SU1277242A1 - Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпр мител ми - Google Patents

Description

12

Изобретение относитс  к уп)эавлению механическими колебательными системами и может быть использовано, например , дл  регулировани  амплитуды колебаний электромагнитного вибратора при оптимальной взаимосв зи электрических и механических параметров.

Цель изобретени  - улучшение т говых характеристик.

На чертеже показана принципиальна  ю му в каждой из секций в начале и в

схема устройства.

Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпр мител ми содержит две с равным количеством витков двухсекционные обмотки. Перва  обмотка имеет секции 1 и 2, втора  обмотка - секции 3 и 4. Первые два диода 5 и 6 и другие два диода 7 и 8 образуют схему мостового выпр мител . Секци  1 первой обмотки соединена согласно- последовательно с секцией 4 второй обмотки и диодом 5, а секци  3 второй обмотки соединена согласно-последовательно с секцией 2 первой обмотки и диодом 6. Точка соединени  разноименных полюсов диодов 5 и 6 подключена к одному зажиму источника 9 переменного напр жени , другой зажим которого через переменный резистор 10 подключен к точке соединени  разноименных полюсов диодов 7 и 8. Одни разноименные концы секций обмоток объединены и подключены к выводу подвижного контакта переменного резистора 10, а другие разноименные концы секций обмоток включены в диагональ выпр мительного диодного моста. При этом обмотки расположены на разных стержн х двухстержневого магнитопро- вода 11, который установлен с зазо

ром относительно  кор  12 посредством упругой подвески 13.

Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпр мител ми работает следующим образом.

В полупериод ЭДС источника 9 переменного напр жени , соответствующий проводимости диода 5, основной ток протекает через введенную часть R , переменного резистора 10, секции 1 и А, диод 5, а в другой полупериод ЭДС источника основной ток протекает через диод 6, секции 2 и 3, введенную часть переменного резистора 10. При переходе питающего напр жени  через ноль ЭДС самоиндукции в соответствую- щих секци х создает дополнительный ток, замыкающийс  по контурам, содержащим секции 1 и 4 или 2 и 3, выве

денную другую часть R переменного

резистора 10 и диод 7 или и, а также по контуру, содержащему секции 1 и 4, параллельно включенные пары диодов 5и.6и7и8и секции 2 и 3, а ЭДС взаимоиндукции создают дополнительный ток в секци х 1 и 4 или 2 и 3 в начальной части интервала присутстви  тока соответствующего контура. Поэто

конце интервала протекани  тока последний обусловлен наведенными ЭДС, а в средней части - ЭДС источника питани , причем угол перекрыти  токов в секци х каждой из обмоток зависит от величины индуктивности обмоток. Последнее обусловливает значительный дополнительный подмагничивающий ток. Импульсы тока, проход щие через согласно включенные секции обмоток электромагнита, навод т пульсирующее знакопосто нное магнитное поле и, следовательно, сипу электромагнитного прит жени   кор  12 к магнитопро- воду 11, а величина упругой подвески 13 относительно электромагнитной силы определ ет работу устройства в режиме т гового электромагнита (упругие силы меньше или равны электромагнит- ным) или вибратора (упругие силы

больше электромагнитных в любом положении  кор ). В режиме вибратора при больших значени х магнитного потока  корь 12 совершает движение к магни- топроводу 11, а при меньших значени х под действием упругой подвески 13 и инерционных сил, превышающих усилие , развиваемое электромагнитом,  корь совершает обратное движение.

Функциональность переменного резистора 10 заключаетс  в регулировании силы т ги (амплитуды колебаний вибратора) путем изменени  входного тока включением различных значений первой части R , переменного резистора , увеличение (уменьшение) значени  которого уменьшает (увеличивает ) значени  переменной и посто нной составл ющей тока в секци х обмоток , а также уменьшает (увеличивает) другую часть R переменного резистора , котора , в свою очередь, увеличивает (уменьшает) ток подмагничивани , создаваемого наведенными ЭДС в секци х обмоток (в основном, значение посто нной составл ющей тока).

Таким образом, назначение частей переменного резистора R, и отнотении дополнительных токов функционально противонаправлено, что позвол ет регулировать силу т ги (амплитуду колебаний вибратора) при посто нном отношении значений посто-  нной и переменной составл ющих тока а оптимальное значение определ етс  соответствующей величиной номинала переменного резистора в необходимом диапазоне регулировани  силы т ги (амплитуды колебаний вибратора). Наименьша  величина номинала R переменного резистора 10 определ етс  экспериментально при данных конструктивных (входных) параметрах электромаг- нита и упругих элементов, последние из которых определ ют работу вибратора в до- или зарезонансном режиме, и в необходимом интервале регулировани  выходных параметров соответствен но положени м движка переменного резистора в двух крайних положени х ( и ) причем номинал R, в первом приближении может быть усмотрен как оптимальный, однако оп- тимальное значение дл  данного диапазона регулировани  определ етс  по удельным показател м, например наибольша  сила т ги при наименьшей потребл емой мощности путем изменени  входных параметров.

Применение изобретени  позвол ет улучшить т говые характеристики электромагнита , а следовательно, увеличить силу т ги (амплитуду колебаний вибратора) за счет увеличени  посто-  нной составл ющей тока в секци х обмоток путем более эффективного гашени  накопленной магнитной энергии в соответствующих контурах электрической цепи; регулировать силу т ги (амплитуду колебаний) при посто нном отношении значений посто нной и переменной составл ющих тока в секци х обмоток , что, в свою очередь, позвол ет

поддерживать посто нной фазу возмуща5 , ю ( 2о 25 30

0

5

ющего усили  при регулировании амплитуды колебаний и неизменной резонансную частоту механических колебаний вибратора; уменьшить номинал переменного резистора RC в необходимом диапазоне регулировании силы т ги (амплитуды колебаний вибратора) и более рацио- нальнр использовать резистивный материал; увеличить стабильность работы устройства вследствие согласовани  электрических и механических характеристик .

Claims (1)

12 Изобретение относитс  к уп)эавлению механическими колебательными системами и может быть использовано, например , дл  регулировани  амплитуды колебаний электромагнитного вибратора при оптимальной взаимосв зи электрических и механических параметров. Цель изобретени  - улучшение т говых характеристик. На чертеже показана принципиальна  ю му в схема устройства. Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпр мител ми содержит две с равным количеством витков двух секционные обмотки. Перва  обмотка имеетсекции 1 и 2, втора  обмотка секции 3 и 4. Первые два диода 5 и 6 и другие два диода 7 и 8 образуют схему мостового выпр мител . Секци  1 первой обмотки соединена согласнопоследовательно с секцией 4 второй обмотки и диодом 5, а секци  3 второй обмотки соединена согласно-после довательно с секцией 2 первой обмотки и диодом 6. Точка соединени  разноименных полюсов диодов 5 и 6 подключена к одному зажиму источника 9 переменного напр жени , другой зажим которого через переменный резистор 10 подключен к точке соединени  разноименных полюсов диодов 7 и 8. Одни разноименные концы секций обмоток объединены и подключены к выводу под вижного контакта переменного резисто ра 10, а другие разноименные концы секций обмоток включены в диагональ выпр мительного диодного моста. При этом обмотки расположены на разных стержн х двухстержневого магнитопровода 11, который установлен с зазором относительно  кор  12 посредство упругой подвески 13. Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпр мител ми работает следующим образом. В полупериод ЭДС источника 9 пере менного напр жени , соответствующий проводимости диода 5, основной ток протекает через введенную часть R , переменного резистора 10, секции 1 и А, диод 5, а в другой полупериод ЭДС источника основной ток протекает через диод 6, секции 2 и 3, введенную часть переменного резистора 10. При переходе питающего напр жени  через ноль ЭДС самоиндукции в соответствую щих секци х создает дополнительный ток, замыкающийс  по контурам, содер жащим секции 1 и 4 или 2 и 3, выве42 денную другую часть R переменного резистора 10 и диод 7 или и, а также по контуру, содержащему секции 1 и 4, параллельно включенные пары диодов 5и.6и7и8и секции 2 и 3, а ЭДС взаимоиндукции создают дополнительный ток в секци х 1 и 4 или 2 и 3 в начальной части интервала присутстви  тока соответствующего контура. Поэтокаждой из секций в начале и в конце интервала протекани  тока последний обусловлен наведенными ЭДС, а в средней части - ЭДС источника питани , причем угол перекрыти  токов в секци х каждой из обмоток зависит от величины индуктивности обмоток. Последнее обусловливает значительный дополнительный подмагничивающий ток. Импульсы тока, проход щие через согласно включенные секции обмоток электромагнита, навод т пульсирующее знакопосто нное магнитное поле и, следовательно, сипу электромагнитного прит жени   кор  12 к магнитопроводу 11, а величина упругой подвески 13 относительно электромагнитной силы определ ет работу устройства в режиме т гового электромагнита (упругие силы меньше или равны электромагнитным ) или вибратора (упругие силы больше электромагнитных в любом положении  кор ). В режиме вибратора при больших значени х магнитного потока  корь 12 совершает движение к магнитопроводу 11, а при меньших значени х под действием упругой подвески 13 и инерционных сил, превышающих усилие , развиваемое электромагнитом,  корь совершает обратное движение. Функциональность переменного резистора 10 заключаетс  в регулировании силы т ги (амплитуды колебаний вибратора) путем изменени  входного тока включением различных значений первой части R , переменного резистора , увеличение (уменьшение) значени  которого уменьшает (увеличивает ) значени  переменной и посто нной составл ющей тока в секци х обмоток , а также уменьшает (увеличивает) другую часть R переменного резистора , котора , в свою очередь, увеличивает (уменьшает) ток подмагничивани , создаваемого наведенными ЭДС в секци х обмоток (в основном, значение посто нной составл ющей тока). Таким образом, назначение частей переменного резистора R, и отнотении дополнительных токов функционально противонаправлено, что позвол ет регулировать силу т ги (амплитуду колебаний вибратора) при посто нном отношении значений посто  нной и переменной составл ющих тока а оптимальное значение определ етс  соответствующей величиной номинала переменного резистора в необходимом диапазоне регулировани  силы т ги (амплитуды колебаний вибратора). Наи меньша  величина номинала R перемен ного резистора 10 определ етс  экспе риментально при данных конструктивных (входных) параметрах электромагнита и упругих элементов, последние из которых определ ют работу вибрато ра в до- или зарезонансном режиме, и в необходимом интервале регулирова ни  выходных параметров соответствен но положени м движка переменного резистора в двух крайних положени х ( и ) причем номинал R, в первом приближении может быть усмотрен как оптимальный, однако оптимальное значение дл  данного диапа зона регулировани  определ етс  по удельным показател м, например наибольша  сила т ги при наименьшей потребл емой мощности путем изменени  входных параметров. Применение изобретени  позвол ет улучшить т говые характеристики элек тромагнита, а следовательно, увеличить силу т ги (амплитуду колебаний вибратора) за счет увеличени  посто нной составл ющей тока в секци х обмоток путем более эффективного гашени  накопленной магнитной энергии в соответствующих контурах электрической цепи; регулировать силу т ги (амплитуду колебаний) при посто нном отношении значений посто нной и переменной составл ющих тока в секци х обмо ток, что, в свою очередь, позвол ет поддерживать посто нной фазу возмуща ющего усили  при регулировании амплитуды колебаний и неизменной резонансную частоту механических колебаний вибратора; уменьшить номинал переменного резистора RC в необходимом диапазоне регулировании силы т ги (амплитуды колебаний вибратора) и более рациональнр использовать резистивный материал; увеличить стабильность работы устройства вследствие согласовани  электрических и механических характеристик . Формула изобретени  Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпр мител ми,кажда  из обмоток которого выполнена двухсекционной , содержащий четыре диода, переменный резистор и выводы дл  подключени  источника переменного напр жени , причем перва  секци  первой обмотки соединена последовательно с второй секцией второй обмотки и первым диодом, перва  секци  второй обмотки соединена последовательно с второй секцией первой обмотки и вторым диодом, разноименные электроды первого и второго диодов р указанных последовательных цеп х : объединены и соединены с одним из выводов дл  подключени  источника переменного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью улучшеи  т говых характеристик, переменый резистор одним вьшодом соединен другим вьшодом дл  подключени  исочника переменного напр жени , друим выводом с точкой соединени  разоименных электродов третьего и четертого диодов, которые совместно с ервым и вторым диодами включены в остовую схему, а подвижный контакт еременного резистора подключен к очке соединени  других концов укаанных последовательных цепей.