SU1130417A1 - Электродинамический возбудитель колебаний - Google Patents

Abstract

1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ, содержащий замкнутую магнитную систему в виде, магнитопровода и двух установленных в нем источников подмагничивани , встречно ориентированных и имеющих на стыке между собой общий полюсный наконечник, образующий с магнитопро-водом кольцевой зазор, а также цилиндрическую катушку возбуждени , размещенную в кольцевом зазоре магнитной системы, отличающи и- с   тем, что, с целью повышени  точности воспроизведени  колебаний, катушка выполнена с переменным шагом , возрастающим от краев к середине обмотки, при этом в средней части шаг намотки на 5-15% превьш1ает шаг намотки на краевых участках катушки, выступающих за пределы кольцевого i зазора, а длина краевых участков равна амплитуде максимальных пере (Л мещений катушки, 2. Возбудитель колебаний по п,I, отличающийс  тем,, что, в качестве источника подмагничивани  используютс  посто нные магниты. vY//; v;ч- W SSSSScmz bbcctQ w K.vxxfXxtyiI x ОО О 4 vl

Description

max

Л/тмд

H Изобретение относитс  к вибрацион ной технике и может быть использовано в стендах дл  испытаний и калибровки сейсмической и другой аппарату ры,. Известен электродинамический возбудитель колебаний, содержащий магнитную -системУ в виде электромагнита магнитопровода и полюсного наконечника , в магнитном зазоре этого воз,будител  размещена подвижна  катушка на величину, равную двум максимальным амплитудам вибросмещений 1J Недостаток этого возбудител  состоит в том, что больша  часть магнит ного потока на участке прот женностью , равной двум максимальным ампли тудам вибросмещений, не создает выталкивающего усили , так как магнитный поток в этой зоне не взаимодействует с током, протекающим по обмот ке катушки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  электродинамический возбудитель коле баний, содержащий замкнутую магнитную систему с подмагничиванием в виде двух встречно ориентированных час тей, на стыке которых расположены полюсные наконечники, образующие кольцевой зазор, в котором соосно ему размещена цилиндрическа  катушка с обмоткой C2j . Однако известный возбудитель при больших виброперемещени х не обеспечивает достаточной точности воспроиз ведени  колебаний. Целью изобретени   вл етс  повьшзе нйе точности воспроизведени  колебаний в широком диапазоне перемещений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электродинамическом возбудителе колебаний, содержащем замкнутую магнитную систему в виде магни топровода и двух установленных в нем источников подмагничивани  , встречно ориентированных и имеющих на стыке между собой общий полюсный наконечник, образующий с магнитопроводом кольцевой зазор, в котором соосно ему размещена цилиндрическа  катушка возбуждени ,, последн   выпол нена с переменным шагом, возрастающим от краев к середине обмотки, при этом в средней части шаг намотки на 5-15% превьш1ает шаг намотки на краевых участках катушки, выступающи за пределы кольцевоПэ зазора, а длина краевых участков равна амплитуде максимальных перемещений катушки. Кроме того, в качестве источника подмагничивани  используютс  посто нные магниты. На фиг. I схематично изображен электродинамический возбудитель колебаний; на фиг, 2 - график изменени  магнитной индукции В в зазоре вдоль оси магнитной системы. Возбудитель содержит две встречно соединенные части магнитной системы , калода  из которых состоит, нaпpимep из жестко св занных между собой посто нного магнита 1, полюсного наконечника 2 и магнитопровода 3. В магнитном зазоре концентрично расположена подвижна  катушка, на каркасе 4 которой намотана обмотка 5. При этом длина Ц обмотки превышает суммарную высоту Н полюсных наконечников на величину удвоенной максимальной амплитуды А воспроизводимых перемещений.. В центральной части обмотки катушки шаг намот-ки на 5-15% превьшает шаг намотки на кра х. Дл  соединени  с виброплатформой подвижна  ,катушка может быть выполнена , например, с трем  выступами , которые проход т через соответствующие пазы в магнитопроводе. Устройство работает следующим образом. При подаче тока 3 в обмотку катушки в результате взаимодействи  с магнитным полем возникает сила F, котора  приводит в колебательное движение платформу вибростенда. На фиг. 2 представлен график изменени  магнитной индукции § в магнитном зазоре вдоль оси х магнитных систем. Введение второй магнитной системы, соединенной встречно с первой, обеспечивает симметричное распределение магнитной индукции у краев рабочего зазора Сила F, действующа  на подвижную катушку возбудител  колебаний, определ етс  из следующего-выражени : ав.е sinoi. -ток в обмотке катушки; -магнитна  индукци  в зоне i-ro витка; -д-аина i-ro витка;

31-1304

cst-i - угол между направлением тока в обмотке и силовыми лини ми магнитного пол ; п - число витков обмотки.

Из выражени  (1 1 и графика (фиг.21 j следует, что при равномерном шаге намотки сила F в .зависимости от положени  катушки вдоль оси магнитной системы при посто нном значении силы тока I const имеет переменное ю значение и, следовательно, возбудитель колебаний обладает пониженной точностью воспроизведени  колебаний. Экспериментальные исследовани  макета возбудител  подтверждают этот 15 вывод.и показывают, что нелинейность силы при крайних положени х катушки составл ет 5-15%. .

Соотственно в предлагаемоем возбудителе колебаний шаг намотки катушки 20 в ее центральной части превьшает jttar намотки на кра х на 5-15%. При рьшолнеиии этого услови  сила, действуюца  на катушку, наход щуюс  в среднем положении, уменьшена 25

74

на 2-5%, а в крайних положени х катушки увеличена на 2-5%. За счет этого повьш1ена линейность зaвиcимqcти между силой тока 3 в обмотке и силой F, действующей на катушку, а следовательно, повьшена точность воспроизведени  колебаний.

Экспериментальные исследовани  макета возбудител  колебаний показали , что нелинейность зависимости силы F от перемещени  катушки в диапазоне ±20 мм при посто нном токе снижена от ±6 до ±27о, т.е. в три раза, что свидетельствует о достижении цели изобретени .

Эффективность предлагаемого электродинамического возбудител  колебаний обусловлена тем, что его использование в вибрационных станках обеспечивает высокоточное восп)оизведение гармонических колебаний и позвол ет производить испытани  и калибровку сейсмометрической и другой аппаратуры при больших виброс ещени х.

Л/й х

ч

Claims (2)

1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ, содержащий замкнутую магнитную систему в виде магнитопровода и двух установленных в нем источников подмагничивания, встречно ориентированных и имеющих на стыке между собой общий полюсный наконечник, образующий с магнитопроводом кольцевой зазор, а также цилиндрическую катушку возбуждения, размещенную в кольцевом зазоре магнитной системы, отличающи й*— с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения колебаний, катушка выполнена с переменным шагом, возрастающим от краев к середине обмотки, при этом в средней части шаг намотки на 5-15% превышает шаг намотки на краевых участках катушки, выступающих за пределы кольцевого зазора, а длина краевых участков <д равна амплитуде максимальных перемещений катушки.

2. Возбудитель колебаний по π,1, отличающийся тем,, что, в качестве источника подмагничивания используются постоянные магниты.

пжп ^и ns