Устройство для размагничивания постоянных магнитов до заданного уровня Советский патент 1985 года по МПК H01F13/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для размагничивания постоянных магнитов (1Ш). Известно устройство для размагничивания ПМ до заданного уровня, состоящее из электромагнита с источником питания, компенсационного измерителя намагниченности и блока управления СП. , Недостатками этого устройства являются бЪльшая потребляе1 ая мощность электромагнита при размагничивании до заданного уровня высокоэффективных постоянных магнитов и низкая производительность вследствие высокой добротности обмотки питания электромагнита, что не позволяет . быстро подавать размагничивающее поле и снимать его. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является устройство для размагничивания постоянных магнитов до заданного значения,- содержащее зарядное устройство, блок управления зарядным устройством, соединенным с входом емкостного накопителя энергии выход которого соединен с высокоомным делителем напряжения и входом ключевого элемента с блоком управления ключевым элементом, а выход ключевого элемента соединен с импульсны согласующим трансформатором, к вторичной обмотке которого подключена и дукторная система с измерителем маг нитной индукции С23. В -известном устройстве при циклическом размагничивании постоянных . магнитов до заданного уровня в каждо цикле необходимо увеличивать вручную уровень напряжения заряда емкостного накопителя энергии в зависимости от измеренного значения индукции (или намагниченности ) постоянного магнит в контрольной точке. Однако такое размагничивание постоянных магнитов до заданного .уровня в установке про исходит медленно, так как увеличение напряжения заряда емкостного накопителя энергии возможно на величину, не большую допустимой по условию .точности размагничивания Цель изобретения - автоматизация и повьпиение производительности процесса размагничивания постоянных магнитов до заданного уровня. Поставленная цель достигается те что устройство для размагничивания ПОСТОЯННЫХ магнитов дл заданного уровня, содержащее зарядное устройство, блок управления зарядным устройством, соединенным с входом емкостного накопителя энергии, выход которого соединен с высокоомным делителем напряжения и входом ключевого элемента с блоком управления ключевым элементом, а выход ключевого элемента соединен с импульсным согласующим трансформатором, к вторичной обмотке которого подключена индукторная система с измерителем магнитной индукции, снабжено двумя аналого-цифровыми преобразователями, арифметико-логическим блоком с элементом памяти и блоком синхронизации, причем выход высокоомного делителя напряжения соединен с первым входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом арифметико-логического блока, выход измерителя магнитной индукции соединен с первым входом второго аналого-цифрового преобразователя, а его выход соединен с вторым входом арифметико-логического блока, первьш выход которого соединен с входом блока управления зарядным устройством, второй выход - с блоком управ ления ключевым элементом, а третий выход - с входом блока синхрониз-ации, первый выход которого соединен с вторым входом первого аналогЬ-цифрового преобразователя, а второй выход с вторым входом второго аналого-цифрового преобразователя. Таким образом, функциональная схема устройства выполнена с тремя обратными функциональными связями. Первая обратная связь по цепи делитель напряжения - аналого-цифровой преобразователь - арифметико-логический блок - бпок управления зарядным устройством позволяет осуществлять автоматическое регулирование и контроль за напряжением заряда емкостного накопитёля энергий. Обратная связь по цепи делитель напряжения - аналогоцифровой преобразователь - арифметико-логический блок - блок управления ключевым элементом позволяет автоматизировать процесс разряда при достижении напряжения заряда емкостного накопителя энергии, равного заданному, что значительно повьшает быстродействие устройства. Связь по цепи измеритель магнитной индукции - аналого-цифровой преобразователь - арифметико-логический блок с элементом памяти - блок управления зарядным устройством позволяет измерять значение индукции постоянного магнита в каждом цикле размагничивания и в соответствии с алгоритмом размагничивания определять следующее значе ние напряжения заряда емкостного накопителя энергии. Блок синхронизации обеспечивает ввод в арифметико-логический блок информации с выходов двух аналогог-цифровых преобразователей , Наличие всех перечисленных выше связей обеспечивает в цело1 1 более высокое быстродействие устройства по сравнению с известными и позволяет полностью автоматизировать процесс размагничивания ИМ до заданного уровня.. На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фИг.2 - график изменения индукции В... Устройство имеет зарядное устройство 1, вход которого соединен с выходом блока 2 управления зарядным устройством, а выход соединен с входом емкостного накопителя 3 энергии Вход блока 2 управления зарядным ус ройством соединен с первым выходом арифметико-логического блока 4, а выход соединен с входом зарядного устройства 1, Вход емкостного накопителя 3 энергии соединен с выходом зарядного устройства 1. Первый выход емкостного накопителя 3 соединен с входом ключевого элемента 5, второй выход - с входом делителя 6 напряже ния, выход которого соединен с первым входом первого аналого-цифровог преобразователя 7. Второй вход ключевого элемента 5 соединен с выходо блока 8 управления ключевым элементом, а выход соединен с входом импульсного трансформатора 9. Вход блока 8 управления ключевым элементом соединен с вторым выходом арифметико-логического блока 4. Выход импульсного трансформатора 9 соединен с входом индукторной системы 10 выход которой соединен с входом изкерителя 11 .индукции, соединенного своим выходом с первым входом второ го аналого-цифрового преобразовател 12, второй вход которого соединен с вторый выходом блока 13 синхронизации, а выход соединен с вторым вход арифметико-логического блока 4, тре тий выход которого соединен с входо блока 13 синхронизации. Первый вход арифметико-логического блока 4 соединен с выходом первого аналого-цифрового преобразователя 7, второй вход которого соединен с первым выходом блока 13 синхронизации. Устройство работает следующим образом. Постоянный ч1агнит помещают в индукторную систему 10. Измеритель 11 магнитной индукции измеряет величину первоначальной магнитгюй индукции и через аналого-цифровой преобразователь 12 и блок 13 синхронизации эта величина поступает на вход арифметико-логического блока 4. Арифметикологический блок выдает сигнал на блок 2 управления зарядным устройством, которое включает зарядное устройство 1. Зарядное устройство заряжает емкостный накопитель 3 энергии. Сигнал о величине напряжения заряда емкостного накопителя 3 через высокоомный делитель 6 поступает на вход арифметико-логического блока 4. При достижении величины напряжения заряда емкостного накопителя, равной заданной, арифметико-логический блок выдает сигнал на блок 2 управления зарядным устройством, которое выключает зарядное устройство 1. Затем арифметико-логический блок 4 выдает сигнал на блок 8 управления ключевым элементом, которое осуществляет включение ключевого элемента 5. Напряжение заряда емкостного накопителя 3 через ключевой элемент 5 разряжается на первичную обмотку импульсного согласующего трансформатора 9, на вторичной обмотке которого закреплена индукторная система 10. При этом в индукторной системе формируется импульс магнитного поля в форме первого полупериода затухающей синусоиды миллисекундного диапазона. Далее сигнал с выхода измерителя индукции поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 12 и с его выхода на вход арифметико-логического блока 4. Арифметико-логический блок 4 через блок 13 синхронизации принимает сигнал, пропорциональный индукции постояннрго магнита в контрольной точке, сравнивает его с требуемым и, если необходимо, вычисляет новое значение напряжения заряда емкостного накопителя, которое пропорционально амплитуде импульса размагничивающего магнитного поля.

I114

Далее арифметико-логический блок 4 выдает сигнал на.блок управления зарядным устройством и осуществляет ся новый цикл регулирования и подачи импульса размагничивающего магнитного поля и контроля заданного уровня размагничивания постоянного магнита.

Работа предлагаемого устройства поясняется графиком (фиг.2) изменения индукции постоянного магнита в . контрольной точке в процессе размагничивания до заданного уровня, например, до BY- Начальное значение индукции магнита В „а,ч определяется пересечением внешней характеристики магнита ОА с кривой размагничивания (точка С). При воздействии на магнит первого размагничивающего, импульса в форме полупериода затухающей синусоиды точка, характеризующая состояние магнита, будет перемещаться вниз по участку DD основной кривой размагничивания и далее вверх по кривой возврата в точку Е . Индукция магни,та в контрольной точке после воздей

ствия первого размагничивающего импульса становится равной 8 , причем если кривая возврата совпадает с предельной кривой размагничивания, то 9 бнам . Далее выбирается приращение амплитуды следующего размагничивающего импульса и процесс продолжается до достижения точки F, т.е. значения 8 магнита. По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает значительно большим быстродействием при размагничивании постоянных магнитов до заданного уровня и позволяет полностью автоматизировать этот процесс причем выбор приращения амплитуды размагничивающего импульса может быть осуществлен с помощью различных алгоритмов. Это позволяет гибко и быстро перестроить управление процессом размагничивания до заданного уровня в зависимости от типоразмеров и физических параметров (козрцитивная сила, остаточная индукция) по стоянных магнитов.

Фиг.1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ДО ЗАДАННОГО УРОВНЯ, содержащее зарядное устройство, блок управления зарядным устройством, соединенным с входом емкостного накопителя энергии, выход которого соединен с высокоомным делителем напряжения и входом ключевого элемента с блоком управления ключевым элементом, а выход ключевого элемента соединен с импульсным согласующим Трансформатором, к вторичной обмотке которого подключена индукторная система с измерителем магнитной индукции, отличающееся тем, что, с целью автоматизации и йовышения производительности процесса размагничивания, устройство снабжено двумя аналого-цифровыми преобразователями, арифметико-логическим блоком -с элементом памяти, и блоком синхронизации, причем выход высокоомного делителя напряжения соединен с первым входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом арифметикологического блока, выход измерителя VO магнитной индукции соединен с первым входом второго аналого-цифрового преобразователя, а его выход соединен с вторым входом арифметико-логического блока, первый выход которого соединен с входом блока управления зарядным устройством, второй вьЬсод - с блоком управления ключевым элементом а третий выход - с входом блока синхронизации, первый выход которого соединен с вторым входом первого ана4 СД лого-цифрового преобразователя, а второй выход - с вторым входом второго аналого-цифрового преобразовател., 00