SU660027A1 - Устройство дл определени статических т говых характеристик двухзазорного электромагнита - Google Patents

Description

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возлюжностей и повышение точности измерений. Указанна  цель достигаетс  тем, что средн   подвижна  часть исследуелюго двухзазорного электромагнита закрепл етс  на подвижном основании, снабженном направл ющими , по которым перемещаетс  узел установки крайней подвижной части электромагнита, снаблсенный приводным механизмом и отсчетным устройством, например , по которому производитс  измерение рабочего воздушного зазора между подвижными част ми исследуемого электромагнита и калибровки датчика хода крайней подвижной части. Кроме того, два тензодатчика установлены таким образом, что подвергаютс  деформаци м, противоположным но знаку; между собой тензодатчики соединены последовательно и через усилитель подключены к регистрирующе.му прибору . Датчики, измер ющие величину исследуемых рабочих воздушных зазоров, подключаютс  к регистрирующим приборам через переключатель и усилитель. На чертеже изображено устройство дл  онределени  статических т говых характеристик двухзазорного электромагнита. Подвижные части 1 и 2 исследуемой электромагнитной системы с номощью унругих элементов 3-6 прикрепл ютс  к подвижному основанию 7 и узлу установки 8 подвижной части 2 таким образом, что между ненодБижной частью 9 п нодвил ной чаетью 1, а также между подвижными част ми 1 и 2 магнитной системы образуютс  воздушных зазора, величина которых может измен тье  путем перемещени  основани  7 или узла установки 8 с помощью приводных механизмов, состо щих из электродвигателей 10, И и винтовых передач 12, 13; приводной механизм узла установки 8 снабжен измерительным устройством 14; в качестве измерительного устройства может быть иснользован нониус с ценой делени  0,01 мм. На упругих элементах 3 и 6 закреплены тензодатчики 15 и 16, которые через усилители 17, 18 соединены с регистрирующими нриборами 19 и 20 соответственно . В качестве регистрирующих приборов могут быть применены двухкоординатные самопишущие милливольтметры типа ПДС-021; в качестве усилителей - усилители посто нного тока типа ПА-1. Тензодатчики 21 и 22 соединены между собой последовательно и установлены на унругих элементах 4 и 5 таким образом, что подвергаютс  деформаци м противоположного знака; через усилитель 23 тензодатчики 21 и 22 подключаютс  к регистрирующему прибору 24. Дл  измерени  величины исследуемых рабочих зазоров иепользуютс  датчики 25 и 26 хода, которые с помош,ью переключател  27 через усилитель 28 подключаютс  к регистрирующим нрибо)ам 19, 20 и 24, что позвол ет с по.мощ1ио последппх воспроизводить все т говые характеристики в обоих рабочих зазорах. 5зел становки 8 перемещаетс  по направл ющи.м 29 основани  7. Устройство работает следующпм ооразо .м. На обмотки чаетей 1, 2 и 9 псслед емоги электромагнита подаетс  напр жение. Под действием электромагнитных усили;: уп)угне элементы 3 и 4 с закрепленными на них тензодатчиками 16 и 2i деформируютс ; величина этой деформацнн, а следова.гел15но , и величина сигналов, выдаваемых тензодатчиками 16 и 21 нроиорциональкы равнодействующей сил, нрнложенных к подвижной части 1 в обоих зазорах; на подвижную часть 2 действует электромагнитна  си.та, возникающа  в зазоре подвижными част ми 1 и 2, что нрИБОДиг к возникновению деформации упругих элементов 5 и 6 с закренленными на них тензодатчиками 15 и 22; теизодатчик 22 установлен на упругом элементе 5 таким образом , что подвергаетс  дефор.мацш, противоположной но знаку деформации тензодатчика 21; так как тензодатчпки 21 и 22 включены носледовательно, суммарный cniнал , поступающий с усилител  23 на регистрирующий ирибор 24 будет пропорционален электромагнитному усилию в зазоре между част ми 9 и 1 электромагнита, из.менение которого осуществл етс  неремещением подвижного осиовани  7 электродвигателем 10 с номощью винтовой передачи 12; велпчина рабочего зазора между част .ми 9 и 1 электромагннта измер етс  датчико.м 26 хода, который через нереключатель 27 подключаетс  к усилителю 28 и далее к двухкоординатным регистрирующим приборам 19, 20 и 24. Таки.м образом, соответствующа  калибровка измерительного комплекта , состо щего из тензодатчиков 21 и 22, усилител  23, датчика 26 хода подвижной чаети 1, усилител  28 и регистрирующего прибора 24 позвол ет восироизвест при заданном зазоре между нодвижными част ми 1 и 2 зависимость: FJ :-/,(P9-i; cg.i; Oj , - COnst),(1) где FI - воспроизведенна  на регистрирующем приборе 24 зависимость силы т ги Рд-1 между неподвижной частью 9 и нодвил ной частью 1 исследуемого электромагнита при именении зазора бд-ь бэ- - зазор между иодвижной частью 1 и неподвижной частью 9 электромагнитной системы; 6i-2 - рабочий зазор между подвижными част ми 1 и 2 в процессе эксперимента остаетс  неизменным. При получении зависимости (1) величин зазора устанавливаетс  путем перемещени  узла установки 8 но направл ющим 29 нодвижного основани  7 приводным мсханизмом , состо щим из электродвигател  11 и винтовой передачи 13, и измер етс  измерительным етройством 14; в процессе эксперимента зазор остаетс  посто нным .

При изменении зазора бэ-ь как уже указывалось ранее, с датчика 16 через усилитель 18 выдаетс  сигнал, пропорциональный равнодействующей сил, приложенных к части 1 в обоих зазорах, а датчик 26 выдает на регистрирующий прибор 20 сигнал, пропорциональный перемещению подвижной части 1, что позвол ет с помощью регистрирующего прибора 20 получить зависимость вида

f fi(9-i,2; f9 i; i-2 const), (2)

где FZ - воспроизведенна  на приборе 20 зависимость силы т ги между неподвижной частью 9 и подвижными част ми 1, 2 при изменении зазора 69-1; 9-1,2 - равнодействующа  сил, приложенных к подвижной части 1. Соответствующий сигнал, выдаваемый тензометрическим датчиком 15 поступает на один вход двухкоординатного самописца 19, а на другой вход этого самописца поступает сигнал с датчика 26. Таким образом, прибор 19 воспроизводит кривую зависимости силы в зазоре между подвижными част ми 1 и 2 от величины рабочего воздущного зазора бд-ь

f, /3 (fi-r, 09-1; - const), (3)

где з - воспроизведенна  на регистрирующем приборе 19 зависимость силы т ги Pi-2 между подвижными част ми 1 и 2 исследуемого электромагнита при изменении зазора бэ-ь зазор между подвижными част ми 6i-2 остаетс  посто нны.м; PI-Z - равнодействующа  сил прит жени  между нодвижными част ми 1 и 2.

Как было указано ранее, неизменность геометрической структуры исследуе.мой магнитной систе.мы (посто нство зазора между подвижными част ми 1 и 2) при изменении зазора достигаетс  тем, что узел установки подвил ;ной части 2 электромагнита установлен на направл ющих 29 подвижного основани  7 и перемещаетс  вместе с ним; при этом надобность использовани  след щей системы отпадает и, следовательно , исключаютс  погрещности в измерени х, вносимые ею.

Переключатель 27 позвол ет исследовать не только функциональные зависимости вида:

( fVi--const) (4)

6 /5 (,2; 2i- 2; 09 I const) (5)

f,- /,(1-2; -1-2; 09-1 const), (6)

где F - воспроизведенна  регистрирующим прибором 24 зависимость силы т ги Pg-i при изменении зазора б)-2 между подвижными чает ми 1 и 2; 69-1 - зазор между неподвижной частью 9 и подвижной частью 1; при сн тии функциональных зависимостей F4, FS и остаетс  посто нным; 6i-2 - зазор между подвижными част ми 1 и 2; в процессе эксперимента измен етс  вследствие перемещени  нодвижной части 2

исследуемого электромагнита, измерение зазора осуществл етс  датчиком 25 хода; калибровка датчика осуществл етс  устройством 14,

/s - воспроизведенна  регистрирующим

прибором 20 зависимость силы т ги 9-1,2 между неподвижной частью 9 и част .ми 1 и 2 при изменении зазора .

FQ - воспроизведенна  регистрирующим прибором 19 зависимость силы т ги PI-Z

между подвижными част ми 1 и 2 исследуемого электромагнита при изменении зазора б 1-2.

Р1спользование новых элементов подвижного основани  с направл ющими, по которым передвигаетс  узел установки крайней и подвижной части исследуемого электромагнита , измерительного узла приводного .механизма узла установки, переключател  и комплекта датчик хода, усилитель, регистрирующий прибор, позвол ет упростить общую схему в части поддержани  неизменности геометрической структуры исследуемого двухзазорного электро.магнита, вследствие чего повышаетс  быстрота и

точность измерений; достичь возможности исследовать все статические т говые характеристики двухзазорных электромагнитов.

Формула и 3 о б р е т е н и  

Устройство дл  определени  статических т говых характеристик двухзазорного электро .магнита, содержащее упругие элементы дл  креплени  гюдвижных частей э.чектромагиита на подвижных элементах, по крайней мере, один из которых представл ет собой подвижное основание, св занных с приводными механиз.мами, датчики положени  и св занные с упругими элементами тензометрические датчики, подключенные через усилители к регистрирующим приборам, отличающеес  тем, что, с целью повышени  функциональных возможностей и повыщени  точности измерений, подвнжное

оеновапие, предназначенное дл  установки одной из подвижных частей электромагпита , выполнено с направл ющими, на которых установлен дополнительно введенный в уетройство узел установки другой подвижной части электромагнита, снабженный измерительным элементом.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское евидетельство СССР

№ 320836, кл. Н 01F 7/13, 1970. 2. Авторское свидетельство № 164362, кл. G 05В 23/02, 1963. СССР

СССР 3. Авторское свидетельство Л 318069, кл. Н GIF 7/13, 1970.

з