11 Изобретение относитс к вибрацион ной технике и может быть использован дл возбуждени колебаний механичес|КИХ колебательных систем с электромагнитными вибровозбудител ми, работающими в околорезонансном режиме. Цель изобретени - улучпгение т го вых характеристик. На фиг,1 изображено предлаг аемое устройство со встречно включенными полуобмотками; на фиг.2 - то же, с согласно включенными полуобмотками. Устройство дл питани электромагнитного вибровозбудител содержит магнитопровод 1 с расположенньп 1и на нем полуобмотками 2 и 3, конденсатор 4 и диоды 5-8, включенные по схеме выпр мительного моста, в выходную диагональ которого включены последовательно соединенные полуобмотки 2 и 3, обща точка которых и один вывод конденстора 4 подключены к одному зажиму источника 9 перменного напр жени , а во входную диагональ включены другой вывод конденсатора 4 и зажим источника 9 переменного напр жени , а магнитопровод 1 установлен с зазором относительно кор 10 посредством упругой подвески 11. Полуобмотки 2 и 3 могут быть включены как встречно, так и согласно. Электромагнитньм вибровозбудитель работает следующим образом. В полупериод ЭДС источника 9, соответствующий проводимости диода 5, основной ток протекает через полуобмотку 2 и диод 5, а в другой полупериод ЭДС источника 9 основной ток протекают через диод 6 и полуобмотку 3. В каждой полуобмотке 2(3) в интервале времени присутстви тока в начальной части интервала дополнительный ток обусловлен ЭДС взаимоиндукции , а в конечной части дополнительный ток обсуловлен ЭДС самоиндукции, причем дополнительные точки )1каютс через последовательно включенные диод 7(8) и конденсатор 4, а также по контуру - полуобмотки 2 и 3 и параллельно включенные пары диодов 5, 6 и 7, 8. Если ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции одной обмотки в соответствунщие интервалы времени производ т зар дку конденсатора 4, то последний разр жаетс через контур, содержащий другую полуобмотку. Импульсы тока, проход щие через полуобмотки 2 и 3 электромагнитного виб .ровозбудител колебаний, навод т пульловлен за счет разр да конденсатора . 4, на втором этапе - в интервале времени , когда проходит входной импульс тока в неразветвленной части цепи и через полуобмотку 2, конденсатор 4 производит зар д за счет накопленной магнитной энергии в полуобмоТке 3 в виде тока самоиндукции, на третьем этапе - в интервале времени, когда входной ток в полуобмотке 3 имеет нулевое значение, в полуобмотке 2 ток обусловлен за счет разр да конденсатора 4 через полуобмотку, на четвертом этапе - в интервале времени , когда в неразветвленной части цепи проходит входной импульс тока и через полуобмотку 3, конденсатор 4 производит зар д за счет накопленной магнитной энергии в полуобмотке 2 в 5 сирующее магнитное поле, вызывающее механические колебани кор частотой в 2 раза большей частоты переменного тока источника. Вследствие того,-что индуктивность имеет нелинейный характер , оптимальную величину конденсатора 4 устанавливают экспериментально по критерию минимизации удельных входных параметров, например по наименьшему входному току при наибольшей амплитуде колебаний кор , в режиме ферромеханического резонанса (при встречно включенных полуобмотках ) . При встречном включении полуобмоток 2 и 3 (фиг.1) соответственно полупериодам ЭДС источника питани основной ток . (входной) через нагрузку имеет знакопеременный импульсный характер , магнитный поток знакопеременный с перемагничиванием магнитопровода . При соответственной величине конденсатора 4,-оптимальную величину которого определ ют в зависимости от конструктивных параметров электромагнита и необходимой амплитуды колебаний кор , а также упругой подвески , настроенной на частоту, равную удвоенной частоте источника переменного тока, имеет место вление сложного ферромеханического резонанса , характеризующегос феррорезонансом токов в электрической схеме цепи во взаимосв зи с резонансными механическими колебани ми системы. В динамическом режиме работы устройства на первом этапе в интервале времени, когда входной ток в неразветвленной цепи и в полуобмотке 2 имеет нулевое 40 значение, в полуобмотке 3 ток обусвиде тока самоиндукции. Далее цикл повтор етс . Следовательно, «если одна полуобмотка накопленную магнитную энергию в индуктивности отдает в виде тока самоиндукции в электрическую энергию зар да конденсатора, то разр д последнего производитс через другую полуобмотку, котора , в свою очередь, накопленную магнитную энергию в индуктивности отдает в виде тока самоиндукции в электрическую энергию зар да конденсатора, который производит теперь разр д через первую полуобмотку, и цикл повтор етс , причем пополнение энергии такой колебательной системы производитс от источника питани соответственно через индуктивности полуобмоток, при резонансе токов входное сопротивление достигает максимума, ток от источника минимальный и величина его достаточна дл пополнени энергии, затраченной на выполнение механической работы и потери на элементах электромагнитного колебательного кон тура дл обеспечени необходимой амплитуды колебаний кор . При включении согласно полуобмоток 2 и 3 (фиг.2) соответственно полупериодам ЭДС источника питани основной ток (входной) через нагрузку знакопеременный, магнитньй поток знакопосто нный переменный по величине без перемагничивани магнитопровода. При этом ЭДС взаимоиндукции, обуслав- 35 ливающа ток в начальной части интервала протекани тока в каждой из полуобмоток , и ЭДС самоиндукции, обуславливающа ток в конечной части интервала протекани тока, создают значительное увеличение посто нной составл ющей тока в каждой из полуобмоток , а сравнительно небольша величина переменной составл ющей, обеспечивает передачу части энергии одной полуобмотки через кондесатор другой полуобмотке, котора , в свою очередь, .часть энергии в индуктивности полуобмотки передает через конденсатор первой полуобмотке согласно механическим колебани м кор , т.е. согласно эффекту ;изменени индуктивности при изменении зазора между корем и магнитопроводом. Значительна величина посто нной составл ющей тока в каждой из полуобмоток вызывает зна ительное подмагничивание, однако присутствие пульсации намагничивающей силы и при настройке упругой подудельные т говые характеристики, например амплитуды колебани кор на единицу потребл емой мощности, за11 The invention relates to a vibration technique and can be used to excite oscillations of mechanical oscillatory systems with electromagnetic vibration exciters operating in a near-resonant mode. The purpose of the invention is to improve the performance characteristics. Figure 1 shows the proposed device with counter-turned semi-windings; figure 2 - the same, with according to the included semi-windings. The device for powering the electromagnetic vibration exciter contains a magnetic core 1 with 1 and half-windings 2 and 3 on it, a capacitor 4 and diodes 5-8, connected according to the rectifier bridge, the output diagonal of which includes series-connected half windings 2 and 3, the common point and one the output of the capacitor 4 is connected to one terminal of the source 9 of alternating voltage, and another terminal of the capacitor 4 and the terminal of the source 9 of alternating voltage are included in the input diagonal, and the magnetic circuit 1 is installed with a gap flax armature 10 by the elastic suspension 11. Poluobmotki 2 and 3 may be incorporated as a counter, and according to. Electromagnetic vibration exciter works as follows. In the half-period of the emf source 9, corresponding to the conductivity of the diode 5, the main current flows through the half-winding 2 and diode 5, and in the other half-period of the emf source 9 the main current flows through the diode 6 and the half-winding 3. In each half-winding 2 (3) in the time interval of the presence of current in the initial part of the interval, the additional current is due to the EMF of mutual induction, and in the final part, the additional current is sensed by the EMF of self-induction, and the additional points) are through the series-connected diode 7 (8) and capacitor 4, as well as along the contour - semi-winding and 2 and 3 and parallel-connected pairs of diodes 5, 6 and 7, 8. If the emf of self-induction and mutual induction of one winding at the corresponding time intervals causes the capacitor 4 to be charged, the latter is discharged through a circuit containing the other half-winding. The current pulses passing through the half windings 2 and 3 of the electromagnetic vibration excitation vibration oscillator are pulsed by the discharge of a capacitor. 4, in the second stage, in the time interval when the input current pulse passes in the unbranched part of the circuit and through the half-winding 2, capacitor 4 produces a charge due to the accumulated magnetic energy in the semi-frame 3 in the form of self-induction current, at the third stage - in the time interval, when the input current in the semi-winding 3 is zero, in the semi-winding 2, the current is due to the discharge of capacitor 4 through the semi-winding, at the fourth stage - in the time interval when the input current pulse passes through the unwired part of the circuit and 3, the capacitor 4 produces a charge due to the accumulated magnetic energy in the half-winding 2 to 5 s, the magnetic field, causing mechanical oscillations of a frequency twice the frequency of the alternating current of the source. Due to the fact that the inductance is nonlinear, the optimal value of capacitor 4 is established experimentally by the criterion of minimizing specific input parameters, for example, by the lowest input current at the highest amplitude of oscillations of the core, in the mode of ferro-mechanical resonance (with counter-included half windings). When the semi-windings 2 and 3 are turned on (figure 1), respectively, the half-periods of the EMF of the power source of the main current. (input) through the load has an alternating pulsed character, the magnetic flux alternating with the remagnetization of the magnetic circuit. With a corresponding value of the capacitor 4, the optimal value of which is determined depending on the design parameters of the electromagnet and the required amplitude of oscillations of the core, as well as an elastic suspension tuned to a frequency equal to twice the frequency of the alternating current source, the phenomenon of complex ferromechanical resonance characterized by ferroresonance currents takes place in the electrical circuit of the circuit in conjunction with the resonant mechanical vibrations of the system. In the dynamic mode of operation of the device at the first stage in the time interval when the input current in the unbranched circuit and in the half-winding 2 has a zero value of 40, in the half-winding 3 the current is due to the current of self-induction. Then the cycle repeats. Consequently, "if one semi-winding accumulated magnetic energy in the inductance gives up as a current of self-induction to the electrical energy of a charge of a capacitor, then the discharge of the latter is produced through another half-winding, which, in turn, gives up the accumulated magnetic energy of an inductance to an electric current the energy of the charge of the capacitor, which now discharges through the first half-winding, and the cycle repeats, and the energy of such an oscillating system is replenished from the power source and, accordingly, through the inductances of the semi-windings, at current resonance, the input resistance reaches a maximum, the current from the source is minimal and its value is sufficient to replenish the energy expended to perform mechanical work and the losses on the elements of the electromagnetic oscillatory circuit to provide the necessary amplitude of oscillations of the core. When switched on according to semi-windings 2 and 3 (Fig. 2), respectively, to half-periods of the EMF of the power source, the main current (input) through the load is an alternating magnetic flux sign-constant alternating in magnitude without magnetization reversal of the magnetic circuit. At the same time, the EMF of mutual induction, which causes the current in the initial part of the current flow interval in each of the half windings, and the self-induced EMF, which causes the current in the final part of the current flow interval, significantly increase the constant component of the current in each of the semi-windings. the magnitude of the variable component ensures the transfer of part of the energy of one half-winding through the condenser to the other half-winding, which, in turn, transfers part of the energy in the inductance of the half-winding through condensate or the first half winding according to the mechanical oscillations of the core, i.e. according to the effect; the inductance changes as the gap between the core and the magnetic circuit changes. The significant value of the constant component of the current in each of the semi-windings causes significant magnetization, however, the presence of a pulsation of the magnetizing force and when tuning elastic tensile traction characteristics, such as amplitude of the oscillation of the core per unit power consumption,
40 счет возможности более оптимального согласовани электрических и механических параметров устройства и улучшени формы тока в полуобмотках, увеличить добротность колебательного40 due to the possibility of a more optimal coordination of the electrical and mechanical parameters of the device and the improvement of the shape of the current in the semi-windings, to increase the quality factor of the oscillatory
45 контура вследствие уменьшени потерь в элементах контура, увеличить стабильность работы электромагнитного вибровозбудител за счет возможности определени оптимальных режимов ра50 боты.45 contour due to the reduction of losses in the circuit elements, to increase the stability of the electromagnetic vibration exciter due to the possibility of determining the optimal modes of operation.