Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита

Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 (! 1)М ОО21

=«ав

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Содналистнческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 09.03.77 (21) 2458864/24-07 (51) М. Кл."G 05В 23/02

Н 01F 7/13 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43} Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 3004 79 (53) УДК 621.318.3. . 004.5 (088.8) ло делам изобретений н зткрь тнй (72) Автор изобретения

10. Я. Довгий (71) Заявитель

Краснодарский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ

ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХЗАЗОРНОГО

ЗЛ ЕКТРОМАГН ИТА

Изобретение относится к устройствам для испытания электромагнитных элементов систем автоматики.

Извсстны устройства для определения тяговых характеристик, содержащие упругие опоры для испытуемых электромагнитов, укрепленные на подвижных основаниях, датчики положения и связанные с упругими элементами тснзометричсскис датчики, подключенные к регистрирующим приборам (1).

Устройства другого типа содержат датчик поз!О7кения якоря, его упругую подвеску и вычислительную схему с двумя входами, преобразующую сигнал, пропорциональный току в катушке исследуемого электромагнита, снимаемый с дифференцирующего трансформатора, и сигнал, пропорциональный перемещению якоря, снимаемый с вышеуказанного датчика положения, в напряжение, соответствующее тяговой характеристике исследуемого электромагнита (2), Наиболее близким к предлагаемому является устройство (3), где подвижные части исследуемой магнитной системы с помощью упругих элементов прикрепляются к псдвижным основаниям. Между закрепленной неподвижной частью исследуемой магнитной системы и двумя подвижными частями ее образуются два воздушных зазора, величина которы. . может изменяться пуiexl передвижения подвил IIl.ix оснований.

Основания приводятся в двпженпс приводными ме. а, cocTQHIIIII III пз элскт5 родвпгателей, связаннь!х с основан!1Ямп ходовыми винтовыми псрсдачамп. Размещенные I!3 упругих элементах тснзомсгрпчсскп. дат !пки через усилитель соединены с рсГпс1 РпР1 10щим!1 IIPII00P«XIII, на д171 1011 вход р которых подастся сиГна, 1 От датчпl а поло2IicI1II5I 31cHi+7 псподвпж!!ОЙ !1 т1одвпжпоЙ частю!и исследуемого элекгромагнпта; датчик пол женпя между двумя подвижными частя кlп псследу смОГО Э.lс 1 т170м аГЯI!Та явля15 ется составным элементом только системы для поддержания постоянной величины вышеуказанного зазора. Описанное устройство позволяет воспроизводить тяговую характеристику в одном зазоре двухзазорпо7р Го электромагнита.

Указаннос устройство обладает сло7кностью следящей системы, поддсржпваюгцсй постоянство зазора между подвижными ча25 стямп исследуемого электромагнита, гго значительно снижает точность измерений тяговых усилий в рабочих зазорах; отсутствием возможности воспроизводить тяговые характеристики прп изменении зазора мсжЗр ду подвижными частями.

660027

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение "î÷íîñòè измерений.

Указанная цель достигается тем, что средняя подвижная час гь исследуемого двухзазорного электромагнита закрепляется па подвижном основании, снабженном направляющими, по которым псрсмещастся узел установки крайней подвижноrl части электромагнита, снабженный приводным механизмом и отсчетным устройством, например, по которому. производится измерение рабочего воздушного зазора между *!юдвижными частями исследуемого электромагнита и калибровки датчика ходы крайней подвижной части. Кроме того, два тензодатчика установлены таким образом, что подверга«отея деформ ация>м, противополож«!ым по знаку; между собой тензодатчики соединены последовательно и через ус! Iiiтель:!одключе ы к регистрирующему l!pliбору. Датчики, измеряю«цие величину исследуемых рабочих воздушны.; зазоров, подключаются к регистрирующим приборам через переключатель и усилитель.

На черте?ке изображено устройство для

ОИ1«сделсни«! стaтических гяговых х31?актсристик двухзазорного электромагнита.

Подьпжные части 1 и 2 исследуемой электромагнитной системы с помощью упругих элементов 3 — 6 прикрепляются к подвижному ocIIDI«BHHIQ 7 и узлу установки 8 подвижной IBcTH 2 таким 06р330М >«ТО межд неподвижной частью 9 и подви?кной частью

1, а так?ке между подвижными частями 1 и

2 магнитной сисгсмы образуются два воздушных зазора, величина которых может изменяться путем перемещения основания 7 или узла установки 8 с помощью приводных механизмов, состоящих из элек .родвигатслей 10, 11 и винтовых передач 12, 13; приводной механизм узла установки 8 снабжен измерительным устройством 14; в качестве измерительного устройства может быть использован нониус с ценой деления

0,01 мм. На упругих элементах 3 и б закреплены тензодатчики 15 и 16, которые через усилители 17, 18 соединены с регистрирующими приборами 19 и 20 соответственно. В качестве регистрирующих приборов могут быть применены двухкоординатные самопишущие милливольтметры типа

ПДС-021; в качестве усилителей — усилители постоянного тока типа ПА-1. Тензодатчики 21 и 22 соединены между собой последовательно и установлены на упругих элсме ITBx. 4 и 5 таким образом, что подвергаются деформациям противоположного знака; через усилитель 23 тензодатчики 21 и 22 подключаются к регистрирующему прибору 24. Для измерения величины исследуемых рабочих зазоров используются датчики 25 и 26 хода, которые с помощью переключателя 27 через усилитель 28 подключаются к регистрирующим приборам 19, 10

15 0

20 и 24, что позволяет с иомощью последи 1! х в 0 с и 1? О и 3 в О д и т ь в с е г я Г 0 в 1>1 с х 3 р 3 x I c p Hстпки U обоих p 300 l!Ix 1330pBx. и зс?!

lI0IIIiH 8 !«01«С ii!CITI «CTC«I !10 !l !lip «3 JHIOllll&1 9 основания 7.

УСТрОИСТВО р 300 i гlеТ След IOIII HD! 001«3зом.

HB обмотки 13cT! 11 1, 2 H 9 Hcc.ii-:j, е>!О! и электромагнита !!Одастс«1 «!апря?кение. l iuд действием элсктром агни III «x усили; у ру— гие элементы 3 и 4 с закрепленными иа iiHx тензодатчиками 16 !1 21 дефор.,!Ируются;

ВСЛИЧИНа Этай ДефОРМаЦИП, а СЛСДОВЗГСЛьно, и величина сигналов, выдаваемых гс««зодатчиками 16 и 2! ироиорциона Ii>1:»I pa«Iнодействующей сил, приложенных к подвижной части 1 в обоих зазорах; на подвижную часть 2 действует элекгромыгнптныя сила, возникающая в зазоре между подвижными частями 1 и 2, «то приводи! и возникновсни«о деформации упру гих элементов 5 и 6 с закрепленными иа них -гсизодатчиками 15 и 22; тсизодатчик 22 c! 3новлен на упругO;vl элемеlITO 5 таким образом, что подвергается деформации, прогивоположной llo знаку деформации тензода гчика 21; так как тензодытчики 2! и 22 включены последовательно, суммарный сшнал, поступающий с усилителя 23 ны ре«п стрирующий прибор 24 будет пропорцHOнален электромагнитному усил«ио ь зазор между частями 9 и 1 элск!ромагн!г«а, изменение которого осуществляется перемещением подвижного основания 7 электродвигателем 10 с помощью винтовой передачи 12, величина рабочего зазора мсжду,ыстями

9 и 1 электромагнита измеряется датчиком

26 хода, который через переключатель 27 подключается к усилителю 28 и далее к двухкоординатным регистрирующим приборам 19, 20 и 24. Так«!м образом, соо!ветствующая калибровка измерительного комплекта, состоя«цего из тензодатчиков 21 и 22, усилителя 23, датчик- 26 хода подви?кно«! части 1, усилителя 28 и регистрирующего прибора 24 позволяет воспроизвес!и при 33данном зазоре между подвижны;!и;ыстями

1 и 2 зависимость: — 71 Р9 — 1> 9 1; 1 9 — CO!1St), (1) где Fl — воспроизведенная на регистрирующем приборе 24 зависимость силы тяги

P9 между неподвижной частью 9 и подвижной частью 1 исследуемого электромагнита при именении зазора 69 1,.

О9 — зазор между подвижной частью

1 и неподвижной частью 9 электромагнитной системы;

О! 2 — рабочий зазор между подвижными частями 1 и 2 в процессе эксперимента остается неизменным.

При получении зависимости (1) величины зазора б«, устанавливается путем перемещения узла установки 8 по направляющих

29 подвижного основания 7 приводным ме.

660027

15 ханизмом, состоящим из электродвигателя !

1 и винтовой передачи 13, и измеряется измерительным устройством 14; в процессе эксперимента зазор о1, остается постоянным.

При изменении зазора dg 1, как уже указывалось ранее, с датчика 16 через усилитель 18 выдается 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 позволяет с помощью регистрирующего прибора 20 получить зависимость вида

1з (1 9 .1 2 ) 9 .1; б1 2 сопЯЦ1 (2) где Гг — воспроизведенная на приборе

20 зависимость силы тяги между неподвижной частью 9 и подвижными частями 1, 2 при изменении зазора б9 1, Pg 1,2 — равнодействующая 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 частями 1 и 2 от величины рабочего воздушного зазорa о9 — 1

Fз — 1з (pl 2. ig 1, 01 — 2: соп$1)> (3) где 1.2 — воспроизведенная на регистрирующем приборе 19 зависимость силы тяги

PI 2 между подвижными частями 1 и 2 исследуемого электромагнита при изменении зазора dg 1, зазор между подвижными частями 61 2 остается постоянным; PI 2— равнодействующая сил притяжения между подвижными частями 1 и 2.

Как было указано ранее, неизменность геометрической структуры исследуемой магнитной системы (постоянство зазора между подвижными частями 1 и 2) при изменении зазора достигается тем, что узел установки подвижной части 2 электромагнита установлен на направляющих 29 подвижного основания 7 и перемещается вместе с ним; при этом надобность использования следящей системы отпадает и, следовательно, исключаются погрешности в измерениях, вносимые ею.

Переключатель 27 позволяет исследовать не только функциональные зависимости вида:

F4 — f 4 (pg 1, i1 — 2; gg — 1: — const) (4)

F, — 7з(pg 12; с» 2; g 1= const) (5) F. f4(p 2; .1 2; с9 1 const), (6) где F4 — воспроизведенная регистрирую20

55 щим прибором 24 зависимость силы тяги

Р, 1 при изменении зазора 6I между подвижными частями 1 и 2; dg 1 — зазор между неподвижной частью 9 и подвижной частью 1; при снятии функциональных зависимостей Е4, Fq и F6 остается постоянным;

61 2 — зазор между подвижными частями 1 и 2; в процессе эксперимента изменяется вследствие перемещения подвижной части 2 исследуемого электромагнита, измерение зазора dl 2 осуществляется датчиком 25 хода; калибровка датчика осуществляется устройством 14, Fz — воспроизведенная регистрирующим прибором 20 зависимость силы тяги Pg ьг между неподвижной частью 9 и частями 1 и

2 при изменении зазора 6I 2.

Г, — воспроизведенная регистрирующим прибором 19 зависимость силы тяги Р, между подвижными частями 1 и 2 исследуемого электромагнита при изменении зазора 61

Использование новых элементов подвижного основания с направляющими, по которым передвигается узел установки крайней и подвижной части исследуемого электромагнита, измерительного узла приводного механизма узла установки, переключателя и комплекта датчик хода, усилитель, регистрирующий прибор, позволяет упрос гпть общую схему в части поддержания неизменности геометрической структуры исследуемого двухзазорного электромагнита, вследствие чего повышается быстрота и точность измерений; достичь возможности исследовать все статические тяговые характеристики двухзазорных электромагнитов.

Ф ор мул а изобретения

Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита, содержащее упругие элементы для крепления подвижных частей электромагнита на подвижных элементах, по крайней мере, один из которых представляет собой подвижное основание, связанных с приводными механизмами, датчики положения и связанные с упругими элементами тензометрические датчики, подключенные через усилители к регистрирующим приборам, отл ич а ю щееся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей и повышения точности измерений, подвижное основание, предназначенное для установки одной из подвижных частей электромагнита, выполнено с направляющими, на которых установлен дополнительно введенный в устройство узел установки другой подвижной части электромагнита, снабженный измерительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 320836, кл. Н 01F 7/13, 1970.

660027

Составители С. Сафонова

Коррек ор О. Тюрина

Редактор В. Левитов

Заказ 688/18 I Içë, М 309 Тираж 1014 Подписное

11ПО Государственного комигета СССР по дедам изобре:ений и сгкры.i.é

113035, Л1>сква, Я 35. Раугпская най., д. -И5

Типографии, пр. Сапунова, 2

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1б4362, кл. G 05В 23 02, 1963.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 318069, кл. Н 01F 7/13, 1970.

p+,