Магнитоэлектрический преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
«i4367()3
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-sy (22)Зая влено 31 ° 07 ° 79 (21) 2804127/24-07 с присоедииением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 07.06.81 Бюллетень ¹ 21
Дата опубликования описания ) 7 .06 .81 (51уМ. Кд.
Н Ol Н 51/22
Н 02 К 33/16
Гаеударстееииьй комитет
СССР
II0 делам изобретеиий и открытий (53) УДК, 621 ° 318. .562.3(088.8) (72) Автор изобретения
В, В. Пинаев (71) Заявитель (54) ИАГНИТОЗЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к преобразователям, преобразующим электрический сигнал в перемещение якоря и имеющим одно или два устойчивых положения якоря в частности к преобразоФ
5 вателям с начальным и возвратнопоступательным движением якоря.
Известен ряд приводов возвратно поступательного движения, в которых точность хода обеспечивается за счет применения механических ограничителей движения якоря. Например поворотный исполнительный двигатель (1 1 содержащий обмотку возбуждения, воз- . вратную пружину, цилиндрический сердечник, угол поворота которого ограничивается стопорами.
Однако механические ограничители хода якоря имеют ряд недостатков— они подвержены механическому износу, 2О что ограничивает их применение в устройствах с большим сроком службы.
Кроме того, механические соударения создают шум, что не допустимо в ряде приводов, к которым предъявля" ются требования по бесшумности работы.
Известен преобразователь $2), содержащии поляризованную магнитную систему, поворотный якорь, короткозамкнутую обмотку. Преобразователь не имеет ограничителей хода якоря, угол поворота якоря определяется величиной управляющего сигнала. Поэтому, вследствие инерционности якоря, при отработке угла возникают колебания якоря вблизи устойчивых положений.
Для демпфирования движения якоря служит короткозамкнутая обмотка. Однако короткоэамкнутая обмотка создает противодействие с самого начального момента возникновения управляющего магнитного потока, т.е. она уменьшает скорость нарастания управляющего магнитного потока, увеличивает время срабатывания, снижает максимальную частоту отработки сигнала.
Этот недостаток проявляется в слу836703
3 чае, когда требуется обработка рабочих углов не на одной фиксированной частоте управляющего сигнала, а во всем диапазоне частот до резонансной частоты якоря.
Целью изобретения является повышение частоты стабильности обработки управляющего сигнала.
Указанная цель достигается тем, что механизм демпфирования движения ip якоря выполнен в виде двух элементов — постоянного магнита .с целым числом паз полюсов, расположенных
do образующей цилиндра соосно с осью вращения якоря, и магнитопровода 15 с полюсными наконечниками, один из указанных элементов жестко соединен с корпусом, а другой — с якорем магнитоэлектрического преобразователем таким образом, что в зоне, сопряжения их полюсных элементов образуется рабочий зазор, при этом ширина каждого полюса магнита меньше ширины соответ. ствующего ему полюсного наконечника магнитопровода. В центральной части полюсных наконечников магнитопровода выполнены прямоугольные пазы, а их края профилированы для обеспече" ния возможности изменения проводимости потоку постоянного магнита, тре- зд буемого по условиям демпфирования.
На фиг. 1 изображен преобразователь, общий вид, на фиг. 2 — вариант выполнения магнитопровода механизма демпфирования.
Поворотный якорь I из магнитопроводящего материала закреплен на оси 2 и может вращаться в подшипниках корпуса (условно йе показан).
Магнитная система преобразователя образована двумя магнитопроводами 3, расположенными на них обмотками 4 управления и двумя постоянными магнитами 5, полюса которых соединены с магнитопроводами. Магнитопро- »с воды закреплены в корпусе.
На оси закреплен постоянный магнит 6, полюса которого выполнены по образующей цилиндра, соосного с осью вращения якоря. К корпусу закреплен магнитопровод 7, полюса которого образуют концентричные воздушные зазоры с постоянным магнитом 6.
В том Случае, когда в полюсных наконечниках магнитопровода выполнены прямоугольные пазы, а края профи-. лированы (фиг. 2), достигаются более эффективное демпфирование якоря и наиболее стабильная работа устройства
Магнитоэлектрический преобразователь работает следующим образом.
При отсутствии управляющего сигнала якорь находится в одном из крайних положений (фиг. 1). Магнитные потоки постоянных магнитов Фо замыкаются в основном через магнитопроводы, воздушные зазоры Б и Д и по якорю. Частично поток постоянных магнитов замыкается также через воздушные зазоры В и Г.
Прй подаче укрепляющего сигнала в обмотке управления возникает магнитный поток управления Ф, который замыкается через магнитопроводы, воздушные зазоры Б, В, Г, Д и якорь.
При этом в зазорах В и Г происходит суммирование потока управления с потоком постоянных магнитов, а в зазорах Б и Д - вычитание. В результате возникает усилие, перемещающее якорь по стрелке Е в другое крайнее положение (покаэано пунктиром). При этом, вследствие запаса кинетической энергии, якорь стремится перейти через крайнее устойчивое положение, образуя выбег. Однако в этом случае постоянный магнит, жестко связанный с якорем, начинает выходить из зацепления с магнитопроводом 7. При этом возникают значительные усилия, препятствующие дальнейшему перемещению якоря, т.е. дополнительный магнит препятствует .выбегу якоря и способствует гашению колебания якоря вблизи крайнего устойчивого положения. Так как полюсные наконечники магнитопровода 7 образуют концентричные зазоры с полюсами магнита 6, при движении его в зоне рабочего угла поворота якоря не происходит изменения магнитной проводимости зазоров, через которые замыкается магнитный поток Ф „магнита 6, т,е. не возникает усилия, препятствующего движения якоря. Усилие возникает только вблизи границы рабочего угла, когда полюса магнита 6 начинают выходить иэ магнитного зацепления с полюсными наконечниками магнитопровода 7, т.е. когда начинает резко падать магнитная проводимость пото- . ка Ф „.
На фиг. 1 показан вариант исполнения, где магнит 6 соединен с якорем, а магнитопровод 7 — с корпусом. Возможен также вариант исполкения, где магнит 6 соединен с кор5 8367 пусом, а магннтопровод 7 — с якорем илн является его неотьемлемой частью, Формула изобретения
1. Иагнитоэлектрическнй преобразователь, содержащий корпус, поляризованную магнитную систему с поворотным якорем, установленным на оси, и механизм демпфирования движения якоря, отличающийся тем, что, с целью увеличения частоты и стабильности обработки управляющего сигнала, механизм демпфирования движения якоря выполнен в виде двух элементов — постоянного магнгга с целым числом пар полюсов, расг ложенньж по образующей цилиндра оос- щ но с осью вращения якоря, и магнитопровода с полюсными наконечниками, один из указанных элементов жестко соединен с корпусом, а другой — с
03 б якорем магнитоэлектрического преобразователя таким образом, что в зоне сопряжения их полюсных элементов образуется рабочий зазор, при этом ширина каждого полюса магнита меньше ширины соответствующего ему полюсного наконечника магнитопровода.
2. Преобразователь, по и, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в центральной части полюсных наконечников магнитопровода механизма демпфирования движения якоря выполнены прямоугольные пазы, а их края профилированы для обеспечения воэможности изменения проводимости потоку постоянного магнита, требуемого по условиям демпфирования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Патент США Ф 3743968, кл. 335-272, 1972.
2. Патент США Н 3624574, кл. 335-230, 1971..
836703
Составитель Е.Сафонова
Редактор Г.Петрова Техред M.Ãîëèíêà Корректор Н.Стец.Закаэ 3l24 40 Тираж 784 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий
I13035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, r . Ужгород, ул. Проектная, 4