SU1101973A1

SU1101973A1 - Electric vibrator

Info

Publication number: SU1101973A1
Application number: SU823457993A
Authority: SU
Inventors: Вилис Альфредович Рижий; Ян Янович Либерт
Original assignee: Рижское Производственное Объединение "Вэф" Им.В.И.Ленина
Priority date: 1982-06-15
Filing date: 1982-06-15
Publication date: 1984-07-07

Abstract

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАТОР, содержащий корь с упругой подвеской, магнитопровод с обмоткой, одним выводом присоединенной к одному зажиму источника переменного напр жени , переменный резистор и два полупроводниковых вентил , отличающийс тем, что, с целью увеличени КПД и мощности, обмотка магнитопровода другим выводом присоединена к подвижному контакту переменного резистора, включенного между одноименными полюсами полупроводниковых вентилей , другие полюса которых подключены к зажимам источника переменного напр жени .( (Л С S ч In1. ELECTROMAGNETIC VIBRATOR, containing measles with elastic suspension, magnetic circuit with winding, one output connected to one terminal of a source of alternating voltage, variable resistor and two semiconductor valves, different in that, in order to increase efficiency and power, the magnetic conductor of the other output is connected to a moving contact of a variable resistor connected between the poles of the same name semiconductor gates, the other poles of which are connected to the terminals of a source of alternating voltage. (((L S S h In

Description

2. Вибратор по п, 1, отличающийс тем, что он снабжен дополнительным резистором,, включенным2. The vibrator according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional resistor,

параллельно той части переменного резистора , котора шунтирует обмотку через полупроводниковый вентиль.parallel to the part of the variable resistor that shunts the winding through the semiconductor valve.

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в качестве привода переменного тока дл различных электромагнитных механизмов , например, дл регулировани амплитуды колебаний вибраторов и усили т говых электромагнитов.The invention relates to electrical engineering and can be applied as an alternating current drive for various electromagnetic mechanisms, for example, to control the amplitude of vibrations of vibrators and the amplitude of traction electromagnets.

Известен электромагнитный вибратор содержащий два электромагнита, питае ftlrx однополупериодным выпр мленнь м токо в котором дл регулировани амплитуды колебаний кажда из обмоток зашунтирована цепочкой, состо щей из последовательно включенных диода и переменного резистора Cl 3. Однако регулирование амплитуды колебаний рабочего органа путем изменени значени посто нной составл ющей тока в обмотке изменением сопротивлени переменного резистора в присутствии максимального значени переменной составл ющей тока св зано со значительными джоулевыми потер ми., что снижает КПД устройства, значительной реактивной составл ющей тока, что снижает коэффициент мощности, и небольшим значением коэффициента электромеханической св зи.A electromagnetic vibrator containing two electromagnets is known, feeding ftlrx by a half-wave rectifier in which, to control the amplitude of oscillations, each of the windings is bridged by a chain consisting of a series-connected diode and a variable resistor Cl 3. However, the regulation of the amplitude of oscillations of the working element by changing the value of the constant component current in the winding, the change in resistance of the variable resistor in the presence of the maximum value of the variable component of the current is associated with lnymi Joule lossy., which reduces the efficiency of the device considerably reactive current component, which reduces the power factor, and a small value of an electromechanical coefficient communication.

Известно также устройство дл управлени электромагнитным вибратором фирмы Синтрон (США), содержащее обмотку , подключенную к источнику переменного напр жени через параллельно включенные выпр митель к переменный резистор, а регулирование амшшту ды вибратора производитс наложением выпр мленного пульсирующего тока к переменного тока протекающего через сопротивление 5 путем изменени сопротивлени переменного резистора С 2. It is also known a device for controlling an electromagnetic vibrator manufactured by Cintron (USA), containing a winding connected to an alternating voltage source through a parallel-connected rectifier to a variable resistor, and regulating the vibrator's amplitude by applying a straightened pulsating current to the alternating current flowing through the resistance 5 by changes in resistance of variable resistor C 2.

Однако устройство имеет низкие значени К11Д в св зи с затратами энергии на .перемагничивание и на джоулевые потери на регулировочном резисторе в полупериод выпр млени , когда то проходит и через переменный резистор что снижает коэффициент мощности,;However, the device has low K11D values due to the energy expended on the magnetization and the Joule losses on the adjusting resistor during the half-rectifying period when it passes through the variable resistor, which reduces the power factor;

так как потребл етс значительна реактивна мощность, и коэффициент электромеханической св зи.since significant reactive power and electromechanical coupling coefficient is consumed.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс элек ,тромагнитный вибратор, содержащий корь с упругой подвеской, магнитопровод с обмоткой, одним выводом присоединенной к одному зажиму источника переменного напр жени , переменный резистор и два полупроводниковых вентил СЗJ.The closest to the technical essence of the invention is an electromagnetically operated vibrating vibrator containing measles with an elastic suspension, a magnetic circuit with a winding, one output connected to one terminal of an alternating voltage source, a variable resistor and two semiconductor valves SZJ.

Известному устройству присущи следующие недостатки: низкое значение КПД в св зи с тем, что шунтирование полусекции обмотки цепочкой из переменного резистора и диода позвол ет использовать только часть накопленной в индуктивности магнитной энергии дл увеличени -среднего тока, и регулирование амплитуды колебаний вибратора за счет изменени среднего тока путем изменени посто нной составл ющей тока при неизменной переменной составл ющей приводит к значительным джоулевым потер м, низкое значение коэффициента мощности в св зи со значительной реактивной составл ющей тока(особенно при малых амплитудах колебаний вибратора, когда резистор полностью введен), а также никзое значение коэффициента электромеханической св зи, так как при регулировании амплитуды колебаний вибратора путем изменени посто нной составл ющей тока не решаетс вопрос оптимизации соотношений значений составл ющих (посто нной и переменной ) тока при данных конструктивных электромагнитных и механических параметрах вибратора.The prior art has the following disadvantages: low efficiency due to the fact that shunting the winding half-section with a chain from an alternating resistor and a diode allows using only a fraction of the magnetic energy accumulated in the inductance to increase the-average current, and changing the amplitude of vibrator vibrations due to a change in the average current by changing the constant component of the current at a constant variable component leads to significant joule losses, a low value of the power factor due to a significant reactive component of the current (especially at small amplitudes of oscillations of the vibrator, when the resistor is fully inserted), as well as a small value of the coefficient of electromechanical coupling, since when adjusting the amplitude of oscillations of the vibrator by changing the constant component of the current, (constant and variable) current at given constructive electromagnetic and mechanical parameters of the vibrator.

Цель изобретени - увеличение КПД и мощности.The purpose of the invention is to increase efficiency and power.

Указанна цель достигаетс тем, что в электромагнитном вибраторе, содержащем корь с упругой подвеской, магнитопровод с обмоткой, одним выводом присоединенной к одному зажиму источника переменного напр жени , пе ременный резистор и два полупроводниковых вентил , обмотка магнитопровода другим выводом подсоединена к подвижному контакту переменного резистора , включенного между одноименн ми полюсами полупроводниковых вентилей , другие полюса которых подключены к зажимам источника переменного напр жени . Кроме того, электромагнитный вибратор может быть снабжен дополнитель ным резистором, подключенным параллельно той части переменного резистора котора шунтирует обмотку через полупроводниковый вентиль. На фиг. 1 изображена принципиальна схема электромагнитного вибратор на фиг. 2 - схема управлени вибрато ром в расширенном диапазоне регулиро вани амплитуд колебаний. Электромагнитный вибратор содержи обмотку 1, одним выводом подсоединен ную к подвижному контакту переменного резистора 2, включенного между одноименными полюсами полупроводнико , выпр мителей (диодов) 3 и 4, другие полюса которых подключены к зажимам источника 5 переменного напр жени , а другим выводом обмотка 1 подключена к зажиму источника 5 переменного напр жени и имеет общую точку с полюсом диода 4. Обмотка 1 расположена на магнитопроводе 6, который установлен с зазором относительно кор 7 посредством упругой подвески 8. При этом часть переменного резистора 2, шунтирующа через диод 4 обмотку 1, шунтируетс дополнитель ным резистором 9. Вибратор работает следующим образом . В положительный полупериод ЭДС источника 5 переменного напр жени . соответствующей проводимости диода 3 импульс тока проходит через диод, выведенную часть переменного резисто ра 2 (R) и обмотку 1. Б отрицательньш полупериод ЭДС источника 5 диод 3 запираетс , а ток в контуре, образуемом обмоткой 1, диодом 4 и введен ной частью переменного резистора 2 (Rj), поддерживаетс за счет ЭДС самоиндукции , увеличива средний ток, протекающий через обмотку 1. В устройстве функциональность переменного резистора заключаетс в од новременном регулировании величины 734 входного тока и тока, создаваемого ЭДС самоиндукции обмотки, что можно интерпретировать как одновременную регулировку переменной и посто нной составл ющих в обмотке. При этом номинальна величина переменного резистора определ етс в зависимости от конструктивных параметров обмотки, магнитопровода и упругих элементов5 последние из которых могут определить работу вибратора в до- или зарезонансном режиме. Номинальна величина переменного резистора подбираетс экспериментально в требуемом диапазоне регулировани амплитуд колебаний вибратора . При соответствующей величине переменного резистора обеспечиваетс оптимальное соотношение переменной и посто нной составл ющих тока в обмотке при каждой из амплитуд, соответствующих данному диапазону из регулировани . Оптимальное значение величины переменного резистора определ етс в небольшом интервале регулировани амплитуды колебаний вибратора, так как диапазон изменени сопротивлени Rj небольшой дл эффективного регулировани значени тока подмагничивани , в то врем , как тот же диапазон изменени сопротивлени R отражаетс на изменении значени входного тока менее значительно, т.е. изменение тока подмагничивани на единицу изменени сопротивлени более чувствительно, чем изменение входного тока на единицу изменени сопротивлени . Поэтому дл увеличени диапазона регулировани колебаний вибратора при наилучших энергетических показател х (КПД, соз/. и коэффициент электромеханической св зи) введенна часть переменного резистора 2, шунтирующа через диод 4 обмотку 1, в свою очередь шунтируетс дополнительным резистором 9, оптимальна величина которого подбираетс экспериментально такой, чтобы при максимальном входном импульсе тока () посто нна составл юща тока в обмотке сохран ла свое значение или измен лась в допустимых пределах. Таким образом, поддерживание неизменньм значени посто нной составл ющей тока в обмотке при регулировании амплитуды колебаний вибратора путем изменени величины переменной составл ющей обеспечивает стабильность работы вибратора (резонансна частота механических колебаний не измен етс ).This goal is achieved by the fact that in an electromagnetic vibrator containing measles with an elastic suspension, a magnetic circuit with a winding, one output connected to one terminal of an alternating voltage source, an alternating resistor and two semiconductor valves, the magnetic conductor connecting the other output to a moving contact of the variable resistor, connected between the same poles of semiconductor valves, the other poles of which are connected to the terminals of the alternating voltage source. In addition, an electromagnetic vibrator can be equipped with an additional resistor connected in parallel to the part of the variable resistor that shunts the winding through a semiconductor gate. FIG. 1 is a schematic diagram of an electromagnetic vibrator in FIG. 2 shows a vibrator controlling circuit in an extended range of controlling oscillation amplitudes. Electromagnetic vibrator contains winding 1, one output connected to the moving contact of variable resistor 2 connected between the semiconductor poles of the same name, rectifiers (diodes) 3 and 4, the other poles of which are connected to the terminals of the alternating voltage source 5, and the other output winding 1 is connected to the source terminal 5 of the alternating voltage and has a common point with the pole of the diode 4. The winding 1 is located on the magnetic core 6, which is installed with a gap relative to the core 7 by means of an elastic suspension 8. In this case In the case of a variable resistor 2, the winding 1 is shunted through diode 4, it is shunted by an additional resistor 9. The vibrator operates as follows. In the positive half-period, the emf of the source 5 is an alternating voltage. corresponding to the conductivity of diode 3, the current pulse passes through the diode, the output part of the variable resistor 2 (R) and the winding 1. B the negative half-period of the emf of source 5, the diode 3 is blocked, and the current in the circuit formed by the winding 1, diode 4 and the input part of the variable resistor 2 (Rj), supported by self-induction EMF, increasing the average current flowing through the winding 1. In the device, the functionality of the variable resistor consists in simultaneously controlling the value 734 of the input current and the current generated by the self-induction EMF and that can be interpreted as the simultaneous adjustment of the variable and constant components in the winding. In this case, the nominal value of the variable resistor is determined depending on the design parameters of the winding, the magnetic core and the elastic elements 5, the latter of which can determine the operation of the vibrator in pre-resonant mode. The nominal value of the variable resistor is selected experimentally in the required range of adjustment of the vibration amplitudes of the vibrator. With a corresponding value of the variable resistor, an optimal ratio of the variable and constant components of the current in the winding is provided at each amplitude corresponding to a given range of adjustment. The optimal value of the variable resistor is determined in a small interval of adjusting the vibration amplitude of the vibrator, since the range of variation of resistance Rj is small to effectively control the value of the bias current, while the same range of variation of resistance R reflects on the change in input current less significantly, t . The change in bias current per unit change in resistance is more sensitive than the change in input current per unit change in resistance. Therefore, in order to increase the range of controlling vibrations of the vibrator with the best energy indices (efficiency, cos /. And electromechanical coupling coefficient), the introduced part of variable resistor 2, shunting winding 1 through diode 4, is in turn shunted by additional resistor 9, the optimum value of which is chosen experimentally such that at the maximum input current pulse () the constant component of the current in the winding retains its value or varies within the allowable limits. Thus, maintaining the constant value of the constant component of the current in the winding while adjusting the amplitude of vibrations of the vibrator by changing the value of the variable component ensures the stability of the vibrator (the resonant frequency of the mechanical vibrations does not change).

5five

фиг. 2FIG. 2

Claims

1. ELECTROMAGNETIC VIBRATOR, containing an armature with an elastic suspension, a magnetic circuit with a winding, one output connected to one clamp of an AC voltage source, a variable resistor and two semiconductor valves, characterized in that, in order to increase the efficiency and power, the winding of the magnetic circuit is connected to the other output to a movable contact of a variable resistor connected between the same poles of semiconductor gates, the other poles of which are connected to the terminals of the AC voltage source.

2. The vibrator according to π. 1, about t and - parallel to that part of the variable, which means that it is equipped with a resistor that shunts the winding with an additional resistor connected through a semiconductor valve.