SU1762371A1

SU1762371A1 - Push-pull electromagnetic vibrator

Info

Publication number: SU1762371A1
Application number: SU904803528A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Коцюбинский; Юрий Евгеньевич Нитусов; Владимир Анатольевич Щербинин
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Прикладной Механики И Математики Мгту Им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: в виброперемешиваю- щих устройствах, вибростендах, виброситах и т.д. Сущность изобретени : подвижна часть выполнена в виде неферромагнитного коромысла 2, закрепленного на упругой системе 3 с возможностью вращательного движени вокруг неподвижной центральной оси, с двух сторон которого на диаметрально противоположных концах закреплено по два ферромагнитных кор 4, 5 и 6, 7, а соответствующие им электромагниты 8-11 установлены на неподвижном основании 1, причем обмотки противоположных накрест лежащих электромагнитов 12, 13 и 14, 15 соединены параллельно и через последовательно включенные конденсаторы 16,17 подсоединены к источнику переменного напр жени 18. За счет периодического синхронного возникновени и расстройки резонансных состо ний в накрест лежащих электромагнитах 8, 11 и 9, 10 в системе возникают устойчивые угловые колебани подвижной части 2 с собственной частотой колебаний механической системы , котора ниже частоты питающей сети. Коромысло 2 на упругой системе 3 повышает точность колебаний. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. СО СUsage: in vibratory mixing devices, vibration stands, vibrating screens, etc. The invention: the movable part is made in the form of a non-ferromagnetic rocker 2, mounted on an elastic system 3 with the possibility of rotational motion around a fixed central axis, on both sides of which two diametrically opposite ends are fixed on two ferromagnetic cores 4, 5 and 6, 7, and the corresponding The electromagnets 8-11 are mounted on a fixed base 1, with the windings opposite lying crosswise electromagnets 12, 13 and 14, 15 are connected in parallel and through series-connected capacitors 16,17 connected to a source of alternating voltage 18. Due to the periodic synchronous occurrence and detuning of resonant states in the crosswise lying electromagnets 8, 11 and 9, 10 stable angular oscillations of the moving part 2 occur in the system with a natural frequency of the mechanical system that is lower than the frequency of the power supply network . The yoke 2 on the elastic system 3 improves the accuracy of oscillations. 2 hp f-ly, 2 ill. WITH S

Description

Изобретение относитс к электромагнитным вибрационным устройствам и может быть использовано в вибропереме- шивающих устройствах, вибростендах, виброситах и т.п.The invention relates to electromagnetic vibration devices and can be used in vibrating mixing devices, vibrating tables, vibrating screens, etc.

Целью изобретени вл етс повышение точности отработки колебаний подвижной части при обеспечении углового перемещени с частотой ниже частоты питающей сети.The aim of the invention is to improve the accuracy of working out oscillations of the movable part while providing the angular displacement with a frequency below the frequency of the supply network.

На фиг.1 представлена функциональна схема вибратора; на фиг.2 - вариант его принципиальной схемы.Figure 1 shows the functional diagram of the vibrator; figure 2 is a variant of his concepts.

Вибратор содержит неподвижное основание 1, подвижную часть, выполненную в виде неферромагнитного коромысла 2, закрепленного на упругой системе 3 с возможностью вращательного движени относительно неподвижной центральной оси. На диаметрально противоположных концах коромысла с двух сторон в плоскости его вращени закреплено по два ферромагнитных кор 4, 5, 6, 7. Соответствующие им электромагниты 8, 9, 10, 11 закреплены на неподвижном основании 1, Обмотки противоположных накрест лежащих электромагнитов 12, 13 и 14, 15 соединены параллельно и через последовательно включенные конденсаторы 16 и 17 подсоединены к источнику переменного напр жени 18. Возможен другой вариант включени обмоток электромагнитов, показанный на фиг.2. Обмотки 12, 13 и 14, 15 также соединены параллельно. Параллельно к ним подключены конденсаторы 16 и 17, образу параллельные резонансные контуры, которые соединены последовательно и подключены к источнику переменного напр жени 18.The vibrator contains a stationary base 1, a movable part made in the form of a non-ferromagnetic rocker 2, mounted on an elastic system 3 with the possibility of rotational motion relative to a fixed central axis. At the diametrically opposite ends of the yoke on both sides in the plane of its rotation, two ferromagnetic cores 4, 5, 6, 7 are fixed. The corresponding electromagnets 8, 9, 10, 11 are fixed on the fixed base 1, the windings of opposite electrodes lying across, 12, 13 and 14, 15 are connected in parallel and through series-connected capacitors 16 and 17 are connected to an alternating voltage source 18. Another option is possible to turn on the windings of the electromagnets shown in Fig. 2. Winding 12, 13 and 14, 15 are also connected in parallel. In parallel, capacitors 16 and 17 are connected to them, forming parallel resonant circuits, which are connected in series and connected to an alternating voltage source 18.

Вибратор работает следующим образом . Электромагниты 8 и 9, обмотки которых 12 и 15 подключены к источнику переменного напр жени 18 через конденсаторы 16 и 17, образуют двухтактный низкочастотный электромагнитный вибратор. Электромагниты 10 и 11 с обмотками 13 и 14, которые аналогично подключены к источнику переменного напр жени 18 через конденсаторы 16 и 17, также образуют двухтактный электромагнитный вибратор. Однако, в силу того, что обмотки 12, 13 и 14, 15 этих вибраторов соединены параллельно и, следовательно , напр жени на них одинаковые, рассмотренные два двухтактных вибратора синхронизированы. Емкости конденсаторов 16 и 17 выбраны таким образом, что при некотором промежуточном зазоре между корем и полюсами каждого электромагнита в цепи его питани возникает резонанс напр жений. При подаче напр жени на обмотки электромагнитов в силу неустойчивости исходного состо ни , начинаетс прит жение, например, кор 4 к полюсам электромагнита 8. Ток в обмотке 12 возрастает , т.к. из-за уменьшени воздушного зазора между корем 4 и полюсами электромагнита 8 в цепи его питани происходит настройка на резонанс. Одновременно воздушный зазор между корем 5 и полюсами электромагнита 9 возрастает, и ток в обмотке 15 уменьшаетс из-за расстройки резонанса. Увеличение тока в обмотке 12 и его уменьшение в обмотке 15 приводит к соответствующему увеличению усили со стороны электромагнита 8 и уменьшению усили со стороны электромагнита 9. Таким образом возникает вращающий момент , привод щий к угловому перемещению коромысла 2 с закрепленными на нем кор ми, по часовой стрелке. По мере дальнейшего движени после прохождени корем 4 промежуточного зазора, при котором возникает резонанс напр жений, т говое усилие электромагнита 8 начинает уменьшатьс . Однако при этом возрастает противодействующее усилие со стороны деформиро- ванных упругих элементов 3, которое при некотором значении воздушного зазора начинает превышать значение т гового усили со стороны электромагнита 8, что приводит к отталкиванию кор 4 от его полюсов, и одновременно к приближению кор 5 к полюсам электромагнита 9. В цепи его питани , так же как и в предыдущем случае, происходит настройка на резонансThe vibrator works as follows. The electromagnets 8 and 9, the windings of which 12 and 15 are connected to the source of alternating voltage 18 through capacitors 16 and 17, form a push-pull low-frequency electromagnetic vibrator. The electromagnets 10 and 11 with the windings 13 and 14, which are similarly connected to the source of alternating voltage 18 through capacitors 16 and 17, also form a push-pull electromagnetic vibrator. However, due to the fact that the windings 12, 13 and 14, 15 of these vibrators are connected in parallel and, therefore, the voltage on them is the same, the two push-pull vibrators considered are synchronized. The capacitors of the capacitors 16 and 17 are chosen in such a way that, with a certain intermediate gap between the core and poles of each electromagnet, a voltage resonance occurs in its supply circuit. When voltage is applied to the windings of electromagnets due to the instability of the initial state, the attraction, for example, of the core 4 to the poles of the electromagnet 8, begins. The current in the winding 12 increases, because Due to the reduction of the air gap between the bark 4 and the poles of the electromagnet 8 in its power supply circuit, the tuning to resonance takes place. At the same time, the air gap between the core 5 and the poles of the electromagnet 9 increases, and the current in the winding 15 decreases due to a detuning of the resonance. An increase in the current in the winding 12 and its decrease in the winding 15 leads to a corresponding increase in the force from the electromagnet 8 and a decrease in the force from the electromagnet 9. Thus, a torque occurs, leading to angular displacement of the rocker arms 2 with its fixed corners, clockwise the arrow. As it moves further after the passage of the intermediate gap by Corore 4, at which a voltage resonance occurs, the tractive force of the electromagnet 8 begins to decrease. However, this increases the opposing force from the deformed elastic elements 3, which, at a certain air gap, begins to exceed the value of tractive force from the electromagnet 8, which leads to the repulsion of the core 4 from its poles, and at the same time, the core 5 approaches the poles electromagnet 9. In its power supply circuit, as well as in the previous case, the tuning to resonance occurs

(а в цепи питани электромагнита 9 - расстройка ), что вызывает увеличение т гового усили электромагнита 9 и уменьшение усили электромагнита 8. Возникающий при(and in the power supply circuit of electromagnet 9 - detuning), which causes an increase in traction force of electromagnet 9 and a decrease in force of electromagnet 8. Arising at

этом момент приводит к вращению коромысла 2 против часовой стрелки. По мере его движени резонансное состо ние в цепи питани электромагнита 9 расстраиваетс , его т говое усилие уменьшаетс , ноthis moment causes the rotation of the rocker arm 2 counterclockwise. As it moves, the resonant state in the power supply circuit of the electromagnet 9 is disturbed, its pull force decreases, but

0 возрастает противодействующее усилие со стороны упругой системы 3, что приводит к отталкиванию кор 5 от электромагнита 9, Таким образом, возникают устойчивые угловые колебани подвижной части с частотой,0, the opposing force on the side of the elastic system 3 increases, which leads to the repulsion of the core 5 from the electromagnet 9. Thus, stable angular oscillations of the moving part with a frequency occur,

5 равной собственной частоте колебаний.5 equal to the natural frequency of oscillation.

Так как действи электромагнитов 8, 11 и 9, 10 синхронизированы за счет параллельного соединени их обмоток, то это приводит к увеличению мощности рассмат0 риваемого вибратора, а также к статической разгрузке опоры, вокруг которой коромысло 2 совершает угловые колебани , что повышает точность отработки колебаний подвижной части.Since the electromagnets 8, 11 and 9, 10 are synchronized by parallel connection of their windings, this leads to an increase in the power of the considered vibrator, as well as to a static unloading of the support, around which the rocker 2 makes angular oscillations, which increases the accuracy of the mobile oscillations parts.

5В случае включени по схеме фиг.2, емкости конденсаторов 16 и 17 выбираютс так, что в процессе прит жени корей 5 и 6 электромагнитами 9 и 10 при некоторое промежуточном зазоре происходит настрой0 ка на резонанс токов в контуре, образованном обмотками 12 и 13 и конденсатором 16 Это увеличивает напр жение Ua на этих обмотках, и, следовательно, противодействующую силу электромагнитов 8 и 11. Од5 повременно с этим происходит расстройка резонанса токов в контуре, образованное обмотками 14 и 15 и конденсатором 17, чтс вызывает уменьшение напр жени Ui и следовательно, т нущего усили электро5 In the case of switching on according to the scheme of FIG. 2, the capacitors of capacitors 16 and 17 are chosen so that in the process of attraction of the Koreas 5 and 6 by electromagnets 9 and 10, at some intermediate gap, a tuning takes place to resonate the currents in the circuit formed by windings 12 and 13 and the capacitor 16 This increases the voltage Ua on these windings, and, consequently, the opposing force of electromagnets 8 and 11. Along with this, a detuning of the current resonance in the circuit, formed by the windings 14 and 15 and the capacitor 17, occurs, causing a decrease in voltage Ui and sequence, pulling force electric

0 магнитов 9 и 10. Это приводит к изменении: направлени движени подвижной части Затем процессы повтор ютс с той лиил разницей, что при обратном движении по движной части происходит настройка на ре0 magnets 9 and 10. This leads to a change: the direction of movement of the movable part. Then the processes are repeated with the Liil difference that during the reverse movement along the movable part, the tuning to

5 зонанс токов в контуре с обмотками 14 и 15 и расстройка резонанса токов в контуре обмотками 12 и 13. Таким образом в систем также возникают устойчивые колебани частотой ниже частоты питающей сети.5, the resonance of currents in the circuit with windings 14 and 15 and the detuning of the resonance of currents in the circuit by windings 12 and 13. Thus, stable oscillations with a frequency lower than the frequency of the mains supply also occur in the systems.

0Итак, за счет периодического синхрон0So, due to periodic synchronization

ного возникновени и расстройки резонан сных состо ний в накрест лежащи: электромагнитах 8, 11 и 9, 10 в систем возникают устойчивые угловые колебани;Lean occurrence and detuning of resonant states in a crosswise lying: electromagnets 8, 11 and 9, 10 stable angular oscillations arise in the systems;

5 подвижной части с частотой, равной собст венной частоте колебаний механическо1 системы, т.е. с частотой ниже частоты пита ющей сети. Закрепление коромысла 2 н, упругой системе с возможностью вращени: вокруг неподвижной центральной оси и со5 of the moving part with a frequency equal to the eigenfrequency of oscillations of the mechanical1 system, i.e. with a frequency below the mains frequency. The fastening of the rocker arm 2 n, the elastic system with the possibility of rotation: around a fixed central axis and with

ответствущее расположение электромагнитов обеспечивает повышение точности отработки колебаний подвижной части.The corresponding arrangement of electromagnets provides an increase in the accuracy of working out oscillations of the moving part.

Claims

Claim 1. A push-pull electromagnetic vibrator containing two alternating current electromagnets, ferromagnetic measles, rigidly connected with a moving part, an elastic suspension system of the moving part, and the windings of the electromagnets connected to capacitors and form two identical resonant circuits, characterized in that expanding the functionality by improving the accuracy of working out the oscillations of the moving part while ensuring the angular displacement with a frequency below the frequency of the supply network, it is equipped epodvizhnym base, additional ferromagnetic E core and two additional electromagnets AC windings, a movable portion is in the form of a non-magnetic yoke materia0

five

0

five

mounted in the suspension with the possibility of rotation around a fixed axis, on both sides of which two opposite ferromagnetic cores are fixed at opposite ends of the rocker arm, and two main and two additional electromagnets are fixed on a fixed base on different sides of the rocker arm in the plane of its rotation, and the windings of opposite cross lying electromagnets connected in parallel.

2. The vibrator according to claim 1, characterized in that each capacitor is connected in series with the windings of oppositely lying cross-sections, and the resulting series resonant circuits are connected in parallel.

3. The vibrator according to claim 1, which is connected with the fact that each capacitor is connected in parallel with the windings of oppositely lying electromagnets, and the parallel resonant circuits formed are connected in series.

-Tft

FIG.

FIG. 2