Устройство для снятия силовых характеристик электромагнитов Советский патент 1987 года по МПК H01F7/13 H01H49/00 G05B23/02 

13

дет разомкнута и его обмотка обесто- чена. Тогда электродвигатель 1, подключенный через размыкающие контакты ;18у 19 КР 14 к положительному полюсу источника питания начнет ослаб- {пять натяжение динамометра 5 до тех пор, пока якорь 6 не замкнется с вторым толкателем 8 и не возникнет цепь питания КР 14, которое своими контактами 15,16 включит сигнальный индикатор 20, а своими контактами J7,18 КР 14 изменит полярность питания электродвигателя 1, в результате чего произойдет реверс электродвигателя 1 и натяжение динамометра 5 начнет возрастать, погаснет сигнальный индикатор 20 и вновь произойдет реверс электродвигателя 1. Возникнет колебательный процесс с некоторой частотой. Показания снимают в момент установле

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических силовых характеристик электромагнитов,- упругих элементов и других сило- вых устройств.

Целью изобретения является повьше- ние точности измерения и расширение диапазона измеряемых усилий.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. .

Устройство состоит из электродвигателя 1, вал которого через редуктор 2 ходовой винт 3 и толкатель 4 с гайкой связан с одним из концов пружинного динамометра 5. Другой конед динамометра 5 соединен с хвостовой частью якоря 6 испытуемого электромагнита 7. С противоположной стороны якоря 6 встречно измеряемому тягово- му усилию расположен подвижной контакт - упор 8, кинематически соединенный с индикатором 9 положения якоря и содержащий второй толкатель 10 с гайкой, ходовой винт 11 и рукоятку 12. Устройство содержит также источник 13 двуполярного питающего напряжения , коммутационное реле 14 с замыкающими парами контактов J 5,16 и 17, 38 и размыкающими контактами 18

ния колебательного процесса, который фиксирует по миганию сигнального индикатора 20. Если тяговое усилие пре- вьшает предел измерения шкалы динамометра 5, производится дополнительное уравновешивание при помощи системы разновесов 21, Контролируемое тяговое усилие определяют как сумму показаний динамометра 5 и веса установленной системы разновесов 2J. Использование системы разновесов 2.1 обеспечивает возможность измерения усилия в широком диапазоне с точностью, определяемой чувствительностью динамометра 5, а наличие в процессе измерения автоколебательного режима снижает погрешности измерения, обусловленные нелинейностью измерительной системы, путем их линеаризации и усреднения случайных погрешностей, J шт.

0

5

5

19, сигнальный индикатор 20, подклю- ченный к источнику питания через замыкающие контакты 15 и 16 реле 14 и систему 21, разновесов, соединенную с хвостовой частью якоря 6 электромагнита 7 с помощью нити, перекинутой через блок 22.

Цепь питания коммутационного реле 14 содержит автоматически переключаемую контактную группу, образованную контактом - упором 8 и якорем 6. Один полюс электродвигателя через ключ 23 с помощью размыкающей пары контактов 18 и 19 подключен к положительному, а с помощью замыкающих контактов J7 и 18 реле 14 - к отрицательному полюсу источника 13 питания. Другой полюс электродвигателя соединен с общей клеммой источника 13 двуполярного питающего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

С помощью рукоятки 12 и индикатора 9 контакт - упор 8 выставляется в положение, соответствующее координате якоря 6, в которой необходимо измерить значение тягового усилия F . В обмотку электромагнита подается нужное значение тока 1. Под действием развиваемого этим током усилия якорь 6

стремится переместиться по направлению к контакту - упору 8, растягивая измерительный элемент динамометра 5 до некоторого усилия F. При этом в зависимости от соотношения усилий F и F якорь электромагнита либо остановится, не доходя до контакта - упора 8 (), либо упрется в него (F 7 F).Затем включается ключ 23, и в положении, заданном вторым толкателем, автоматически производится измерение тягового усилия F. Если при этом в момент включения ключа 23 якорь 6, например, образовал электри- ческий контакт с вторым толкателем, цепь питания коммутационного реле 14 будет разомкнута и его обмотка обесточена. Тогда электродвигатель 1,подключенный через размыкающие контак- ты 18 и 19 реле 14 к плюсовой клемме двуполярного источника 13 питающего напряжения, начнет ослаблять натяжение динамометра 5 до тех пор, пока сила F не станет равной или больше F и якорь 6 не упрется во второй толкатель и не замкнет цепи питануя реле 14. Реле 14 включится и своими контактами 15 и 16 включит сигнальный индикатор 20, а контактами 17 и 18 поменяет полярность подключения электродвигателя 1. Произойдет реверс направления вращения вала электродвигателя 1 и натяжение динамометра 5 начнет возрастать. В момент, когда F F , якорь 6 оторвется от второго толкателя и обесточит реле 14. Погаснет сигнальный индикатор 20 и вновь произойдет реверс электродвигателя J Натяжение динамометра 5 снова начнет уменьшаться и процесс повторится. В результате в системе установится автоколебательный процесс. Автоколебания будут совершаться с некоторой частотой вокруг точки, соответствующей заданному вторым толкателем рабочему положению якоря 6. После установления указанного режима, о чем свидетельствует мигание сигнального ди- дикатора 20, снимается показание динамометра 5. Затем с помощью второго толкателя вращением ручки 12 устанавливается новое положение якоря 6 и дроцесс измерения повторяется.

Работа устройства при замкнутом начальном положении второго толкателя осзш1ествляется аналогично.

При необходимости измерения условий с высокой точностью в широком

5 о Q

5

5

диапазоне, превышающем верхний предел измерения динамометра 5, перед включением ключа 23 осуществляется предварительное грубое уравновешивание измеряемого тягового усилия F весом Q грузов 21 до погасания сигнального индикатора 20, причем вес (саждого груза из системы 21 разновесов не превьш1ает полного диапазона измерения Динамометра 5. В этом случае значение измеренного тягового усилия электромагнита находится по формуле F Q + Fj. В остальном устройство работает аналогично.

Таким образом, отсутствие устройства для снятия силовых характеристик электромагнитов промежуточных преобразовательных элементов и обеспечение в нем прямого метода измерений, осуществляемого компенсационным способом в произвольных оптических положениях якоря испытуемого электромагнита, позволяет существенно повысить точность измерений и расширить диапазон измеряемых усилий. Использование системы разновесов обеспечивает возможность измерения усилий в широком диапазоне с точностью, определяемой чувствительностью динамометра. Наличие в процессе измерений автоколебательного режима позволяет дополнительно устранить ошибки, обусловленные различными нелинейностями измерительной системы, путем их вибрационной линеаризации и усреднения случайных погрешностей.

Формула изобретения

Устройство для снятия силовых характеристик электромагнитов, содержащее электродвигатель, блок регистрации, первый ходовой, винт и первый толкатель, о тли- чающееся тем, что, с целью поБьш1ения точности измерения и.расширения диапазона измеряемых усилий, в него введены источник постоянного напряжения, второй толкатель, второй ходовой винт, индикатор положения якоря контролируемого электромагнита, коммутационное реле с переключающей и замыкающей контактными группами, а блок регистрации снабжен сигнальным индикатором и динамометром, причем второй толкатель установлен с возможностью воздействия на якорь контролируемого электромагнита и образования с ним элект- .

5 13560136

рического контакта, динамометр уста-жительному полюсу источника постоян- новлен между якорем контролируемогоного напряжения, а второй неподвиж- электромагнита и первым толкателем,ный контакт переключающей контактной обмотка коммутационного реле, второйгруппы коммутационного реле соединен толкатель и положительный полюс ис- с отрицательным полюсом источника по- точника постоянного напряжения соеди- стоянного напряжения, подвижный кон- нен последовательнно, подвижный кон-такт замыкающей контактной группы ком- такт переключающей контактной груп-мутационного реле соединен с сигналь- пы коммутационного реле включен вным индикатором блока регистрации, а цепь обмотки возбуждения электродви-Ш неподвижный контакт замыкающей кон- гателя, первый неподвижный контакттактной группы соединен с отрицатель- переключающей контактной группы ком-ным полюсом источника постоянного на- мутационного реле подключен к поло-пряжения.

Составитель Н.Малахова Редактор А.Лвйяина Техред И.Попович Корректор А.Тяско

Заказ 5797/44 Тираж 697 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических силовых характеристик электромагнитов (ЭМ). Цель изобретения - повьппение точности измерения и расширение диапазона измеряемых . усилий. При работе устройства с помощью рукоятки 12 по индикатору 9 положения выставляется второй толкатель 8 в положение, при котором якорь 6 достигает координаты, в которой контролируется тяговое усилие. В обмотку ЭМ 7 подается напряжение, при этом якорь 6 перемещается к второму толкателю 8, растягивая динамометр 5. В положении, заданном вторым толкателем 8, автоматически производится измерение тягового усилия. Если при этом в момент включения ключа 23 якорь 6, например, не образовал электрический контакт с вторым толкателем 8, то цепь питания коммутационного реле (КР) 14 буШ 1(Л / тч: Г Л Д 3 /4 САЭ СП 05 22 Оэ