SU161421A1

SU161421A1 -

Info

Publication number: SU161421A1
Application number: SU809090A
Authority: SU

Description

Дл сн ти кривой размагничивани и определени магнитной энергии посто нных магнитов обычно используетс баллистический метод. Однако вследствие крайне низкой производительности этого метода контроль проводитс только выборочно - один магнит из партии . Кроме того, полученна баллистическим методом крива не позвол ет непосредственно судить о магнитной энергии посто нного магнита , дл получени которой требуетс дополнительна математическа и графическа обработка результатов измерений.The ballistic method is commonly used to remove the demagnetization curve and determine the magnetic energy of permanent magnets. However, due to the extremely poor performance of this method, the control is carried out only selectively - one magnet from the lot. In addition, the curve obtained by the ballistic method does not directly judge the magnetic energy of the permanent magnet, for which additional mathematical and graphical processing of the measurement results is required.

Предлагаемое устройство дл серийного контрол посто нных магнитов, обеспечивающее возможность быстрого и точного измерени параметров размагничивающей части петли гистерезиса и кривой магнитной энергии, основано на известном сравнении контролируемых магнитов с эталонными образцами, изготовленными из магнитотвердого материала и имеющими размеры провер емых магнитов, вводимых в зазор магнитной системы.The proposed device for serial control of permanent magnets, which makes it possible to quickly and accurately measure the parameters of the demagnetizing part of the hysteresis loop and the magnetic energy curve, is based on the well-known comparison of controlled magnets with reference samples made of magnetically hard material and having dimensions of inspected magnets introduced into the magnetic gap. system.

В отличие от известных магнитных систем предлагаемое устройство выполнено в виде двух F-образных магнитопроводов с обращенными один против другого выступами, из которых крайние, образующие рабочие полюса, зажимающие провер емый магнит, несут размаг 1ичивающую и компенсирующую магнитное сопротивление системы катушки. Средние выступы совместно с посто нным немагнитным зазором образуют магнитный щунт, несущийIn contrast to the known magnetic systems, the proposed device is made in the form of two F-shaped magnetic cores with protrusions facing one another, of which the outermost ones, which form working poles, clamping the tested magnet, carry the demanding and compensating magnetic resistance of the coil system. Medium protrusions together with a constant nonmagnetic gap form a magnetic schunt, carrying

катушки, компенсирующие вли ние потока рассе ни в рабочем зазоре на датчик (например , магнитный усилитель, управл емый внещним магнитным полем, датчик э. д. с. Холла и др.), преобразующий проход щий через него магнитный поток в пропорциональное значение напр жени на выходе.coils that compensate for the effect of the flow in the working gap of the sensor (for example, a magnetic amplifier controlled by an external magnetic field, a sensor em. s. Hall, etc.) that converts the magnetic flux passing through it into a proportional voltage value at the exit.

Пропорциональность между величинами размагничивающего тока и выходного напр жени датчика достигаетс в устройстве, составл ющем предмет изобретени , путем соединени катушек, расположенных на разных стержн х магнитной системы, последовательно и согласно попарно таким образом, чтобы при встречном включении и посто нном отношении суммарных м. д. с. обеих пар обеспечивалась возможность регулировани отношени м. д. с. между катушками в каждой паре при управлении одной из пар размагничивающим током, а другой - напр жением, подаваемым с выхода датчика.The proportionality between the magnitudes of the demagnetizing current and the output voltage of the sensor is achieved in the device constituting the invention by connecting coils located on different rods of the magnetic system, sequentially and according to pairs, so that when switched on and at a constant ratio of total m. . with. both pairs provided the ability to adjust the ratio of the m. between the coils in each pair when controlling one of the pairs by demagnetizing current, and the other by the voltage supplied from the output of the sensor.

Отсчет значений напр женности пол , магнитной энергии и магнитного потока провер емого магнита может производитьс с помощью амперметр а, включенного в цепь размагничивающего тока, и ваттметра, токова обмотка которого включена в ту же цепь, а обмотка напр жени подключена к выходу датчика .The values of field strength, magnetic energy and magnetic flux of the magnet under test can be measured using an ammeter, connected to a demagnetizing current circuit, and a wattmeter, the current winding of which is connected to the same circuit, and the voltage winding is connected to the output of the sensor.

Дл упрощени эксплуатации и повышени производительности труда, в предлагаемом устройстве может быть применен релейно-контакторный автомат, позвол ющий использовать размагничивающие катЗшки устройства в качестве намагничивающих и снабженный реле максимального тока, переключающим их из режима намагничивани в рабочий реж;им.In order to simplify operation and increase labor productivity, in the proposed device a relay-contactor automaton can be used, allowing the use of demagnetizing devices of the device as magnetizing and equipped with an overcurrent relay, switching them from the magnetization mode to the operating mode;

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства дл серийного контрол посто нных магнитов .The drawing shows a circuit diagram of the device for serial control of permanent magnets.

Основными узлами этого устройства вл ютс : магнитна система, узел управлени , узел измерени и узел питани .The main components of this device are: a magnetic system, a control unit, a measurement unit, and a power supply unit.

Л1агнитна система состоит из двух F-образных магнитопроводов /. На крайних, обращенных один против другого выступах этих магнитопроводов , образующих рабочие полюсы Z, располагают размагничивающие катушки 3, которые в режиме намагничивани вл ютс намагничивающими, компенсирующими магнитное сопротивление системы катушки 4, Средние выстзпы 5 совместно с имеющимс между ними посто нным немагнитным зазором 6 образуют магнитный шунт, на котором располагают компенсационные катушки 7, обеспечивающие компенсацию вли ни потока рассе ни в рабочем зазоре на датчик (например , магнитный усилитель, управл емый внешним магнитным полем, датчик э. д. с. Холла и др.). Этот датчик преобразует проход щий через него магнитный поток в пропорциональное значение напр жени на выходе. Катущки и 7, расположенные на разных стерлсн х магнитной системы, соединены последовательно и согласно попарно таким образом, чтобы при встречном включении и посто нном отношении суммарных м. д. с. обеих пар обеспечивалась возможность регулировани отношени м. д. с. между катушками в каждой паре при управлении одной из пар размагничивающим током, а другой - напр жением, подаваемым с выхода датчика. Катушки 7 снабжены ответвлени ми , подключенными к переключателю 8, с помощью которого можно измен ть число их рабочих витков.Magnetic system consists of two F-shaped magnetic cores /. On the extreme, facing one another the protrusions of these magnetic cores, which form the working poles Z, have demagnetizing coils 3, which in the magnetization mode are magnetizing, compensating the magnetic resistance of the coil 4 system. a magnetic shunt on which compensating coils 7 are placed, providing compensation for the influence of the flow of dispersion in the working gap on the sensor (for example, a magnetic amplifier, control emy external magnetic field sensor e. q. s. Hall et al.). This sensor converts the magnetic flux passing through it into a proportional value of the output voltage. The rollers and 7, located on different sterling magnetic systems, are connected in series and according to pairs so that when there is a head-on and a constant ratio of total ppm. both pairs provided the ability to adjust the ratio of the m. between the coils in each pair when controlling one of the pairs by demagnetizing current, and the other by the voltage supplied from the output of the sensor. The coils 7 are provided with branches connected to the switch 8, with which it is possible to change the number of their working turns.

На средних выступах 5 магнитной системы расположены, кроме того, компенсационные катушки 9, включенные последовательно и согласно с катушками 4. Катушка 9 служит дл тех же целей и управл етс тем же током, что и катушки 4 от датчика магнитного потока. Имеющиес у катушки 9 отводы, подключенные к переключателю 8, служат дл тех же целей , что и отводы у катушки 7.On the middle protrusions 5 of the magnetic system there are, moreover, compensation coils 9, connected in series and in accordance with coils 4. Coil 9 serves for the same purposes and is controlled by the same current as coils 4 from the magnetic flux sensor. The taps on coil 9 connected to switch 8 serve the same purposes as taps on coil 7.

Регулирование соотношени м. д. с. катушек 3 и 7 и катушек 4 к 9 может осуществл тьс шунтированием катущек 7 и Р переменными сопротивлени ми, вместо регулировани числа витков этих катущек с помощью переключател 5.Regulation of the ratio of m. D. coils 3 and 7 and coils 4 to 9 can be carried out by shunting the coils 7 and P with variable resistances, instead of controlling the number of turns of these coils by means of the switch 5.

Испытуемый магнит JO при измерении зал имаетс между полюсами 2, вследствие чего один из них выполн етс подвижным и снабжаетс соответствующим зажимным устройством .The magnet JO under test, when measured, has a hall between the poles 2, as a result of which one of them is movable and provided with a corresponding clamping device.

Магнитна система служит дл намагничивани и последующего размагничивани испытуемого магнита и обеспечени пропорциональности между магнитными потоками в испытуемом магните и датчике магнитного потока , а также магнитодвижущей силой (м. д. с.) размагничивающих катушек 3 и м. д. с., расходуемой на размагничивание провер емого магнита.The magnetic system serves to magnetize and subsequently demagnetize the test magnet and ensure proportionality between the magnetic fluxes in the test magnet and the magnetic flux sensor, as well as the magnetomotive force (ppm) of demagnetizing coils 3 and ppm, demagnetized tested magnet.

Узел управлени состоит из потенциометра // и из релейно-контакторного автомата дл намагничивани испытуемых магнитов. Нотенциометр //, предназначенный дл регулировани размагничивающего тока в катушках 3 и 7 магнитной системы, снабжен блок-контактом 12, замкнутым при выведенном положении потенциометра. Блок-контакт 12 включен в цепь катушки контактора 13 и тем самым предохран ет его от включени , а следовательно, и всей схемы предлагаемого устройства при введенном потенциометре //, с целью сн ти всей размагничивающей части петли гистерезиса провер емого магнита. Дл сокращени времени измерений на предлагаемом устройстве и предотвращени перегрева катушек 3 и 7 намагничивающим током применен релейноконтакторный автомат, который сокращает продолжительность цикла намагничивани до минимума и ограничивает предельную величину намагничивающего тока.The control unit consists of a potentiometer // and a relay-contactor automaton for magnetizing the tested magnets. A non-potentiometer, designed to regulate the demagnetizing current in the coils 3 and 7 of the magnetic system, is provided with an auxiliary contact 12, which is closed when the potentiometer is turned off. Block contact 12 is included in the circuit of the coil of contactor 13 and thus prevents it from being turned on and, consequently, the entire circuit of the proposed device with a potentiometer inserted //, in order to remove the entire demagnetizing part of the hysteresis loop of the tested magnet. To reduce the measurement time on the proposed device and to prevent the coils 3 and 7 from overheating by magnetizing current, a relay-contact automat is used, which shortens the duration of the magnetization cycle to a minimum and limits the limiting magnitude of the magnetizing current.

Составными част ми автомата вл ютс контакторы / и М, обеснечивающие реверсирование тока в катушках 5 и 7 переключением их из режима намагничивани в режим размагничивани , реле максимального тока 15, которое реагирует на требуемый зфовень величины намагничивающего тока и позвол ет сократить до минимума продолжительность цикла намагничивани , промежуточное реле 16, работающее в цеп х блокировки совместно с блок-контактами контакторов 13 и 14, кнопки 17 («включить) и 18 («отключить) и сигнальна лампа 19, указывающа правильность исходного положени потенциометра // перед включением схемы.The components of the automaton are contactors / and M, which ensure the reversal of the current in coils 5 and 7 by switching them from the magnetization mode to the demagnetization mode, the overcurrent relay 15, which responds to the required magnetisation current and minimizes the duration of the magnetization cycle. , an intermediate relay 16, operating in the blocking circuits, together with the block contacts of the contactors 13 and 14, the buttons 17 ("turn on) and 18 (" turn off), and a signal lamp 19, indicating the correctness of the initial potentiometer setting // before switching on the circuit.

В исходном положении схемы управлени контакторы 13 и 14 и промежуточное реле 16 отключены, потенциометр // находитс в выведенном положении и его блок-контакт 12 замкнут. При этом схема измерени отключена контактором 14.In the initial position of the control circuit, the contactors 13 and 14 and the intermediate relay 16 are turned off, the potentiometer // is in the withdrawn position, and its auxiliary contact 12 is closed. In this case, the measurement circuit is turned off by the contactor 14.

При нажатии кнопки 17 образуетс цепь: «плюс - блок-контакт 12 - катушка контактора 13 - кнопка 17 - кнопка 18 - «минус. В1{лючаетс контактор 13, который, шунтиру When the button 17 is pressed, a circuit is formed: "plus - contact block 12 - contactor coil 13 - button 17 - button 18 -" minus. B1 {switch on contactor 13, which is shunt

своим нормально разомкнутым блок-контактом кнопку 17, самоблокируетс , включает катушки 5 и 7, через которые начинает протекать намагничивающий ток, и одновременно создает дополнительный разрыв цепи катушки контактора 14.with its normally open blocking contact, the button 17, self-blocked, turns on the coils 5 and 7, through which the magnetizing current begins to flow, and at the same time creates an additional open circuit of the coil of the contactor 14.

После достижени намагничивающим током требуемого значени срабатывает реле 15, образу цепь: «плюс - катущка реле 16 - нормально открытый контакт реле 15 - кнопка 18 - «минус. При этом срабатывает реле 16, работающее в режиме самоподхвата, и размыкает цепь катущки контактора 13. Контактор 13, отключа сь, выключает намагничивающий ток, проход щий через катущки 5 и 7, одновременно замыка цепь контактора 14, который образует цепь: «плюс - катущка контактора 14 - нормально замкнутый блок-контакт контактора 13 - нормально открытый контакт реле 16 - кнопка 18 - «минус.After the magnetizing current reaches the required value, relay 15 is triggered to form a circuit: "plus - relay 16 coil - normally open relay 15 - button 18 -" minus. This triggers the relay 16, operating in self-pickup mode, and opens the circuit of the roller of the contactor 13. The contactor 13 turns off, turns off the magnetizing current passing through the rollers 5 and 7, and simultaneously closes the circuit of the contactor 14, which forms the circuit: “plus - coil contactor 14 - normally closed blocking contact of contactor 13 - normally open contact of relay 16 - button 18 - “minus.

Контактор 14, включа сь, подает напр жение на потенциометр // и подключает измерительные приборы к схеме. Контрольное устройство таким образом, оказываетс готовым к производству измерений. Необходимые измерени производ тс путем регулировани размагничивающего тока потенциометром // от нул до желаемой величины и сн ти отсчетов амперметром 20, ваттметром 21 и миллиамперметром 22. При нажатии кнопки 18 обесточиваютс цепи катущек контактора 14 и реле 16 и схема возвращаетс в исходное состо ние .The contactor 14, including, supplies the voltage to the potentiometer // and connects the measuring devices to the circuit. The control device is thus ready for measurement. The necessary measurements are made by adjusting the demagnetizing current with a potentiometer // from zero to the desired value and taking readings with an ammeter 20, wattmeter 21 and milliammeter 22. When the button 18 is pressed, the circuits of the contactor 14 and the relay 16 are de-energized and the circuit returns to its original state.

В состав узла измерени входит датчик 23 магнитного цотока, преобразующий измер емый магнитный ноток в пропорциональное значение напр жени на выходе. В данном случае этот датчик выполнен в виде магнитного усилител с выходом на удвоенной частоте, управл емого внешним магнитным полем. А1агнитный поток, проход щий через этот датчик , пропорционален измер емому магнитному потоку.The measuring assembly includes a magnetic current sensor 23 which converts the measured magnetic note into a proportional value of the output voltage. In this case, this sensor is made in the form of a magnetic amplifier with an output at double the frequency, controlled by an external magnetic field. The magnetic flux passing through this sensor is proportional to the measured magnetic flux.

Переменное напр жение выхода датчика 23 с помощью выпр мител 24 преобразуетс в посто нное и используетс дл питани компенсирующих катушек 9 магнитной системы и измерительных приборов 21 и 22. Конденсатор 25 служит дл замыкани неременной составл ющей выпр мленного тока.The alternating output voltage of the sensor 23 is converted into a constant voltage by means of the rectifier 24 and is used to power the compensating coils 9 of the magnetic system and the measuring devices 21 and 22. The capacitor 25 serves to close the non-current component of the rectified current.

В качестве датчика 23 магнитного потока может быть использован датчик э. д. с. Холла , или вращающа с с посто нной скоростью, приводима в движение-синхронным двигателем измерительна рамка. Переменное сопротивление , регулирующее величины тока в катушках 4 и 9, служит дл обеспечени полной компенсации вли ни на измерени магнитного сопротивлени магнитной системы устройства .As the sensor 23 of the magnetic flux can be used sensor e. d. The hall, or rotating at a constant speed, is driven by a synchronized motor measuring frame. The variable resistance, which regulates the magnitudes of the current in coils 4 and 9, serves to ensure full compensation of the effects on the magnetic resistance measurements of the magnetic system of the device.

Амперметр 20 включен в день катущки 3 и измер ет размагничивающую м. д. с., приложенную к испытуемому магниту 10.The ammeter 20 is turned on on the day of the coil 3 and measures the demagnetizing ps. Applied to the test magnet 10.

Ваттметр 21 измер ет магнитную энергию испытуемого магнита. Токова обмотка этого ваттметра включена в цепь катущки 3, следовательно , протекающий в ней ток пропорционален размагничивающей м. д. с., а его обмотка напр жени подключена к датчику 23, сле . довательно, протекающий в ней ток пропорционален магнигному потоку провер емого магнита.A wattmeter 21 measures the magnetic energy of a magnet under test. The current winding of this wattmeter is included in the circuit of the coil 3, therefore, the current flowing in it is proportional to the demagnetizing ppm, and its voltage winding is connected to the sensor 23, after. Consequently, the current flowing in it is proportional to the magnet flux of the magnet being tested.

Миллиамперметр 22 измер ет магнитный поток испытуемого магнита и включен в цепь катушки напр жени ваттметра.Milliammeter 22 measures the magnetic flux of the test magnet and is connected to a voltage meter coil circuit.

Добавочное сопротивление 26 и шунт 27 служат дл согласовани посто нных параметров устройства с ценой делени измерительных приборов. Так как посто нные в устройстве завис т от конфигурации испытуемого магиита , то добавочные сопротивлени и щунты должны быть сменными и устанавливатьс соответственно типу провер емого магнита.The additional resistance 26 and shunt 27 serve to match the constant parameters of the device with the dividing price of the measuring instruments. Since the constants in the device depend on the configuration of the tested magitite, the additional resistances and shunt must be replaceable and set according to the type of magnet being tested.

В состав узла питани вход т: контактор 28, подключающий устройство к питающей сети совместно с кнопочным постом управлени 29, и трансформатор 30, к вторичной обмотке которого подключены две группы выпр мителей . Перва группа выпр мителей 31 включена на полное напр жение вторичной обмотки и служит дл питани цепи намагничивани , втора группа выпр мителей 32 подключена к ответвлени м вторичной обмотки и служит дл питани цепей размагничивани и схемы управлени . Наличие двух групп выпр мителей обусловлено больщой {зазницей в величине напр л ений, необходимых дл намагничивани и размагничивани испытуемого магнита.The power supply includes: a contactor 28, which connects the device to the mains supply together with a button control station 29, and a transformer 30, to the secondary winding of which two groups of rectifiers are connected. The first group of rectifiers 31 is connected to the full voltage of the secondary winding and serves to supply the magnetizing circuit, the second group of rectifiers 32 is connected to the branches of the secondary winding and serves to supply the demagnetizing circuits and the control circuit. The presence of two groups of rectifiers is due to the large gap in the magnitude of the voltages required for magnetization and demagnetization of the test magnet.

В схему узла питани введен также стабилизатор напр жени 33 обычного типа, снабл енный фильтром гармоник и служащий дл питани датчика 23. Стабилизатор применен дл исключени вли ни колебаний напр жени в питающей сети и формы кривой напр жени на показани датчика.A standard-type voltage stabilizer 33, equipped with a harmonic filter and used to power the sensor 23, is also introduced into the power supply circuit. The stabilizer is used to eliminate the influence of voltage fluctuations in the supply network and the voltage waveform on the sensor readings.

Настройка устройства дл серийного контрол посто нных магнитов производитс раздельно дл каждого типа провер емых магнитов по эталонным образцам, изготовленным из магнитотвердого материала.The setup of a device for serial control of permanent magnets is made separately for each type of magnet being tested using reference samples made of a hard magnetic material.

Предмет изобретени Subject invention

1. Устройство дл серийного контрол посто нных магнитов, основанное на сравнении их с эталонными образцами, изготовленными из магнитотвердого материала и имеющими размеры провер емых магнитов, вводимых в зазор магнитной системы, отличающеес тем, что, с целью обеспечени возможности1. An apparatus for serially monitoring permanent magnets, based on comparing them with reference samples made of magnetically hard material and having dimensions of inspected magnets introduced into the gap of the magnetic system, characterized in that

быстрого и точного измерени параметров размагничивающей части петли гистерезиса и кривой магнитной энергии, указанна магнитна система состоит из двух F-образных магнитопроводов с обращенными друг против друга выступами, из которых крайние, образующие рабочие полюса, зажимающие провер емый магнит, иесут размагничивающую и компенсирующую магпитпое сопротивление системы катушки, а средние, совместпо с посто нным немагнитным зазором, образуют магиитный шунт, несущий катушки, компенсируюплие вли ние потока рассе ни в рабочем зазоре на датчик преобразующий проход щий через него магнитный поток в пропорциональное значение напр жени па выходе.quick and accurate measurement of the parameters of the demagnetizing part of the hysteresis loop and the magnetic energy curve, this magnetic system consists of two F-shaped magnetic cores facing each other protrusions, of which the extreme, forming the working poles clamping the tested magnet, demagnetize and compensate the magma resistance coil systems, and medium ones, consistently with a constant nonmagnetic gap, form a magneto shunt carrying coils, compensating for the influence of the scattered flux in the working Ore in the sensor converts passing therethrough the magnetic flux into a proportional voltage value at the output.

2. Устройство но н. 1, отличающеес тем, что, с целью обеспечени пропорциональности между величинами размагничивающего тока и выходного напр жени датчика с соответствующими значени ми напр женности пол и магпитного потока в провер емом магните , катушки, расположенные па разных стержн х магнитной системы, соединены последовательно и согласно попарно таким образом, чтобы при встречном включении и посто нном отношении суммарных м. д. с. обеих пар обеспечивалась возможпость регулировани отношени м. д. с. между катушками в каждой паре при управлении одной из пар размагпичиваюш ,им током, а другой - напр жением, подаваемым с выхода датчика.2. Device but n. 1, characterized in that, in order to ensure proportionality between the magnitudes of the demagnetizing current and the output voltage of the sensor with the corresponding values of the field strength and magnetic flux in the magnet being tested, the coils located on different rods of the magnetic system are connected in series and according to pairs so that with the on-off and constant ratio of the total ppm. Both pairs were provided with the possibility of adjusting the ratio of the m. between the coils in each pair, when controlling one of the pairs, demagnetize them with the current, and the other, with the voltage supplied from the output of the sensor.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес тем, что дл отсчета значений напр женности пол , магнитной энергии и магнитного потока провер емого магнита в цень размагничивающего тока вкотючены амперметр и токова обмотка ваттметра, обмотка напр жени которого подключена к выходу датчика.3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that for measuring the field strength, magnetic energy and magnetic flux of the magnet under test, an ammeter and a current winding of the wattmeter, the voltage winding of which is connected to the sensor output, are included in the value of the demagnetizing current.

4.Устройство по пп, 1-3, отличающеес тем, что, с целью упрощепи эксплуатации и повышени производительности труда, применен релейно-контакторпый автомат, позвол ющий иснользовать размагничивающие катушки устройства в качестве намагничивающих и снабженный реле максимального тока, переключающим их из режима намагничивани в рабочий режим.4. The device according to PP, 1-3, characterized in that, in order to simplify operation and increase labor productivity, a relay-contact automaton is used, allowing to use demagnetizing coils of the device as magnetizing and equipped with an overcurrent relay, switching them from the magnetizing mode in working mode.