Электромагнитная машина возвратно-поступательного движения

Электромагнитная машина возвратно-поступательного движения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)1001346 (61) Дополнительное к авт. свид-ву М 425279 (51)M. Кл. (22) Заявлено 13 ° 11. 81 (21) 3359012/18-10 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 28.02.83. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83

Н 02 К 33/12

В 06 В 1/04

Гееудзретвеииый комитет

СССР де делам изооретеиий и открытий (53) УДК 534.232 (088.8) « "»

«

В. И. Дьяков., С. С. Кораблев, А. Ю. Покфовскйй" и А. Н. Фролов (72) Авторы изобретения

Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им. В. И. Ленина (7l ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к.вибротехнике, в частности к возбуждению механических колебаний электромагнитным способом и может быть использовано в вибротехнологии виброинстЭ

5 рументе и испытательных вибростендах.

По основому авт.cs. 11 425279 известна электромагнитная машина возвратно-поступательного движения, содержащая магнитопровод с обмотками, боек, набранный из аксиально расположенных ферромагнитных и диамагнитных звеньев, и упругий элемент, причем боек выполнен полым, а внутри него расположены упругий элемент и дополнительный магнитопровод с обмотками, аналогичный основному(1).

Недостатками указанного возбудителя являются снижение КПД и надеж- 2о ности вследствие необходимости пос тоянных реверсов магнитного поля, осуществляемых специальной переключающей схемой.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности возбудителя.

Поставленная цель достигается тем, что полюса магнитопроводов со стороны бойка разделены на две части щелью перпендикулярной оси машины, причем на одной из частей, находящихся напротив друг друга полюсов внутреннего и внешнего магнитопроводов параллельно щели выполнены глухие пазы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг.1.

Машина состоит из корпуса 1, в котором с помощью крышек 2 и 3 и втулки 4 жестко закреплен внешний цилинд .рический магнитопровод с полюсами 5, несущими обмотки 6 возбуждения. Внутренний магнитопровод с полюсами 7, несущими обмотки 8 возбуждения, жестко закреплен на крышке 3. Подвижный боек, играющий роль якоря, выполнен в виде полого стакана, набранного из чередующихся в аксиальном на3 10 правлении ферромагнитных 9 и диамагнитных 10 звеньев, и фиксирован в на-. правлении продольной оси упругими элементами 11, а в поперечном направлении — контактными кольцами 12. Каждый из примыкающих к бойку-якорю полюсов 5 и 7 внешнего и внутреннего магнитопроводов выполнен из двух частей, имеющих общую обмотку возбуждения, причем на одной из частей каждого полюса благодаря пазу имеется шейка, площадь поперечного сечения которой меньше„ чем площадь поперечного сечения другой части полюса. Час ти полюсов 5 и 7, имеющие шейку, расположены одна против другой, а обмотки 6 и 8 возбуждения подключены согласно.

Машина работа следующим образом.

При согласном подключении обмоток

6 и 8 возбуждения к источнику пульсирующего тока магнитный поток ф про ходит так, как показано на фиг. 2 штрихпунктирными линиями. Если мгновенное значение пульсирующего тока

Ht" п,ев --шает тока насыщения материала шейки полюсов 5 и 7 то магнитное сопротивление, величина которого оп ределяется по формуле

Км = Е//МО $, где l? — длина линий магнитного потока;

$ — поперечное сечение магнитопровода; ,Р- и и — магнитные проницаемости материала магнитопровода и воздуха соответственно, .будет приблизительно одинаково для каждой части полюса. Боек-якорь стремится занять положение наибольшей магнитной проводимости, т.е. его ферромагнитные звенья занимают приблизительно среднее положение между . частями полюсов так, как показано на фиг.1. При мгновенном значении тока возбуждения, равному току насыщения части полюсов с обмотками 6 и 8, имеющими шейку, величина магнитной проницаемости ц. материала шейки резко. уменьшается и величина эквивалентного воздушного зазора. для указанных частей полюсов 5 и 7 становится равна

01346 4 где д" - воздушный зазор между внеш"

1 ним индуктором и якорем;

d - воздушный зазор между внутренним индуктором и яыорем;

З К - радиальная длина шейки внешШ1 него полюса;

0 - радиальная длина шейки внутреннего полюса.

Знак приблизительного равенства в формуле (2 ) поставлен потому, что величина магнитной проницаемости,ц. материала шейки даже в режиме магнит ного насыщения превосходит величину магнитной проницаемости воздуха. Be1 личина эквивалентного воздушного зазора для части полюсов 5 и 7,не име ющих шейки, равна оэкв -®++, (3) так квк площадь поперечного сечения частей полюса,не имеющих шейки, выбирается такой, что максимальная величина тока возбуждения далека от тока насыщения указанных частеЙ.

Сопоставляя соотношения (2) и(3) и выбирая значения геометрических параметров полюсов такими, что щ ))д", I

Рш ))д имеемд )) Г„ при насыщении чанги полюсов, имеющих шей ку. Следо р вательно, положение наибольшей магнитной проводимости уже находится приблизительно против центров частей полюсов, не имеющих шейки, т.е. смещается в аксиальном направлении на где d - аксиальное расстояние между частями каждого полюса;

К„- аксиальная длина полюсного наконечника частей полюсов, не имеющих шейки.

Боек-якорь перемещается в новое положение наибольшей магнитной проводимости до тех пор, пока значение пульсирующего тока не уменьшается до уровня, меньшего тока насыщения части полюсов, имеющих шейку, что вызывает обратное движение бойка-яко ря к прежнему положению наибольшей магнитной проводимости (Фиг.1) .

В таком режиме работы боек-якорь совершает механические колебания с частотой пульсирующего тока возбуждения. Если пульсирующий ток изменяется по закону .Э=э +)3 s4nuut), то с целью увеличения амплитуды колебаний соотношение между амплитуд346

5 1001 ным значением переменной составляющей тока 3 т величиной постоянной составляющей 3о и током насыщения материала шейки 3Н имеет вид

3 в п() д =д, (4! гдеш- циклическая частота переменной составляющей тока.

При выполнении соотношения Ц ) достигается равенство периодов нахож-to дения положения наибольшей магнитной проводимости в указанных выше местах вдоль продольной оси. ЕсЛи пульсирующий ток изменяется по закону

3 = 3 о+2 т з1п

5 то могут быть рекомендованы следующие соотношения между параметрами питающего тока о = н т = (0,5-0,б) jí ю

Конструкция предлагаемой машины (как и известной )использует принцип периодического изменения магнитной проводимости вдоль продольной оси для возбуждения механических ts колебани ., однако позволяет осуществлять колебательное движение бойкаякоря без реверса магнитного поля, что повышает КПД и надежность возбуди теля.

Формула изобретения

Электромагнитная машина возвратно-поступательного движения по авт; св. У 425279, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, полюса магнитопроводов со стороны бойка разделены на две части щелью; перпендикулярной оси машины, причем на одной из частей находящихся напротив друг друга полюсов внутреннего и внешнего магнитопроводов параллельно щели выполнены глухие пазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 425279, кл. H 02 I(33/12, 1971.

1001346

1001346 фиг. 2

Составитель В. Пирогов

Редактор Ю. Ковач ТехредЕ.ХаритончикКорректор С. Шекмар

Заказ 1435/68 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4