SU836703A1

SU836703A1 - Magnetoelectric transducer

Info

Publication number: SU836703A1
Application number: SU792804127A
Authority: SU
Inventors: Виктор Викентьевич Пинаев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4829
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1981-06-17

Description

(54) МАГНИТОЗЛЕКТРИЧЕСКИР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) MAGNETIC ELECTRICAL CONVERTER

. . -1 . . Изобретение относитс к преобразо тел м, преобразующим электрический сигнал в перемещение кор и имеющим одно или два устойчивых п.оложени кор , в частности к преобразо вател м с начальным и возвратнопоступательным движением кор . Известен р д приводов возвратно поступательного движени , в которых точность хода обеспечиваетс за счет применени механических ограничителей движени кор . Например поворотный исполнительный двигатель l1 содержащий обмотку возбуждени , возвратную пружину, цили1адрический сердечник , угол поворота которого ограничиваетс стопорами.. Однако механические ограничители хода кор имеют р д недостатков они подвержены механическому износу, что ограничивает их применение в уст ройствах с большим сроком службы. Кроме того, механические соударени создают шум, что не допустимо в р де приводов, к которым предъ вл ютс требовани по бесшумности работы . Известен преобразователь 2, содержащий пол ризованную магнитную систему , поворотный корь, короткозамкнутую обмотку. Преобразователь не имеет ограничителей хода кор , угол поворота кор определ етс величиной управл ющего сигнала. Поэтому, вследствие инерционности кор , при отработке угла возникают колебани кор вблизи устойчивых положений. Дл демпфировани движени кор - слу жит короткозамкнута обмотка. Одка ко короткозамкнута обмотка создает противодействие с самого начального момента возникновени управл ющего магнитного потока, т.е. она уменьшает скорость нарастани управл ющего магнитного потока, увеличивает врем срабатывани , снижает максималБную частоту отработки сигнала. Этот недостаток про вл етс в случае , когда требуетс обработка рабочих углов не на одной фиксированной частоте управл ющего сигнала, а во всем диапазоне частот до резонансной частоты кор .. . -one . . The invention relates to converters that convert an electric signal into a core movement and have one or two stable core positions, in particular, converters with an initial and reciprocating movement of the core. A number of actuators are reciprocating in which the accuracy of the stroke is ensured by the use of mechanical motion stoppers of the core. For example, a rotary actuator l1 containing an excitation winding, a return spring, a cylindrical core, the angle of rotation of which is limited by stoppers. However, mechanical course limiters of the core have a number of disadvantages that are subject to mechanical wear, which limits their use in devices with a long service life. In addition, mechanical collisions create noise, which is not permissible in a number of drives that are subject to noiseless operation requirements. Known transducer 2, containing a polarized magnetic system, swivel measles, short-circuited winding. The transducer does not have limit switches for the core, the angle of rotation of the core is determined by the magnitude of the control signal. Therefore, due to the inertia of the core, when the angle is mined, there are oscillations of the core near stable positions. The winding is short-circuited for damping the motion of the core. However, the winding is short-circuited to create a counteraction from the very beginning of the control magnetic flux, i.e. It reduces the slew rate of the control magnetic flux, increases the response time, and reduces the maximum frequency of the signal. This disadvantage appears in the case when it is necessary to process the working angles not at one fixed frequency of the control signal, but in the whole frequency range up to the resonant frequency of the core.

Целью изобретени вл етс повышение частоты стабильности обработки управл ющего сигнала.The aim of the invention is to increase the frequency of the stability of the control signal processing.

Указанна цель достигаетс тем, что механизм демпфировани движени выполнен в виде двух элементов - посто нного магнита.с целым числом паз полюсов, расположенных rio образздащей цилиндра соосно с осью вращени кор , и магнитопровода с полюсными наконечниками, один из указаннь х элементов жестко соединенThis goal is achieved by the fact that the mechanism of damping movement is made in the form of two elements - a permanent magnet. With an integral number of grooves of poles located rio of the developing cylinder coaxially with the axis of rotation of the core, and a magnetic circuit with pole tips.

с корпусом, а другой - с корем магнтоэлектрического преобразователем таким образом, ЧТО в зоне , сопр жени их полюсных элементов образуетс рабочий зазор, при этом ширина каждого полюса магнита меньше ширины соответствующего ему полюсного наконечника магнитопровода. В центральной части полюсных наконечников магнитопровода выполнены пр моугольные пазы, а их кра профилированы дл обеспечени возможности изменени проводимости потоку посто нного магнита, требуемого по услови м демпфировани .with the case, and the other with the core of the magnet-electric converter, so that in the zone, the junction of their pole elements form a working gap, and the width of each pole of the magnet is less than the width of the corresponding pole tip of the magnetic circuit. In the central part of the pole pieces of the magnetic circuit, rectangular grooves are made, and their edges are profiled to provide the possibility of changing the conductivity of the constant magnet flux required by the damping conditions.

На фиг. I изображен преобразовате общий вид; на фиг. 2 - вариант выполнени магнитопровода механизма демпфировани .FIG. I depicts a transformed general view; in fig. 2 shows an embodiment of the magnetic circuit of the damping mechanism.

Поворотный корь 1 из магнитопровд щего материала закреплен на оси 2 и может вращатьс в подшипниках корпуса (условно не показан).Rotary bore 1 of magnetically conducting material is fixed on axis 2 and can rotate in body bearings (not shown conventionally).

Магнитна система преобразовател образована двум магнитопроводами 3, расположенными на них обмотками 4 управлени и двум посто нным магнитами 5, полюса которых соединены с магнитоПроводами. Магнитопроводы закреплены в корпусе.The magnetic system of the transducer is formed by two magnetic cores 3, the control windings 4 located on them, and two permanent magnets 5, the poles of which are connected to the magnetic conductors. The magnetic cores are fixed in the housing.

На оси закреплен посто нный магнит 6, полюса которого выполнены по образующей цилиндра, соосного с осью вращени кор . К корпусу закреплен магнитопровод 7, полюса которого образуют концентричные воздушные зазоры с посто нным магнитом 6.A permanent magnet 6 is fixed on the axis, the poles of which are made along a generator of a cylinder coaxial with the axis of rotation of the core. A magnetic core 7 is fixed to the housing, the poles of which form concentric air gaps with a permanent magnet 6.

В том с лучае, когда в полюсных наконечниках магнитопровода выполнены пр моугольные пазы, а кра профилированы (фиг. 2), достигаютс более эффективное демпфирование кор и наиболее стабильна работа устройствIn this case, when rectangular grooves are made in the pole pieces of the magnetic circuit and the edges are profiled (Fig. 2), a more efficient core damping is achieved and the most stable operation of the devices

Магнитоэлектрический преобразователь работает следующим образом.Magnetoelectric converter operates as follows.

При отсутствии управл ющего сигнала корь находитс в одном из крайних положений (фиг. I). Магнитные потоки посто нных магнитов Фу замыкаютс в основном через магнитопроводы , воздушные зазоры Б и Д и по корю . Частично поток посто нных магнит замыкаетс также через воздушные зазоры В и Г.In the absence of a control signal, the measles is in one of the extreme positions (Fig. I). The magnetic fluxes of permanent magnets Fu are closed mainly through the magnetic cores, air gaps B and D and along the koryu. A partial flux of permanent magnet also closes through air gaps B and G.

При подаче укрепл ющего сигнала в обмотке управлени возникает магнитный поток управлени Л,,, который замкаетс через магнитопроводы, воздушные зазоры Б, В, Г, Д и корь.When a reinforcing signal is applied to the control winding, a magnetic flux of control L ,,, arises through the magnetic cores, air gaps B, C, D, D and measles.

При этом в зазорах В и Г происходит суммирование потока управлени с потоком посто нных магнитов, а в зазорах Б и Д - вычитание. В результате возникает усилие, перемещающее корь по стрелке Е в другое крайнее положение (показано пунктиром). При этом, вследствие запаса кинетической энергии, корь стремитс перейти через крайнее устойчивое положение, образу выбег. Однако в этом случае посто нный магнит, жестко св занный с корем, начинает выходить из зацеплени с магнитопроводом 7. При этом возникают значительные усили , преп тствующие дальнейшему перемещению кор , т.е. дополнительный магнит преп тствует .выбегу кор и способствует гашению колебани кор вблизи крайнего устойчивого положени . Так как полюсные наконечники магнитопровода 7 образуют концентричные зазоры с полюсами магнита 6, при движении ег) в зоне рабочего угла поворота кбр не происходит изменени маг1штной проводимости зазоров , через которые замыкаетс магнитный поток Ф,,. магнита 6, т,е. не возникает усили , преп тствующего движени кор . Усилие возникает только вблизи границы рабочего угла, когда полюса магнита 6 начина ют выходить из магнитного зацеплени с полюсными наконечниками магнитопровода 7, т.е. когда начинает резко падать магнитна проводимость пото- , к& Фс,. .In this case, in the gaps C and D, the control flow is summed with the flow of permanent magnets, and in the gaps B and D, subtraction occurs. The result is a force that moves the measles along arrow E to another extreme position (shown by dotted lines). In this case, due to the reserve of kinetic energy, measles tends to go through an extremely stable position, to run out. However, in this case, the permanent magnet, which is rigidly connected to the core, begins to break out of engagement with the magnetic core 7. At the same time, considerable forces arise that prevent further movement of the core, i.e. an additional magnet prevents cording from escaping and helps damp the oscillations of the core near the extreme stable position. Since the pole tips of the magnetic core 7 form concentric gaps with the poles of the magnet 6, when it moves) in the area of the working angle of rotation of the CBR, there is no change in the magnetic conductivity of the gaps through which the magnetic flux Φ ,, closes. magnet 6, t, e. there is no force preventing movement of the core. The force arises only near the boundary of the working angle when the poles of the magnet 6 begin to leave the magnetic engagement with the pole tips of the magnetic circuit 7, i.e. when the magnetic conductivity starts to drop sharply, to & Fs .

На фиг. 1 показан вариант исполнени , где магнит 6 coeди Ieн с корем , а магнитопровод 7 - с корпусом . Возможен также вариант исполнени , где магнит 6 соединен с корпусом , а магнитопровод 7 - с корем или вл етс е/о неотъемлемой частью .FIG. Figure 1 shows an embodiment where the magnet 6 is located with the core and the magnetic core 7 is with the housing. An embodiment is also possible, where the magnet 6 is connected to the housing, and the magnetic core 7 is connected to the core or is an e / o integral part.

Claims

1. Magnetoelectric converter comprising a case, a polarized magnetic system with a rotary shell mounted on an axis and a mechanism for damping the movement of the core, characterized in that, in order to increase the frequency and stability of the control signal processing, the mechanism for damping the movement of the core is made in the form of two elements - a permanent magnet with a whole number of pairs of poles arranged along the generator of the cylinder and connected to the axis of rotation of the core, and the magnetic core with pole tips, one of these elements is rigidly connected to the body and the other to

the core of the magnetoelectric converter in such a way that a working gap is formed in the interface area of their pole elements, and the width of each pole of the magnet is less than the width of the corresponding pole tip of the magnetic circuit.

2, a converter according to claim 1, characterized in that rectangular grooves are made in the central part of the polar tips of the magnetic core damping mechanism, and their edges are profiled to provide the possibility of changing the conductivity of the constant magnet flux required by the damping conditions.

Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3743968, CL, 335-272, 1972.

2. US patent No. 362457A, cl. 335-230,1971.

/(-BUT

xJ

- - -I