Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита

Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

{ i ) 682878 ие

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕTЕНИЯ

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.77 (21) 2458817 24-07

{51) М. Е,.i.

С 058 23, 02

Н 01Г 7/13 с присосдине 1ием заяв>.и М

Гасударственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Б1оллетен1 ¹ 32 (53) УДК 621,319.3, .004.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дат опубликования описания 30.08.79 (72) Автор изобретения

1О. Я. Довгий

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ

ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХЗАЗОРНОГО

ЭЛ ЕКТРОМАГН ИТА

Изобретение относится к области технической физики, преимущественно к устройствам для испытания электромагнитных элементов систем автоматики.

Известны устройства д чя определения тяговых характеристик, содержащие упругие опоры для испыт смык электромагнитов, укреплсн1: >Ic на подвижных основаниях, датчики положения якоря и связанныс с упругими элсмсптами тсизомстрические датчики, подключенные к регистрирующим приборам (1).

Известны также аналогичные i стройства, содержащие датчик положения якоря, его упругую подвеску и вычислительную схему с двумя входами, преобразующ ю сигнал, пропорциональный изменению тока в катушке исследуемого электромагнита, снимаемого с диффсренцируюгцего трансформатора, и сигнал, пропорциональный перемсщени10 якоря> спимасмь!й с Выlнсуказанного датчика положения 13 напряжение, соответству1ощсс тяговой характеристике исследуемого элек-ромапшта (2).

Наиболее близким к изобгетению является устройство, в ко1оро 1 подвижныс части исследуемой магнитной системы с помощью упругих элементов прикрепляются к подвижным основаниям { 3). Между закрепленной нсподвижиой частью исследусмой магн11тной системы и двумя подвижными частями сс образуются два воздушных зазора, величина которых может измс1гяться путем передвпжсш1я под13пж ых оснований. Основание, которос;1спользустся для крепления средней подвижной части исследуемого элсктромагн1:.та, используется

II для регулиро "ния ьеличины воздушного зазора между неподвижной частью (ярмом) и средней rодвп>жной часть о, а приводной механизм основания, предназначенныи для крепления краппcи подвижнои >1асти, только лишь обеспечивает постоянство суммарного зазора в магн:1тной цепи ис15 пытуемого электромагнита. Размещенные на упрупгх элементах тензометрическис датчики через усилитель соединены с двухкоординатными регистрирующими приборами, на другой вход которы.: подастся сиг20 нал от датчика положения, измеряющего величину зазора между неподвижной и средней подвижной частями исследуемого электромагнита. Датчик положения между двумя подвижными частями исследуемого

25 элемента электромагнита является составным элементом системы только для поддержания постоянной геличпны вышеуказанного зазора. Описанное устройство Iiî".воляет получить тягогую характеристику

30 элсктромап.ита, магнитная система кото682878

3 рого состоит из одной неподвижной и двух подвижных частей только при измерении величины рабочего зазора между неподвижной и подвижной частями.

Однако указанное устройство имеет следующие недостатки: сложность следящей системы, поддерживающей постоянство зазора между подвижными частями исследуемого электромагнита, что значительно снижает точность измерений тяговых усилий в рабочих зазорах и отсутствие возМо?KHocTH воспроизводить тяговыс характеристики при изменении зазора между по;ви>кными частями.

Цель(<? изобретения является расширение функциональных возмо>кностей устройства и повышение точности измерений при исследовании электромагнитных систем, имеющих несколько рабочих зазоров.

Указанная цель достигается тем, что неподвижное основание, предназначенное для крепления одной из подвижных частей электромагнита среднего якоря снабжено направляющими, по которым могут перемешаться основание, предназначенное для крепления другой подвижной части электромагнита крайнего якоря, и основание, предназначенное для крепления неподвижной части элсктромагнита (ярма). Указанные основания снабжены приводными механизмами и измерительными элементами, например нониусами, по которым производится установка заданной величины рабочих воздушных зазоров и калибровка датчиков хода, измеряющих рабочие зазоры исследуемого электромагнита.

Изменение воздушного зазора между ярмом и средним якорем исследуемой электромагнитной системы достигастся исрсмсI3K(иными частями) достигается псрсмсгцсписм крайнсго якоря, закрепленного ьа подвижном основании, относительно среднего якоря, закрепленного на неподвижном основа((ии. В процессе эксперимента зазор может оставаться неизменным, либо изменяться с требуемой скоростью в зависимости от токакая ra(0Bas(? B сложной следящей системе по поддсржаrifi(0 пспзмснности величины заданного рабо (сго 3330р3 между f(Kopi(Mk(Отпадает, Т3К как якоря остаются просто нсподвижными, а движется только ярмо.

На чертеже изображено устройство для (О

1;)

25 зо

i0

l?

50 ) Э

6а определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита.

Ярмо 1 (неподвижная часть) и крайшш якорь 2 (одна из подвижных частей) исследуемой электромагнитной системы с помощью упругих элементов 3 — 6 прикрепляются к подвижным основаниям 7 и 8. Рабочие воздушные зазоры между ярмом и средним якорем 9 и другой подвижной частью, а также между крайним якорем

2 и средним якорем 9, установленным на неподвижном основании 10, могут изменяться путем перемещения либо основания

7, либо основания 8 по направляющим 11, которыми снабжено неподвii>KHoe основание 10, предназначенное для креплсния среднего якоря 9. Перемещение оснований

7 и 8 на заданную величину осуществляется винтовыми передачами 12 и 13 соответственно. На упругих элементах 3 и

6 расположены тензометрические датчики 14 и 15, которые через усилители 16 и

17 подключены к регистрирующим приборам 18 и 19 соответственно. В качестве ðcгистрирующих приборов могут быть использованы двухкоординатные самопишущие милливольтмстры, в качестве усилителей — усилители постоянного тока типа

ПА-1.

Для измерения величины исследуемых рабочих зазоров используются датчики 20 и 21 хода, которые подключаются к усилителю 22 переключателем 23, что позволяет воспроизводить основные тяговые характеристики прп изменении этого или другого pa60-(c(.0 воздушного зазора.

Подвижные основания 7 и 8 могут устанавливаться на заданном расстоянии от неподвижного основания 10 или перемещаться относ((тельн<> последнсгo с заданной скорость:о с I .0((oiöü(0 приводны < механизМОВ СOCTOS((i(I! Х 113 3(3? 0(3I(C(KO(3 (1(Ли ЭЛСКтродвигателсй) 24 и 25 и винтовых передач 12 li !3, снабженных измерительными элсucffraxikf 26 и 27 соответственно; в качестве измерительного элемента может быть использован нониус с ценой деления

0,01 мм.

Устройство работает слсду(ощим образом.

В соответствии с программой эксперимента на обмотки ярма 1, якоря 2 и якоря 9 подается напряжение соответствующей величины. Под действием электромагнитных усилий yfipyi ifc элементы 3 и 4 с закрепленными па шх тензодатчикамп 14 деформируются, величина этойдеформации, а следовательно, и величина выходных сигналов, выдаваемых тензодатчиками 14, пропорциональна равнодействующей сил, приложеннь!х к ярму 1. При его взаимодействии с якорями 2 и 9 на крайний якорь 2 действует электромагнитная сила, возникающая в зазоре между средним 9 и крайним 2 якорями и соответству 0(UBH начальному тяговому усилию при срабатыва682878 нии двухзазорного электромагнита, что приводит к возникновению деформации упругих элементов 5 и 6 с закрепленными на них тензодатчиками 15. Выходной сигнал, выдаваемый тензодатчиками 15, будет пропорционален деформации упругих элементов 5 и 6 и начальному тяговому усилию при срабатывании двухзазорного электромагнита. Таким образом соответствующая калибровка измерительных комплектов, состоящих из тензодатчиков 14, усилителя 16, датчика хода 20 и регистрирующего прибора 18, а также из тензодатчиков 15, усилителя 17, датчика хода 20, подключаемого к усилителю 22 переключателем 23, и регистрирующего прибора 19, позволяет воспроизвести при заданном зазоре мсжду средним 9 и крайним 2 якорями зависимость

F — /1 (Pg — I; О9 — 1, с9 — 2 — const), (1)

Fã — - fã (Pg — 2; Gg — I, 4 2 — COnSt), (2) гдс Fl — воспроизведенная на регистрирующем приборе 18 зависимость электромагнитной силы Pg, между ярмом 1 и якорями 9 и 2 при изменении зазора б9 1., F2 — воспроизведенная на регистрирующем приборе 19 зависимость электромагнитной силы Р9 . между якорем 2 и якорем 9 при изменении зазора б9 1, 69 I — воздушный зазор между ярмом

1 и средним якорем 9 исследуемой электромагнитной системы; зазор изменяется при снятии зависимостей вида (1) и (2) посредством перемещения ярма 1, закрепленного на подвижном основании 7, относительно установленных заранее на расстоянии якорей 9 и 2;

69 2 — воздушный зазор между средним якорем 9 и крайним якорем 2. При снятии зависимостей (1) и (2) зазор остается неизменным. Если зазор оставлять неизменным, заранее заданным, т. е. оставлять неподвижным основание 7 с закрепленным на нем ярмом 1, а основание 8 с закрепленным на нем якорем 2 перемещать относительно якоря 9, т. е. изменять в требуемых пределах зазор 69 2, то можно снимать с помощью ранее указанных измерительных комплектов зависимости

F, — /г (9 — 2 Gg — 21 С9 1 — COnSt), (3)

F»:- f» (Р9 — 2; с 9 — 2 Gg — 1: — const)ô (4) где Р2 — воспроизведенная па регистрирующем приборе 18 зависимость электромагнитного усилия Pg 1, возникающего между ярмом 1 и средним якорем 9 и зависящего от величины воздушного зазора 69 2 между якорями 9 и 2. В процессе эксперимента зазор изменяется посредством передвижения основания 8 с закрепленным на нем якорем 2 по направляющим 11 неподвижд

:10

6 ного основания 10, на котором закреплен средний якорь 9; зазор 69 2 измеряется датчиком хода 21, подключаемым к усилителю 22 через переключатель 23, датчик хода 20 при этом отключается, так как в процессе эксперимента при снятии зависимостей вида (3) и (4) зазор б9 остается неизменным;

F4 — воспроизведенная на регистрирующем приборе 19 зависимость начального тягового усилия Pg 2, возникающего между якорями 2 и 9 и зависящего от величины зазора 69 2.

Использование описываемого технического приема по рег лировкс величины зазора между ярмом 1 и якорями 9 и 2, а также введение в устройство IIQBblx элементов неподвижного основания 10, направляющих

11, по которым передвигаются узлы установки ярма 1 и якоря 2 исследуемого электромагнита, и переключателя 23 позволяет упростить общу|о схему в части поддержания неизменности гсомстрической структуры исследуемой электромагнитной системы с нссколькимп зазорами, вследствие чего повышаются быстрота и точность измерений, и достичь возможности исследования статических тяговых характеристик как при измснении рабочего зазора между ярмом и якорями, так и при изменении рабочего зазора только между якорями исследуемой электромагнитной системы с несколькими рабочими зазорами.

Форму l а изобретения

Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита, содержащее два подвижных основания, связанные приводными механизмами, упругис элемснты для крепления одной подвижной части электромагнита на одном из подвижных оснований, датчики положения и связан Iblc с упруг11ми элементами тензометрические датчики, подключенные через усил1.тели к регистрирующим приборам, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерения, устройство снабжено неподвижным основанием для установки другой подвижной части электромагнита, выполненным с направляющими, неподвижное основание расположено между двумя подвижными, другое подвижное основание гредназначено для установки неподвижной части электромагнита, оба подвижных основания установлены с возможностью перемещения по направляющим неподвижного основания и снабжены измерительными элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N9 320836, кл. H 01F 7/13, 1970.

682878

Составитель Е. Сафонова

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Брахнина

Редактор В. Фельдман

Заказ 2015/6 Изд. № 498 Тираж 1015 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Авторское свидетельство СССР № 164362, G 05B 23/02, 1963.

3. Авторское свидетельство СССР № 318069, кл. Н 01F 7/13, 1970.