the piston emitter 15 is driven back and forth, creating acoustic vibrations in the environment.

Наличие диамагнитного элемента 6 при переменном действии магнитных потоков Φ1 и Φ2 исключает возможность замыкания магнитных силовых линий в смежном не рабочем зазоре, возникновение сил, способных притормаживать подвижную систему. Работа симметричной части излучателя осуществляется аналогично.The presence of the diamagnetic element 6 under the alternating action of the magnetic fluxes Φ 1 and Φ 2 excludes the possibility of shorting the magnetic lines of force in the adjacent non-working gap, the emergence of forces that can slow down the mobile system. The work of the symmetric part of the emitter is carried out similarly.

Более подробную работу электромагнитного излучателя, способ его электропитания и снижение переходных процессов рассмотрим на графиках, изображенных на фиг. 3-5. We will consider the more detailed operation of the electromagnetic emitter, the method of its power supply and the reduction of transients in the graphs depicted in FIG. 3-5.

На графике фиг.3 изображена работа излучателя прототипа в установившемся режиме, где линиями показаны:
1 колебания излучающего элемента на резонансе;
FI импульсы силы в рабочем магнитном зазоре от тока в катушке индуктивности.
The graph of figure 3 shows the operation of the emitter of the prototype in steady state, where the lines show:
1 oscillations of the radiating element at resonance;
F I pulses of force in the working magnetic gap from the current in the inductor.

В этом случае переходные процессы в колебаниях излучающего элемента сведены к минимуму (фиг.3). In this case, transients in the vibrations of the radiating element are minimized (figure 3).

Электропитание излучателя при переходе с одной генерируемой частоты на вторую осуществляется следующим образом (фиг.4). The power of the emitter during the transition from one generated frequency to the second is as follows (figure 4).

Допустим, что с установившегося режима работы f с периодом T переходят на частоту f2 с периодом T/2. Тогда с целью снижения переходных процессов подают последующий импульс тока на катушку с периодом времени не T, а T/2 в момент времени сближения магнитопровода якоря со статором с созданием в рабочем зазоре силы F2. Силой F2 затормаживают якорь и поршень-излучатель, и последующие импульсы тока (силы F2) подают с частотой f2 и т.д. с периодом T/2, и только в одном полупериоде колебания подвижной системы.Suppose that from a steady-state mode of operation f with a period T go to a frequency f 2 with a period T / 2. Then, in order to reduce transients, a subsequent current pulse is applied to the coil with a period of time not T, but T / 2 at the time of the approach of the armature magnetic circuit with the stator with the creation of a force F 2 in the working gap. The force F 2 inhibits the armature and the piston emitter, and subsequent current pulses (forces F 2 ) are supplied with a frequency f 2 , etc. with the period T / 2, and only in one half-period the oscillations of the mobile system.

Из графика видно, что даже при наилучшем выборе времени формирования импульса силы F2 в рабочем магнитном зазоре при одностороннем воздействии на якорь в колебаниях излучающего элемента наблюдаются переходные процессы, изображенные линией 2.It can be seen from the graph that even with the best choice of the time of formation of the pulse of force F 2 in the working magnetic gap, under unilateral action on the armature in the oscillations of the radiating element, transients are observed, depicted by line 2.

В заявляемом техническом решении импульсные силы, воздействующие на излучающий элемент, формируются в каждом полупериоде его колебания (фиг.5). In the claimed technical solution, the pulsed forces acting on the radiating element are formed in each half-cycle of its oscillation (figure 5).

При этом из установившегося колебания излучающего элемента с периодом T (линия 1) формируют импульсы силы F3 и затем F2/2 с частотой f2, т.е. с периодом T/2, и воздействуют ими на подвижную систему с новой частотой в каждом полупериоде ее колебания.When this fluctuation of the radiating element steady with the period T (1 line) forming force F 3 pulses and then F 2/2 frequency f 2, i.e. with a period T / 2, and they affect the moving system with a new frequency in each half-period of its oscillations.

Из графика фиг. 5 видно, что переходный процесс наблюдается только в первом полупериоде действия силы F3, а последующие воздействия силой F2/2 не вносят в подвижную систему переходных процессов и система колеблется с новой частотой без переходных процессов.From the graph of FIG. 5 shows that the transition process is only observed in the first half period of the force F 3, and subsequent impact force F 2/2 does not contribute to the mobile system transients and the system oscillates with a new frequency without transients.

Пользуясь обратной связью через датчик 16, подстраивают временные интервалы подачи импульсов напряжения так, чтобы максимум амплитуды тока совпадал с моментом времени перехода колебательной системы через нуль, а увеличением амплитуды тока добиваются необходимой мощности излучения. Using feedback through the sensor 16, adjust the time intervals for supplying voltage pulses so that the maximum amplitude of the current coincides with the time of the transition of the oscillating system through zero, and by increasing the amplitude of the current achieve the necessary radiation power.

Введение в излучатель дополнительных элементов и новых операций позволяет уменьшить амплитуды и длительность тока, протекающего через катушки индуктивности электромагнитной системы, что позволяет получить:
максимальную амплитуду колебаний поршня-излучателя при меньшем значении тока, протекающего по катушке индуктивности;
уменьшить время действия переходных процессов при переходе с одной генерируемой частоты на вторую;
уменьшить размеры индукционных катушек и параметры элементов по току питающего генератора.
The introduction of additional elements and new operations into the emitter allows to reduce the amplitudes and duration of the current flowing through the inductors of the electromagnetic system, which allows to obtain:
the maximum amplitude of the oscillations of the piston emitter with a lower value of the current flowing through the inductor;
reduce the duration of transients during the transition from one generated frequency to the second;
reduce the size of the induction coils and the parameters of the elements in the current of the supply generator.

Все это вместе повышает коэффициент полезного действия излучателя и уменьшает коэффициент нелинейных искажений, позволяет создавать эффективные системы. All this together increases the efficiency of the emitter and reduces the coefficient of non-linear distortion, allows you to create efficient systems.

Claims (2)

1. Электромагнитный преобразователь, содержащий корпус, первый излучающий поршень и расположенные в корпусе магнитопровод статора в форме тора, первую катушку индуктивности, выполненную в форме кольца и размещенную в пазу магнитопровода статора, первый магнитопровод якоря, расположенный коаксиально в первом магнитопроводе статора с рабочим зазором относительно него и связанный с первым излучающим поршнем, отличающийся тем, что в него введены второй магнитопровод статора, выполненный в форме тора, вторая, третья и четвертая катушки индуктивности, выполненные в форме кольца, второй магнитопровод якоря, два дисковых диамагнитных элемента и второй излучающий поршень, связанный с вторым магнитопроводом якоря, причем первый и второй магнитопроводы статора расположены соосно друг другу, вторая катушка индуктивности размещена в дополнительном пазе первого магнитопровода статора, третья и четвертая катушки индуктивности расположены в пазах второго магнитопровода статора, второй магнитопровод якоря расположен коаксиально во втором магнитопроводе статора с рабочим зазором относительно него, диамагнитные элементы установлены в теле соответствующего магнитопровода статора между катушками индуктивности, а излучающие поршни расположены соосно друг другу с противоположных сторон корпуса. 1. An electromagnetic transducer comprising a housing, a first radiating piston and a stator-shaped magnetic circuit located in the housing of a torus, a first inductance coil made in the form of a ring and placed in a groove of the stator magnetic circuit, a first armature magnetic circuit coaxially located in the first stator magnetic circuit with a working gap with respect to and connected with the first radiating piston, characterized in that a second stator magnetic circuit, made in the form of a torus, the second, third and fourth ind in the form of a ring, a second armature magnetic circuit, two diamagnetic disk elements and a second radiating piston connected to the second armature magnetic circuit, the first and second stator magnetic circuits being aligned with each other, the second inductor placed in an additional groove of the first stator magnetic circuit, the third and the fourth inductance coils are located in the slots of the second stator magnetic circuit, the second armature magnetic circuit is located coaxially in the second stator magnetic circuit with a working gap m relative to it, diamagnetic elements are installed in the body of the corresponding stator magnetic circuit between the inductors, and the emitting pistons are located coaxially to each other on opposite sides of the housing. 2. Способ питания электромагнитного излучателя, заключающийся в формировании импульсов тока и подачи их на катушку индуктивности, отличающийся тем, что импульсы тока подают на одну из двух расположенных в каждом магнитопроводе статора катушек индуктивности в каждом полупериоде перемещения соответствующих магнитопроводов якоря, длительность импульсов тока составляет от 0,4 до 0,8 полупериода колебаний магнитопроводов якоря в момент сближения их с магнитопроводами статора. 2. The method of supplying an electromagnetic emitter, which consists in the formation of current pulses and feeding them to an inductor, characterized in that the current pulses are fed to one of the two inductors in each stator magnetic circuit in each half-period of movement of the corresponding armature magnetic circuits, the duration of the current pulses is from 0.4 to 0.8 half-cycle of oscillations of the armature magnetic circuits at the time of their approach to the stator magnetic circuits.
SU5047896 1992-02-03 1992-02-03 Electromagnetic transducer and method of its power supply RU2097148C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5047896 RU2097148C1 (en) 1992-02-03 1992-02-03 Electromagnetic transducer and method of its power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5047896 RU2097148C1 (en) 1992-02-03 1992-02-03 Electromagnetic transducer and method of its power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2097148C1 true RU2097148C1 (en) 1997-11-27

Family

ID=21607089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5047896 RU2097148C1 (en) 1992-02-03 1992-02-03 Electromagnetic transducer and method of its power supply

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2097148C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1659123, кл. B 06 B 1/04, 1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4827163A (en) Monocoil reciprocating permanent magnet electric machine with self-centering force
US3219969A (en) Electroacoustic transducer and driving circuit therefor
JP2004181304A (en) Vibration generator
WO1986005927A1 (en) Electromechanical transducer
US5568005A (en) Acoustic-magnetic power generator
US9373994B2 (en) Energy conversion apparatus with tuned circuit
US3753058A (en) Operation of magnetostrictive apparatus
US3634742A (en) Magnetostrictive apparatus and process
RU2097148C1 (en) Electromagnetic transducer and method of its power supply
FI68986C (en) FOERFARANDE FOER ALSTRANDE AV AKUSTISKA SVAENGNINGAR OCH EN AKSTISK SVAENGNINGSKAELLA FOER GENOMFOERANDE AV FOERFARANDE T
US20130076272A1 (en) Energy conversion apparatus
US4026142A (en) Eddy-current system for the vibration-testing of blades
CN113262972B (en) Electromagnetic structure and electromagnetic transducer
RU2085010C1 (en) Inductor electrical machine
Krykov et al. Linear Electromechanical Actuator for Low Frequency Oscillations Excitation in Oil Tubing String
RU2028646C1 (en) Source of seismic waves
RU2540413C1 (en) Vibration-to-voltage converter
US3605080A (en) Electrodynamic sonar projector
US10923960B1 (en) Resonant frequency power generator
RU2175083C1 (en) Vibration pump
SU1658310A1 (en) Electromagnetic vibrator
RU2253136C1 (en) Surface electromagnetic vibration seismic source
Spikings et al. Simulation of selective passive compensation (railguns)
SU834943A1 (en) Magnetostriction transducer
SU974426A1 (en) Electromagnet with inbuilt rectifier