Управляемый электромагнитный вибратор Советский патент 1983 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода переменного тока для различных электромагнитных механизмов, например, для регулирования амплитуды и угла сдвига фазы возмуща- 5 ющего усилия вибратора.

Известен электромагнитный вибратор, содержащий схему питания катушки электромагнита вибратора переменным током через реостат и постоянным 10 током через два согласно-последовательно включенные диода (выпрямитель), которые шунтируются уцсотянутым реостатом С

Недостатками этого устройства яв- 15 ляется то, что оно имеет небольшие значения силы тяги электромагнита, коэффициента мощности и интервала регулирования фазы возмущаявдего усилия. В полупериод прохождения тока jn через выпрямитель ток проходит и через реостат, поэтому теряется часть потребляемой энергии; что снижает КПД устройства, а вместе с тем и силу тяги.74

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является управляемый электромагнитный вибратор, содержащий магнитопривод с обмоткой, один вывод которой подсоединен к входному зажиму, а другой - к под- 30 вижному контакту переменного резистора,, и два выпрямителя, разноименные электроды которых соединены в общую точку, связанн то со вторым зажимом С 2 135

Однако это устройство не позволяет осуществлять регулировку фс1зы усилия.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования фазы усилия.40.

Указанная цель достигается тем, что в управляемом электромагнитном вибраторе, содержащем магнятопровод с 6бмоткой,один вывод которой подсоединен к одному зажиму,а другой - к под-ле вижному контакту перменного резистора, и два выпрямителя, разноименные электроды которых соединены в общую точку, связанную с другим зажимом, Переменный разистор включен между д другими разноименными электродами выпрямителя.

На чертеже показана принципиальная схема устройства..

Устройство для управления электроМагнитным вибратором содержит обмот- 55 Ку 1, одним выводом подсоединенную к Подвижному контакту переменного реЗистора (потенциометра) 2, включенно1 0 между разноименньпйи полюсами ди- . Одов 3 и 4, другие полюса которых 60 Подключены к одному зажиму, другой Зажим подключен к другому выводу обМотки 1. К зажимам подключается источник переменного напряжения 5. ОбМотка 1 расположена на магнитопрово- 65

де б, который установлен с,зазором относительно якоря 7 посредством упругой подвески 8.

Управляемый электромагнитный ви- братор работает следующим образом.

В положительный полупериод напряжения источника 5 переменного напряжения, Соответствующий проводимости диода 3, имяульс тока проходит через обмотку 1, введенную часть потенциометра 2 и диод 3, а в отрицательный полупёриод источника 5 импульс тока проходит через диод 4, другую введенную часть потенциометра 2 и обмотку 1.

При положении подвижного контакта потенциометра в среднем положении через обмотку протекает переменный ТОК и якорь испытывает притяжение К полюсам дважды за период переменногб тока. Вследствие того, что упругая подвеска настроена на частоту, близKjrto к частоте источника, то практически амплитуда колебаний якоря равна нулю.

При полностью выведенном потенциометре 2, например, со стороны проводимости диода 3, положительный импульс тока, проходящий через обмотку 1 и диод 3, имеет максимальное значение, а отрицательный импульс тока, проходящий через диод 4, потенциометр 2 и обмотку 1, имеет минималь кую величину. При положительной полуволне напряжения источника 5 в индуктивности наксшливается магнитная энергия, которая в виде электродвижущей силы (ЭДС)самоиндукции поддерживает ток в обмотке, и в течение некоторого времени действия отрицательной полуволны напряжения источника до момента равенства ЭДС самоиндукции (потенциалы на анодах диодов 3 и 4 равны), когда положительный ток достигает нулевой величины. Время прохождения положительного импульса тока в начале полупериода отрицательного значения напряжения источника зависит от величины индуктивности, омического сопротивления нагрузки и частоты.

В оставшуюся часть полупериода отрицательного значения напряжения импульс тока в обмотке имеет противоположное направление. В интервале

времени протекания тока через обмотку 1 и диод 3 возникает магнитное поле, которое, замыкаясь через якорь и магнитопровод, создает электромагнитное усилие, протягивающее якорь 7 с магнитопроводу 6, а в интервале времени протекания тока через диод 4, потенциометр 2 и обмотку 1 возникает противоположное первому магнитное Поле, которое тоже создает электромагнитное усилие, притягивающее якОрь 7 к магнитопроводу 6. Если поожительн лй импульс тока создает главное возмущающее усилие, то отриательный импульс тока - вторичное возмущающее усилие. Результирующая главного и вторичного возбуждающих усилий,, пульсирующая с частотой на- 5 пряжения источника, определяет велиину амплитуды вибратора.

Аналогично при полностью введенном потенциометре 2 положительный импульс тока имеет минимальное зна- 10 чение, а отрицательный импульс токамаксимальное. При отрицательной полуволне напряжения источника в индуктйвности накапливается магнитная

энергияj которая в виде ЭДС самоин- 5 дукции поддерживает ток в обмотке и в течение некоторого времени действия положительной полуволны до момента равенства потенциалов на анодах 3 и 4, когда отрицательный ток дости--д гает нулевой Величины. В оставшуюся часть положительного полупериода импульс тока имеет положительное значение. При этом отрицательный импульс тока создает главное возмущающее лие, а положительный - вторичное возМ1т1аю1цее усилие. Результирующая главного и вторичного возбу)вдающих усилий , пульсирующая с частотой напряжения источника, определяет величину амплитуды колебаний вибратора., 30

При частично введенном {или клведенном) потенциометре значение амтгаитуды основной гармоники в спектре частот переменной силы, ра19ной частоте переменного тока, снижается и при положении подвижного контакта потенциометра в среднем положении амплитуда основной гармоники переменной силы вырождается (т.е. отсутствует) . .

Полйжения- передвижного контакта потенциометра в двух крайних положениях (полностью введен или выведен) соответствует реверру результирующего магнитного потока, пульсирующего с частотой переменного тока, или йз«менению полярности постоянной составляющей тока.

Введение (или вывод) по енциометра соответствует уменьшению амплитуды колебаний якоря и фазы результирующего возмущающего усилия относительно нулевой точки переменной составляющей тока. Диапазон регулирования фазы возмущающего усилия находится в пределах (численно) полупёриода напряжения источника или по обе стороны от нулевой точки переменной составляющей тока на Четверть периода от последней, т.е.. угол сдвига фаз ; находится в пределах Jf/2 относительно нулевой точки переменной составляющей тока, что позволяет изъять фазосдвигающее устройство и удешевить вибратор.

УПРАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ-:. НЫЙ ВИБРАТОР, содержащий ;магнйтопровод с обмоткой, одии вывод которой подсоединен к одному зажиму, а - к подвижному контакту перемен-ного резистора, и два выпрямителя, разноименные электроды которых соединены в общую точку, связанную с другим зажимом, о т л и ч а lo ц н йс я тем, что, с целью обеспечения ; возможности регулирования фазы усилия , переменный резистор включен между другими разноименными электродами выпрямителя. О) со о