SU1644248A1 - Stand for testing electromagnet - Google Patents

Stand for testing electromagnet Download PDF

Info

Publication number
SU1644248A1
SU1644248A1 SU894685608A SU4685608A SU1644248A1 SU 1644248 A1 SU1644248 A1 SU 1644248A1 SU 894685608 A SU894685608 A SU 894685608A SU 4685608 A SU4685608 A SU 4685608A SU 1644248 A1 SU1644248 A1 SU 1644248A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
voltage
amplifier
electromagnet
Prior art date
Application number
SU894685608A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Степанович Важенин
Original Assignee
Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола filed Critical Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU894685608A priority Critical patent/SU1644248A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1644248A1 publication Critical patent/SU1644248A1/en

Links

Landscapes

  • Electromagnets (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к средствам контрольно-измерительной техники и предназначено дл  контрол  параметров электромагнитов (ЭМ). Пель изобретени  - расширение эксплуатационных возможностей за счет расширени  класса испытываемых электромагнитов и упрощение устройства, достигаетс  за счет проведени  испытаний в кваэистатическом режиме при посто нном напр жении, поддерживаемом стабилизатором напр жени . При этом электромагнитное усилие определ етс  посредством аналоговой вычислительной схемы (ABC) по формуле „ ( (U-2Ri)-i( J ЭМ V -. dt, где U, i, i V, R - напр жение, ток, производна  тока, скорость и активное сопротивление обмотки электромагнита. Дл  замедлени  переходного процесса применен жидкостный демпфер с регулируемым коэффициентом в зкого трени . Отмеченные особенности позвол ют существенно повысить производительность труда и точность измерений , проводить испытани  практически любых ЭМ, получить статические и динамические т говые характеристики , оценить уровень вихревых токов и определить врем  срабатывани  ЭМ. 1 ил. i (Л сThe invention relates to instrumentation technology and is intended to monitor the parameters of electromagnets (EM). The invention is an extension of the operational capabilities due to the expansion of the class of tested electromagnets and the simplification of the device, achieved by conducting tests in a quaistatic mode under a constant voltage supported by a voltage regulator. In this case, the electromagnetic force is determined by means of an analog computing circuit (ABC) by the formula "((U-2Ri) -i (J EM V -. Dt, where U, i, i V, R is the voltage, current, derivative of current, The speed and resistance of the winding of the electromagnet. To slow down the transient process, a liquid damper with an adjustable coefficient of viscous friction was used. The noted features significantly improve labor productivity and measurement accuracy, carry out tests of virtually any EM, obtain static and dynamic traction to evaluate the level of eddy currents and determine the response time of EM. 1 or i (L

Description

Изобретение относитс  к средствам контрольно-измерительной техники и предназначено дл  контрол  параметров электромагнитов (ЭМ).The invention relates to instrumentation technology and is intended to monitor the parameters of electromagnets (EM).

Цель изобретени  - расширение эксплуатационных возможностей за счет расширени  класса испытываемых электромагнитов , упрощение устройства и повышение точности.The purpose of the invention is to expand the operational capabilities by expanding the class of tested electromagnets, simplifying the device and increasing accuracy.

На чертеже представлена структурна  схема стенда.The drawing shows the structural scheme of the stand.

Стенд содержит источник 1 питани , стабилизатор 2 напр жени , дифференцирующий усилитель 3, датчик 4 тока,The stand contains a power source 1, a voltage regulator 2, a differentiating amplifier 3, a current sensor 4,

разностный усилитель 5, блок 6 перемножени , датчик 7 напр жени , блок 8 делени , датчик 9 скорости, интеграторы 10 и 11, жидкостный 12 демпфер . Корпус исследуемого электромагнита 13 механически св зан с неподвижной системой стенда (основанием), а его шток ( корь) с подвижными системами датчика 9 скорости и демпфера 12.differential amplifier 5, multiplication unit 6, voltage sensor 7, dividing unit 8, speed sensor 9, integrators 10 and 11, liquid damper 12. The housing of the electromagnet 13 under study is mechanically connected with the stationary stand system (base), and its stem (measles) with the moving systems of the speed sensor 9 and the damper 12.

В стенде аналогова  вычислительна  схема (ABC) определ ет электромагнитное усилие не по формуле прототипаIn the bench, an analog computational circuit (ABC) determines the electromagnetic force not by the formula of the prototype

сwith

Ј 4 № ЈьЈ 4 № Ј

0000

9V ,,fli.9V ,, fli.

«-°.5«#-ҐЈ. (1)"- ° .5" # - ҐЈ. (one)

справедливой лишь дл  электромагни- тов с ненасыщенной магнитной системой , а по универсальной формулеvalid only for electromagnets with an unsaturated magnetic system, and according to the universal formula

- -t (U - 2Ri)if- -t (U - 2Ri) if

Г J vJ j v

эмEm

dt, (2)dt, (2)

. I. I

где U,R, i, i , V - напр жение, активное сопротивление обмотки ЭМ, ток, производна  тока и скорость.where U, R, i, i, V are the voltage, the resistance of the EM winding, the current, the derivative of the current and the speed.

Выражение (2) получено из услови  посто нства напр жени  U const и активного сопротивлени  R const,  вл етс  универсальным и справедливо дл  любого электромеханического преобразовател  (посто нного и переменного тока с линейным и угловым перемещени ми и т.д) и позвол ет опре- делить электромагнитное усилие с высокой точностью, использу  стандартные , высокоточные электронные устройства . При этом существенно упрощаетс  вычислительна  схема, так как от- падает необходимость в определении цотокосцеплени  и его частных производных по перемещению и току.Expression (2) is obtained from the condition of constant voltage U const and active resistance R const, is universal and valid for any electromechanical converter (direct and alternating current with linear and angular displacements, etc.) and allows determination of Share electromagnetic force with high precision using standard, high-precision electronic devices. At the same time, the computational scheme is significantly simplified, since there is no need to determine the linkage and its partial derivatives with respect to displacement and current.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Исследуемый электромагнит крепитс  на установочной плите, а его шток механически соедин етс  с подвижной системой датчика 9 скорости. При сн тии статических характеристик подвижна  система жидкостного демпфера 12 соедин етс  с подвижной системой датчика скорости 9. Под действием силы т жести от массы подвижных частей демпфера , датчика скорости и электромаг- нита шток ( корь) электромагнита устанавливаетс  в положение, соответствующее максимальному рабочему воздушному зазору. После этого устанавливаетс  напр жение, при котором будут сниматьс  характеристики, обмотка электромагнита подключаетс  к выходу датчика 4 тока и его механическа  система затормаживаетс  фиксатором (на схеме не показан). Затем подаетс  напр жение на обмотку электромаг- |нита и устанавливаютс  нулевые значени  напр жени  на выходах всех электронных блоков. При отключенииThe electromagnet under investigation is mounted on a mounting plate, and its stem is mechanically connected to the moving speed sensor system 9. When static characteristics are removed, the movable system of the fluid damper 12 is connected to the moving system of the speed sensor 9. Under the force of gravity from the mass of the moving parts of the damper, the speed sensor and the electromagnet, the rod (measles) of the electromagnet is set to the position corresponding to the maximum working air gap . After that, the voltage is set at which the characteristics will be taken, the electromagnet winding is connected to the output of current sensor 4 and its mechanical system is braked by a latch (not shown in the diagram). Then, the voltage is applied to the winding of the electromagnet and zero voltages are set at the outputs of all electronic components. When disconnected

00

5 five

Q 5 « Q 5 "

Q ,- Q, -

5five

00

фиксатора шток электромагнита будет перемещатьс  в направлении уменьшени  рабочего воздушного зазора. Изменение перемещени , скорости, тока и электромагнитной силы можно визуализировать посредством запоминающего осциллографа или документировать с помощью графопостроител  или циф- ропечатающего устройства. Скорость - перемещени  штока измен етс  путем регулировани  коэффициента в зкого трени  демпфера 12. При сн тии динамических характеристик демпфер отсоедин етс „the lock rod of the electromagnet will move in the direction of reducing the working air gap. A change in movement, velocity, current, and electromagnetic force can be visualized by means of a storage oscilloscope or documented with a plotter or digital printing device. The speed - the movement of the rod is changed by adjusting the coefficient of viscous friction of the damper 12. When the dynamic characteristics are removed, the damper is disconnected.

В случае необходимости осуществл етс  тарировка (определ етс  масштаб ) статической т говой характеристики электромагнита посредством калиброванных масс, присоедин емых к механическому выходу датчика скорости . При достижении  корем стопа электромагнит отключаетс  конечным выключателем (на схеме не показан) и шток ( корь) возвращаетс  в исходное положение. Затем устанавливаетс  новое значение напр жени  и процесс повтор етс . Если в качестве датчика скорости использовать маг-- нитоэлектрический преобразователь, то при резистивном датчике тока и электронном датчике производной тока (при наличии фильтра) возможно измерение электромагнитной силы с погрешностью , не превышающей 1-2%.If necessary, calibration is performed (the scale is determined) of the static traction characteristic of the electromagnet by means of calibrated masses connected to the mechanical output of the speed sensor. When the foot has reached the foot, the electromagnet is turned off by a limit switch (not shown in the diagram) and the rod (measles) returns to its original position. Then a new voltage value is set and the process is repeated. If a magnetoelectric transducer is used as a speed sensor, then with a resistive current sensor and an electronic current derivative sensor (with a filter), it is possible to measure electromagnetic force with an error not exceeding 1-2%.

Кроме того, введение в структур- ную схему стенда жидкостного демпфера с регулируемым коэффициентом жидкостного трени  (например, за счет изменени  в зкости жидкости или сечени  канала, св зывающего нижнюю и верхнюю полости демпфера) позвол ет определить кроме динамических также и статические т говые характеристики и оценить уровень вихревых токов в массивных элементах конструкций ЭМ. Наличие датчика производной тоха позвол ет в автоматическом режиме (при необходимости) определить врем  срабатывани  ЭМ.In addition, the introduction of a liquid damper with an adjustable coefficient of liquid friction to the structural layout of the stand (for example, by changing the viscosity of the liquid or the section of the channel connecting the lower and upper cavities of the damper) makes it possible to determine in addition to the dynamic also static tractive characteristics and estimate the level of eddy currents in massive elements of EM structures. The presence of a tox derivative sensor allows automatic determination of the response time of the EM, if necessary.

Таким образом, введение в структурную схему стабилизатора напр жени , датчиков тока, напр жени  и скорости , жидкостного демпфера с регулируемым коэффициентом в зкого трени  и специальной аналоговой вычислительной схемы позвол ет определ ть статические и динамические характеристики электромагнитов как с насы-Thus, the introduction of a voltage regulator, current sensors, voltage and speed sensors, a liquid damper with an adjustable coefficient of viscous friction, and a special analog computational scheme into the structural diagram allows one to determine the static and dynamic characteristics of electromagnets as if

щенной, так и с ненасыщенной магнитной системой, существенно (в 3-5 раз) повысить точность- измерени  электромагнитного усили  и упростить вычисленную схему.with an unsaturated magnetic system, it will significantly (by a factor of 3–5) increase the accuracy of measuring electromagnetic forces and simplify the calculated circuit.

Все это позвол ет использовать предлагаемый стенд не только дл  исследований электромагнитов, но и дл  оценки (контрол ) их качества в процессе производства.All this allows us to use the proposed stand not only for research of electromagnets, but also for assessing (controlling) their quality in the production process.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Стенд дл  испытаний электромагнита , содержащий источник питани , дифференцирующий блок, усилитель, блок перемножени , два интегратора, о т- личающийс  тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей за счет расширени  класса испытываемых электромагнитов, упрощени  устройства и повышени  точности , в него введены стабилизатор напр жени , датчик тока, датчик напр жени  , блок делени , датчик скорости , жидкостный демпфер, в качестве дифференцирующего блока использован дифференцирующий усилитель, аAn electromagnet test bench containing a power source, a differentiating unit, an amplifier, a multiplication unit, two integrators, and the fact that, in order to expand operational capabilities by expanding the class of tested electromagnets, simplifying the device and improving accuracy, a stabilizer is introduced into it voltage, current sensor, voltage sensor, dividing unit, speed sensor, liquid damper, a differentiating amplifier was used as a differentiating unit, and 00 5five в качестве усилител  - разностный - усилитель, при этом выход источника питани  соединен с входом стабилизатора напр жени , выход которого через датчик тока соединен с входом дифференцирующего усилител , первым входом разностного усилител , входом, датчика напр жени  и выводом дл  подключени  обмотки испытываемого электромагнита , при этом выход датчика напр жени  соединен с вторым входом разностного усилител , выход которого подключен к первому входу блока перемножени , второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего усилител , а датчик скорости установлен с возможностью кинематической св зи с подвижным элементом магнитной системы испытываемого электромагнита , причем механический выход датчика скорости соединен с жидкостным демпфером, а электрический выход подключен к первому интегратору и первому входу блока делени , второй вход которого соединен с выходом блока перемножени , а выход блока делени  соединен с входом второго интегратора.as an amplifier - differential - amplifier, while the output of the power source is connected to the input of a voltage regulator, the output of which is connected via a current sensor to the input of a differentiating amplifier, the first input of a differential amplifier, an input, a voltage sensor and a terminal for connecting the winding of the electromagnet under test, Thus, the output of the voltage sensor is connected to the second input of the differential amplifier, the output of which is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the differentiating device A speed sensor is installed with a kinematic connection with the movable element of the magnetic system of the electromagnet under test, the mechanical output of the speed sensor is connected to a liquid damper, and the electrical output is connected to the first integrator and the first input of the division unit, the second input of which is connected to the output of the multiplication unit and the output of the division unit is connected to the input of the second integrator. bW  bW
SU894685608A 1989-05-06 1989-05-06 Stand for testing electromagnet SU1644248A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894685608A SU1644248A1 (en) 1989-05-06 1989-05-06 Stand for testing electromagnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894685608A SU1644248A1 (en) 1989-05-06 1989-05-06 Stand for testing electromagnet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1644248A1 true SU1644248A1 (en) 1991-04-23

Family

ID=21444904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894685608A SU1644248A1 (en) 1989-05-06 1989-05-06 Stand for testing electromagnet

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1644248A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112526252A (en) * 2020-10-29 2021-03-19 广西电网有限责任公司南宁供电局 Method for measuring dynamic current and dynamic resistance change rate of electromagnet

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 164362, кл. G 05 В 23/02, 1965. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112526252A (en) * 2020-10-29 2021-03-19 广西电网有限责任公司南宁供电局 Method for measuring dynamic current and dynamic resistance change rate of electromagnet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107631817B (en) micro-Newton micro-thrust test system and test method
KR100385078B1 (en) very small friction and wear tester
US5708368A (en) Method and apparatus for emulation of a linear variable differential transducer by a capacitive gaging system
Fujii et al. Method for evaluating the electrical and mechanical characteristics of a voice coil actuator
US3910106A (en) Transducer
SU1644248A1 (en) Stand for testing electromagnet
US4846006A (en) Method and apparatus for testing linear motion devices
KR940022071A (en) Force meter
US3956919A (en) High temperature strain gage calibration fixture
McLoughlin A Recording Stress Relaxometer
VOISEY et al. Control of deformation in texture tests
Fujii A method of evaluating the dynamic response of materials to forced oscillation
SU838474A1 (en) Torque loading device
SU1667012A1 (en) Electromagnet test stand
SU1644249A1 (en) Standard for testing electromagnet
SU742880A1 (en) Device for determining static counteraction characteristic of electric apparatus
Strait et al. Progress toward the Kibble Dynamic Force Reference
RU2221995C2 (en) Procedure measuring thrust force of jet engine and bed for its realization
KR20030052128A (en) Dynamic Stiffness Measurement System
SU1024856A1 (en) Testing stand
SU567119A1 (en) Vibrational elastoviscosimeter
JP2542190B2 (en) Viscoelasticity measuring device
RU1836645C (en) Precision vertical gradiometer
Zhang et al. Design and implementation of static calibration system for eddy current sensor
SU1705784A1 (en) Stand for measurement of power performances of the motor with swing rotor