Устройство управления испытательным электромагнитным вибростендом Советский патент 1990 года по МПК H02M9/06 

Сл Сл

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических устройствах для создания гармонических колебаний вибростендов для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительной массой. Цель изобретения - повышение надежности, КПД и уменьшение массогабаритных показателей. Устройство состоит из подключенной к выходу выпрямителя 1 последовательной цепи из диода 2, катушки вибратора 3, диода 5 и конденсатора 10. Катод диода 5 соединен с анодом тиристора 9, катод которого соединен с началом катушки 3. Коммутатор 7 входом соединен с концом катушки 3, а выходом-с выводом конденсатора 10, соединенным с соответствующим выходом выпрямителя 1. Управление тиристором 9 и коммутатором 7 осуществляется блоком управления 8. Параллельно цепи из катушки 3 и диода 5 включена последовательная цепь из дополнительно введенных катушки 4 и диода 6, причем катушка 4 концом подключена к началу катушки 3, а диод 6 подключен катодом к катоду диода 5. Указанное выполнение устройства обеспечивает создание переменного потока в катушке электромагнита, что позволяет перемагничивать его по полной петле гистерезиса. Это способствует лучшему использованию железа электромагнита, увеличивая мощность и силу тяги магнита при неизменном сечении железа и без увеличения массы и габаритов электромагнита. Раздельное включение катушек вибратора позволяет работать каждой из них с частотой вдвое меньше рабочей, что уменьшает мощность рассеивания каждой катушки и повышает ее надежность. 2 ил.

N)

Фие.1

диод 6 подключен катодом к катоду диода 5. Указанное выполнение устройства обеспечивает создание переменного потока в катушке электромагнита, что позволяет перемагничивать его по полной петле гистерезиса. Это способствует лучшему использованию железа электромагнита, увеличивая мощность и силу тяги магнита при не-

Изобретение относится к области электротехники, может быть использо- ,вано в электромеханических устройствах для создания гармонических колебаний вибростендов для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительными массогабаритными показателями, например массой до 3 т

Целью изобретения является повышение надежности, КПД и уменьшение мас согабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена схема устройства управления электромагнитным стендом; на фиг. 2 - диаграмма токов, протекающих по катушкам (а, Б и диаграмма магнитного потока, получаемого в магнитопроводе электромагнитного вибратора (s).

Устройство (фиг, 1) содержит выпрямитель 1, вывод которого подключе « аноду диода 2, катод подключен к началу первой и концу второй обмоток катушек 3, вибратора, конец и начало которых соответственно подключены к анодам диодов 5 и 6 и входам вентильного коммутатора 7 с блоком 8 управления, причем катоды диодов 5 и 6 соединены между собой и подключены к анодам тиристора 9. Выход вентильного коммутатора 7 подключен ко второму выходу выпрямителя 1 и выводу конденсатора 10, второй вывод которого подключен к аноду тиристора 9, катод которого подключен к началу первой .катушки 3 вибратора, а управляющий электрод подключен к вентильному коммутатору 7.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени t 0 (фиг. 2) включается коммутатор 7 и по катушке k протекает рабочий ток Т4, возникший в магнитопроводе вибратора магнитный поток имеет направление, обусловленное направлением тока в катушке Ь

изменном сечении железа и без увеличения массы и габаритов электромагнита. Раздельное включение катушек вибратора позволяет работать каждой из них с частотой вдвое меньше рабочей, что уменьшает мощность рассеивания каждой катушки и повышает ее надежность. 2 ил.

вибратора, в момент времени t происходит запирание коммутатора 7 по первому входу. Энергия, накопленная в катушке , через диод 5 поступает в конденсатор 10.

В момент времени t0,T.e. через 1/2 периода рабочей частоты вибратора, включается коммутатор 7 по второму входу и рабочий ток 1Э протекает по катушке 3- Так как катушка 3 подключена встречно с катушкой , то

протекающий по ней ток создает в магнитопроводе вибратора магнитный поток противоположного направления. В момент времени t коммутатор 7 по второму входу отключается и т.д. В каждый момент включения вентильного коммутатора включается тиристор 9, который подключает катушку 3 к конденсатору 10, тем самым возвращая в рабочую цепь энергию, накопленную

в конденсаторе 10.

Формирование однополярных импульсов тока, величина и частота следования которых меняется в широких пределах (ток от 0 до 500 А; частота от 5 до 200 Гц), реализуется посредством управляемого выпрямителя 1 и блока 8 управления коммутатора 7. Изменение амплитуды и частоты рабочего тока происходит посредством изменения

уровня сигналов управления.

Системы управления выпрямителем и вентильным коммутатором несложны и включают известные схемы управления подобными устройствами (например, генераторы пилообразного напряжения, формирователи и усилители импульсов), т.е. задача создания переменного магнитного потока решается проще, нежели такая же задача в случае питания вибростенда переменным током, где потре- (бовалось бы вместо управляемого выпрямителя вводить преобразователь на

базе инвертора и непосредственного преобразователя частоты (НПЧ).

Создание переменного потока в катушке электромагнита позволяет пе- ремагничивэть его не по частной петле гистерезиса, как в случае однополяр- ного потока, а по полной петле. При этом лучше используется железо электромагнита, увеличивается его мощность так как работая в точке, далекой от насыщения, можно увеличивать величину импульса тока и тем самым силу тяги магнита при этом же сечении железа, не увеличивая веса и габаритов электромагнита. Раздельное включение катушек вибратора позволяет работать каждой из них с частотой вдвое меньше рабочей, что уменьшает мощность рассеивания каждой катушки и повышает ее надежность.

ч

U ft t

д.л л

titltt

Формула и з о 0 р е т е н и

Устройство управления испытательным электромагнитным вибростендом по авт. св. V Й15388, о т л и ч а - ю щ а е с я тем, что, с целью повышения надежности, КПД и уменьшения массогабаритных показателей, вибратор дополнительно снабжен второй катушкой и третьим диодом, причем к началу первой катушки вибратора подключен конец втором катушки, начапо второй катушки подключено к аноду третьего диода, катод которого соединен с катодом второго диода, а ко , мутатор дополнительно снабжен вторым входом, соединенным с началом второй катушки вибратора.

-1

Фиг. 2