Электродинамический вибратор Советский патент 1983 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано при разработке вибраторов виростандов и силовоэбудителей.

Известен электродинамический вибратор, состоящий из магнитопровода, йодвижной катушки, катушки подмагничивания, подвески, вибрационного стола и керна .

Недостатком указанного устройств является нерациональное .использование объема вибратора, при котором оразование толкающей силы происходит в зазоре, составляющем по своей высоте незначительную часть общей высоты вибратора.

Известен также электродинамичес кий вибратор, содержащий кольцевой магнит, намагниченный вдоль оси сердечник, состоящий из керна и полюсных наконечников и обмотку, расположенную в зазоре между полюсными наконечниками и керном 2 .

Однако толкающая сила создается в зазоре, значительное меньшем по высоте, чем общая высота вибратора, что приводит к вынужденному ограничению длины провода обмотки, а следовательно, и к ограничению величины толкающей силы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электродинамический преобразователь содержащий цилиндрический постоянный магнит с полюсными наконечниками, один из которых цилиндрический с диаметром, равный диаметру магнита, обмотку переменного тока и магнитопровод .

Недостатками данного преобразователя (вибратора) являются значительное поле рассеяния магнитого потока между цилиндрическим и кольцевым полюсными нaкoнeчникa fи,между внутренней поверхностью кольцевого полюсного наконечника и внутренней поверхностью стакана, между наружной поверхностью кольцевого полюсного наконечника и наружной поверхностью стак-айа, а также между полюсами постоянного магнита и малая высота воздушного зазора.

Наличие значительного поля рассеяния приводит к снижению величины индукции в ВОЗДУ1ЯНОМ зазоре и слабому использованию постоянного магнит

Малая высота воздушного зазора приводит к нерациональному использованию объема вибратора, при котором лишь незначительная часть его высоты используется для создания толкающей силы, при этом ограничивается длина провода катушки переменого тока.

Оба эти фактора приводят к снижению величины толкающей силы вибратора.

Цель изобретения - увеличение толкающей силы вибратора.

Поставленная цель достигается тем, что вибратор, содержащий цилиндрический постоянный магнит с полюсными наконечниками, один из которых цилиндрическ.ий с диаметром, равным диаметру магнита, обмотку переменного тока и магнитопровод, дополнительно содержит установленный соосно и встречно первому постоянному магниту идентичный цилиндрический магнит с цилиндрическим полюсным наконечником, при этом расположенный между магнитами полюсной наконечник выполнен также цилинрическим, а магнитопровод выполнен в виде трубы, концентрически охватывающей оба магнита и наконечники с образованием сквозного кольцевого зазора.

Обмотки переменного тока жестко соединены с магнитопроводом, выполненным с возможностью осевого переещения .

На фиг. 1 изображен предложенный вибратор, разрез, на фиг. 2 - распределение магнитной индукции в зазоре вдоль длины.

Вибратор содержит два цилиндрических магнита 1 и 2, такого же диаметра полюсные наконечники 3, установленные соосно с магнитами, и обмотку переменного тока, состоящую из основной обмотки 4 и электрически связанных с ней и между собой ополнительных обмоток 5 и 6.

Полюсные наконечники 3 жестко связаны с магнитами 1 и 2 и установены концентрично с зазором 6 в наружном трубчатом магнитопроводе 7 с помощью подвески 8.

Обмотка переменного тока может быть механически жестко связана с трубчатым Мс1гнитопроводом 7, например, путем заливки эпоксидным компаундом.

Устройство работает следующим образом.

Обмотки переменного тока 4-6 электрически соединены между собой чгаким образом, что ток, подаваемый в них, может протекать либо в направлении, показанном на фиг.1 (где точками обозначен ток, идуидай из плоскости чертежа, а крестиками - ток, идущий в плоскость чертежа), либо в противоположном. При этом в результате взаимодействия тока, протекающего по обмоткам, с магнитным полем в зазоре, распредеение магнитной индукции, которого показано на фиг.2, на каждую из обмоток действует толкающая сила одного направления. Таким Образом,суммарная толкающая сила получается путем арифметического сложения толхающих сил, действующих на каждую Из обмоток. Толкающая сила заставляет колебаться подвижную часть вибратора вдоль своей оси в соответствии с законом изменения тока в обмотке переменного тока.

Поскольку в предлагаемом вибраторе наружные части магнитопровода обладают одноименными магнитными полюсами, в данной конструкции отсутсвует поле рассеяния между наружными полюсными наконечниками, при этом все магнитное поле сосредоточено в кольцевом воздушном зазоре, в котором помещена катушка переменного тока. В результате того, что полюсные наконечники выполнены одного диаметра с магнитом, отсутствует поле рассеяния между этими наконечниками и остальными частями магнитопровода . Предлагаемая конструкция обладает единственным полем рассеяния между полюсг1ми магнита, однако эти поля рассеяния находятся, внутри рабочего зазора и используются для создания толкающей силы.

Таким образом, в предлагаемся электродинамическом вибраторе для получения толкающей силы наряду с использованием практически всего

магнитного потока постоянных магнитов открывается и возможность увеличения длины обмотки переменного тока, поскольку высота воздушного зазора равняется полной

высоте вибратора. При этом в воздушном зазоре помещается обмотка,имеющая длину провода во столько раз большую, во сколько высота вибратора больше высоты зазора в обычной

.конструкции. При этом в соответствии с известной формулой F«BtI где F - величина толкающей силы, В - величина индукции в зазоре, Е - длина провода обмотки, I - ве15 личина тока через обмотку, за счет увеличения длины провода обмотки увеличивается величина толкающей силы. Закрепление обмотки перемен ного тока на подвижном магнитопрово20дз позволяет уменьшить воздушный зазор и тем самым увеличить толкгиощую илу.

Таким рбразом,. в предлагаемом 25 электродинамическом вибраторе дос:тигнутб более рациональное использование ёго объема, воз-, можность увеличения величины толкающей силы при тех же габаритах.

1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержавши цилиндрический постоянный магнит с полюсными наконечниками, один из которых цилиндрический с дисиу1етром, равным диг1метру магнита, обмотку переменного тока и магнитопровод, о т л к-гчающийся тем, что, с целью увеличения толкающей силы за счет уменьшения полей рассеяния, он дополнительно .содержит установленный соосно и встречно первому постоянному магниту идентичный цилиндрический Магнит с цилиндрическим полюсным наконечником, при этом расположенный между магйитами полюсный наконечник выполнен также цилиндрическим, а магнитопровод выполнен в виде трубы, концентрически охватывающей оба магнита и наконечники с образованием сквозного кольцевого зазора. 2. Вибратор по п. 1, о т л. ич &ЮЩИ и с я тем, что обмотки переменного тока жестко соединены с магнитопроводсм, выполненным с возможностью осевого перемещения. от эо 9 DO :АЭ