SU1006948A1

SU1006948A1 - Магнитоупругий преобразователь крут щего момента

Info

Publication number: SU1006948A1
Application number: SU813353651A
Authority: SU
Inventors: Владимир Семенович Багнюк; Гавриил Яковлевич Вайнбергер; Эдуард Вячеславович Голован
Original assignee: Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1983-03-23

Abstract

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащий кольцевую электромагнитную систему, состо щую, по крайней . из двух магнитопроводов с сно вьфаженными полюсами, расположенных коннентрично с контролируемым валом, обмотки возбуждений и измерительной обмотки, размещенных на магнитопроводах, отличающийс Тем, что/ с пелы&amp; обеспечени измерени знакопеременного момента, в него введена подмагничивающа обмогка, включенна последовательно с обмоткой возбуждени , а измерительна обмотка выполнена в виде двух независимых обмоток.

Description

/

/f

СО 4 00 Изобретение относитс к силоиэмерйтельной технике и может быть использовано дл измерени знакопеременного кру т щего момента на валах-. Известный магнитоупругий преобразователь крут1пцего момента, содержащий три неподвижных кольцевых электромагни та с вно выраженными полюсами, расположенных концентрично с контролируемым участком вала, средний из которых несет на полюсах обмотки возбуждени , а край ние-измерительные обмотки, причем каждый электромагнит, несущий измерительные обмотки, снабжен числом полюсов, вдвое большим, чем число полюсов электромагнита возбуждени , имеет сложную кон струкцию С1-1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс магнитоупругий преобразователь крут щего момента, содержащий кольцевую электромагнитную систему , состо щую, по крайней мере, из двух магнитопроводов с вно выраженнылш пoлюca ш, расположенных концентр1гчно с контролируемым валом, обмотки воз буждени и измерительной обмотки, размещанных на магнитопроводах С2 Однако известный преобразователь не позвол ет производить измерени знакопеременного момента. Целью изобретени вл етс обеспечение измерени знакопеременного момента. Указанна цель достигаетс тем, что в пр€гобразователь содержащий кольцевую электромагнитную систему, состо щую по крайней мере, из двух магнитопроводов с вно вьфа кенными полюсами, расположенных концентрично с контролируемым валом, обмотки возбуждени и измеритель НОЙ обмотки, размещенных на магнитопроводах , введена подмагничивающа обмотка включеш а последовательно с обмоткой возбуждени , а измерительна обмо.тка вы полнена в виде двух независимых обмоток . На фиг. 1 показан вид одного из магнитопроводов пердлагаемого преобразовател на фиг, 2 и 3 - развертки двух вариантов преобразовател ; на фиг. 4 и 5 - схема соединени обмото преобразователей соответственно; на фиг. 2, 3 и 6 - выходна .характеристика преобразовател . Магнитоупругий преобразователь крут щего момента (фиг. 1-3) содержит коль- 3$

цевую электромагнитную систему, состо щую , по крайней мере, из двух одинаковых магнитопроводов 1 и 2 (фиг. 2). 10

довательным соединением катушек 8, при изменении величины крут щег о момента

монотонно возМОКС 48 Другой вариант преобразовател (фиг. 3) солоржит три одинаковых магнктопровода 1-3. На полюсах4 магнитопровода 2 сдвинутого относительно марпитопровода I {фиг. 2) или магнитопроводов I и 3 (фиг. 3) на половину полюсного делени -I- .расположены катушки .5 обмотки вбзбуждени . На полюсах 6 и 7 крайних магнитопроводов (фиг. 2 и 3) расположены катушки измерительной 8 и 9 и подмагничивающей Ю и II обмоток (фиг. 4 и 5). Дл случа двух магнитопроводов (фиг. 2) измерительна обмотка 8 выполнена в виде двух независимых обмоток (фиг. 4), а подмагничивающа обмотка Ю соединена последовательно с обмоткой возбуждени . Дл случа трех магнитопроводов (фиг. 5) измерительна обмотка также выполнена в виде двух независимых обмоток 8 и 9, а подмагничивающа обмотка - в виде двух, последовательно соединенных с обмоткой 5 возбуждени , секций катушек Ю и II. Измерительные обмотки включены в измерительную схему, состо щую из ДВУХ выпр мительных мостиков 12 и двух балансировочных потенциометров 13. Кольцева электромагнитна система установлена концентрично с контролируемь1м валом 14 (фиг.1). Преобразователь работает следующим образом. Переменный магнитный поток, создаваемый в измерительном полюсе 6 магнитопровода I подмагничивающай обмоткой при положительном направлении крут щего момента, направлен согласно с измерительным потоком, создаваемым в измерительном полюсе за счет деформапии магнитного пол возбуждени в вале 14 и завис щем от величины крут щего момента. При этом ЭДС катушки 8, наводима суммарным магнитным потоком измерительного полюса, растет при увеличеИИ крут щего момента. Приизменении-чнаа крут щего момента фаза измерительного потока измен етс на 18О , и последний направлен встречно подмагничивающему потоку. Так как величина измерительного потока возрастает с увели- чением крут щего момента, то результирующий поток и соответственно ЭДС катушки дет-уменьшатьс . В результате напр жение Um,ix снимаетлое с измерительной обмотки, образованной послерастает , причем зависимость UQJ,, ( ) близка к Iлинейной (фиг. 6). Зависимость вьпсодного капр жени Ug(,m снимаемого с другой измерительной обмотки , от крут щего момента за счет обрат- ной фазировки подмагничивающих потоков нмеет перевернутый вид. После вьшр мле11и и уравнивани нулевых значений напр нс 1и ttgbfx - -вых ™И °тс11,Результунмца выход-ю ) |На характ истика Ai - gjjjy дает полное представление о величине и знаке крут щего момента, В случае двух магнитопроводов подмйгничившощие потоки, действующие в одной группе измерительных полюсов 6, при положительном направлении крут щего момента действуют согласно с соответствующими измерительными потоками, а подмагничивающие потоки в другой группе измегОО 484 рительных полюсов 6 н(аправлены встрбчно соответствующим измер{ггвпьным потокам . При изменении направлени крут щего момента фаза измерительных nS токов мен етс на 180 , и измерительные потоки первой группы полюсов действуют встречно,, а второй группы полюсов согласно соответствующим подмагничи- вающим -потокам..В результате выходные напр жени Ugj,y и , снимаемыес измерительных обмоток и выходна характеристика преобразовател -f (М кр ) имеют вид, показанный на фиг. 6. . Использование в преобразователеподмагничивак цей обмотки и выполнещсе измерительной обмотки в виде двух независимых обмоток обеспечивают измерение знакопеременного крут щего момента .

тьп(

t/ffl

ш

ивы

J

s юС и

9

.8 WV и

ФигМ

J eJ J «J «

s rr« t ю jo

Овы,

u

0

-о

SC JC 5 5

e

V VJ J V

.й ,

Or

l

t/e.

Фи1.6

макс МКР

Claims

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащий кольцевую электромагнитную систему, состоящую, по крайней мере, из двух магнитопроводов с ясно выраженными полюсами, расположенных концентрично с контролируемым валом, обмотки возбуждений и измерительной обмотки, (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 214161, кл. G, 01 L 3/10, 21.01.67,
2. Фролов Л. Б. Измерение крутящего момента, М„ 'Энергия', 1967, с.33-34 •(прототип).

размещенных на магнитопроводах, отличающийся тем, что/ с целью обеспечения измерения знакопеременного момента, в него введена подмагничивающая обмотка, включенная последовательно с обмоткой возбуждения, а измерительная обмотка выполнена в виде двух независимых обмоток.