Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпрямителями Советский патент 1986 года по МПК H01H47/00 

12

Изобретение относится к уп)эавлению механическими колебательными системами и может быть использовано, например, для регулирования амплитуды колебаний электромагнитного вибратора при оптимальной взаимосвязи электрических и механических параметров.

Цель изобретения - улучшение тяговых характеристик.

На чертеже показана принципиальная ю му в каждой из секций в начале и в

схема устройства.

Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпрямителями содержит две с равным количеством витков двухсекционные обмотки. Первая обмотка имеет секции 1 и 2, вторая обмотка - секции 3 и 4. Первые два диода 5 и 6 и другие два диода 7 и 8 образуют схему мостового выпрямителя. Секция 1 первой обмотки соединена согласно- последовательно с секцией 4 второй обмотки и диодом 5, а секция 3 второй обмотки соединена согласно-последовательно с секцией 2 первой обмотки и диодом 6. Точка соединения разноименных полюсов диодов 5 и 6 подключена к одному зажиму источника 9 переменного напряжения, другой зажим которого через переменный резистор 10 подключен к точке соединения разноименных полюсов диодов 7 и 8. Одни разноименные концы секций обмоток объединены и подключены к выводу подвижного контакта переменного резистора 10, а другие разноименные концы секций обмоток включены в диагональ выпрямительного диодного моста. При этом обмотки расположены на разных стержнях двухстержневого магнитопро- вода 11, который установлен с зазо

ром относительно якоря 12 посредством упругой подвески 13.

Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпрямителями работает следующим образом.

В полупериод ЭДС источника 9 переменного напряжения, соответствующий проводимости диода 5, основной ток протекает через введенную часть R , переменного резистора 10, секции 1 и А, диод 5, а в другой полупериод ЭДС источника основной ток протекает через диод 6, секции 2 и 3, введенную часть переменного резистора 10. При переходе питающего напряжения через ноль ЭДС самоиндукции в соответствую- щих секциях создает дополнительный ток, замыкающийся по контурам, содержащим секции 1 и 4 или 2 и 3, выве

денную другую часть R переменного

резистора 10 и диод 7 или и, а также по контуру, содержащему секции 1 и 4, параллельно включенные пары диодов 5и.6и7и8и секции 2 и 3, а ЭДС взаимоиндукции создают дополнительный ток в секциях 1 и 4 или 2 и 3 в начальной части интервала присутствия тока соответствующего контура. Поэто

конце интервала протекания тока последний обусловлен наведенными ЭДС, а в средней части - ЭДС источника питания, причем угол перекрытия токов в секциях каждой из обмоток зависит от величины индуктивности обмоток. Последнее обусловливает значительный дополнительный подмагничивающий ток. Импульсы тока, проходящие через согласно включенные секции обмоток электромагнита, наводят пульсирующее знакопостоянное магнитное поле и, следовательно, сипу электромагнитного притяжения якоря 12 к магнитопро- воду 11, а величина упругой подвески 13 относительно электромагнитной силы определяет работу устройства в режиме тягового электромагнита (упругие силы меньше или равны электромагнит- ным) или вибратора (упругие силы

больше электромагнитных в любом положении якоря). В режиме вибратора при больших значениях магнитного потока якорь 12 совершает движение к магни- топроводу 11, а при меньших значениях под действием упругой подвески 13 и инерционных сил, превышающих усилие, развиваемое электромагнитом, якорь совершает обратное движение.

Функциональность переменного резистора 10 заключается в регулировании силы тяги (амплитуды колебаний вибратора) путем изменения входного тока включением различных значений первой части R , переменного резистора, увеличение (уменьшение) значения которого уменьшает (увеличивает) значения переменной и постоянной составляющей тока в секциях обмоток, а также уменьшает (увеличивает) другую часть R переменного резистора, которая, в свою очередь, увеличивает (уменьшает) ток подмагничивания, создаваемого наведенными ЭДС в секциях обмоток (в основном, значение постоянной составляющей тока).

Таким образом, назначение частей переменного резистора R, и отнотении дополнительных токов функционально противонаправлено, что позволяет регулировать силу тяги (амплитуду колебаний вибратора) при постоянном отношении значений посто- янной и переменной составляющих тока а оптимальное значение определяется соответствующей величиной номинала переменного резистора в необходимом диапазоне регулирования силы тяги (амплитуды колебаний вибратора). Наименьшая величина номинала R переменного резистора 10 определяется экспериментально при данных конструктивных (входных) параметрах электромаг- нита и упругих элементов, последние из которых определяют работу вибратора в до- или зарезонансном режиме, и в необходимом интервале регулирования выходных параметров соответствен но положениям движка переменного резистора в двух крайних положениях ( и ) причем номинал R, в первом приближении может быть усмотрен как оптимальный, однако оп- тимальное значение для данного диапазона регулирования определяется по удельным показателям, например наибольшая сила тяги при наименьшей потребляемой мощности путем изменения входных параметров.

Применение изобретения позволяет улучшить тяговые характеристики электромагнита, а следовательно, увеличить силу тяги (амплитуду колебаний вибратора) за счет увеличения посто- янной составляющей тока в секциях обмоток путем более эффективного гашения накопленной магнитной энергии в соответствующих контурах электрической цепи; регулировать силу тяги (амплитуду колебаний) при постоянном отношении значений постоянной и переменной составляющих тока в секциях обмоток, что, в свою очередь, позволяет

поддерживать постоянной фазу возмуща5, ю (2о25 30

0

5

ющего усилия при регулировании амплитуды колебаний и неизменной резонансную частоту механических колебаний вибратора; уменьшить номинал переменного резистора RC в необходимом диапазоне регулировании силы тяги (амплитуды колебаний вибратора) и более рацио- нальнр использовать резистивный материал; увеличить стабильность работы устройства вследствие согласования электрических и механических характеристик .

Формула изобретения

Двухобмоточный электромагнит со встроенными выпрямителями,каждая из обмоток которого выполнена двухсекционной, содержащий четыре диода, переменный резистор и выводы для подключения источника переменного напряжения, причем первая секция первой обмотки соединена последовательно с второй секцией второй обмотки и первым диодом, первая секция второй обмотки соединена последовательно с второй секцией первой обмотки и вторым диодом, разноименные электроды первого и второго диодов р указанных последовательных цепях : объединены и соединены с одним из выводов для подключения источника переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения тяговых характеристик, переменный резистор одним вьшодом соединен с другим вьшодом для подключения источника переменного напряжения, другим выводом с точкой соединения разноименных электродов третьего и четвертого диодов, которые совместно с первым и вторым диодами включены в мостовую схему, а подвижный контакт переменного резистора подключен к точке соединения других концов указанных последовательных цепей.

Составитель А. Каретников Редактор Л. Веселовская Техрер П.Сердюкова Корректор М. Демчик

6689/49

Тираж 643Подписное

ВНИИПИ Государственного- комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб ,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г Ужгород, ул. Проектная, 4