Стенд для испытаний электромагнитов Советский патент 1991 года по МПК G05B23/02 

(Л

С

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров электромагнитов. Цель изобретения - расширение области применения стенда и повышение точности измерения. Стенд содержит источник 1 питания, датчики тока 2 и скорости 12 перемещения якоря электромагнита с жидкостным демпфером 17, измеритель противо-ЭДС, включающий инвертор 3, масштабирующий усилитель 4, сумматор 8 и датчик 10 напряжения, интеграторы 13, 14, инверторы 15, 16 и блок 18 вычисления электромагнитного усилия, содержащий узлы умножения 5 и деления 9, дифференцирующий усилитель 6 и интегратор 11. Стенд обеспечивает измерение характеристик электромагнитов с нелинейной магнитной системой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и предназначено для контроля параметров электромагнитов.

Цель изобретения - расширение области применения стенда и повышение точности измерения.

Положительный эффект изобретения достигается за счет того, что электромагнитное усилие определяется не по известной формуле

F,M-0.5(l§Ј-V-|i). (D

справедливой для небольшой группы электромагнитов с ненасыщенной магнитной системой, а по универсальной формуле

t

1 V

d(-ei) dt

dt, (2)

Рэм /

о

где l,-e, V - ток, противо-ЭДС и скорость перемещения якоря соответственно.

Выражение (2) получено из условия постоянства активного сопротивления обмотки электромагнита R const без учета потерь на гистерезис.

Так как

F3M (ei)dt, (3)

и А о

то после замены переменной получим

)«

Введение жидкостного демпфера с регулируемым коэффициентом демпфирования (например, за счет изменения вязкости жидкости или сечения канала, связывающего верхнюю и нижнюю полости демпфера) позволяет в широких преде/iax изменять

О

о

ч С

&J

IN

время цикла измерений (переходного процесса) и исключить влияние вихревых токов при снятии статических тяговых характеристик.

На чертеже представлена структурная схема стенда.

Стенд содержит источник 1 питания, датчик 2 тока, инвертор 3, масштабирующий усилитель 4, узел 5 умножения, дифференцирующий усилитель 6, исследуемый электромагнит 7, сумматор 8, узел 9 деления, датчик 10 напряжения, интегратор 11, датчик 12 скорости перемещения якоря электромагнита, интеграторы 13 и 14, инверторы 15 и 16, жидкостный демпфер 17 и блок 18 вычисления электромагнитного усилия. Измеритель противо-ЭДС включает датчик 10, инвертор 3, сумматор 8 и масштабирующий усилитель 4,

Стенд работает следующим образом.

Исследуемый электромагнит крепится на установочной плите, а шток механически соединяется с подвижной системой датчика 12 скорости. При снятии статических характеристик, подвижная система жидкостного демпфера 17 соединяется с подвижной системой датчика 12 скорости.

Под действием силы тяжести от массы подвижных частей демпфера, датчика скорости и электромагнита, шток (якорь) электромагнита устанавливается в положение, соответствующее максимальному рабочему воздушному зазору. После прогревания электронного блока устанавливаются нулевые значения напряжения на выходах всех электронных преобразователей.

При включении электромагнита шток будет перемещаться в направлении уменьшения рабочего воздушного зазора. Изменение перемещения, скорости, тока, потокосцепления, ЭДС, электромагнитной мощности и электромагнитной силы можно визуализировать посредством запоминающего осциллографа или документировать с помощью графопостроителя или цифропе- чатающего устройства, подключенных к выходам стенда, изображенным на схеме.

В случае необходимости осуществляется тарировка статической тяговой характеристики (определяется масштаб усилия) посредством калиброванных масс, присоединяемых к (штоку) механическому выводу электромагнита.

При достижении якорем стопа электромагнит отключается конечным выключателем (на схеме не показан) и шток возвращается в исходное положение.

Затем устанавливается новое значение напряжения и процесс повторяется.

Формула изобретения

0 тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерения характеристик электромагнита, стенд содержит измеритель противо-ЭДС датчик скорости перемещения якоря электромаг5 нита с жидкостным демпфером, два интегратора и два инвертора, выходы которых являются информационными выходами электродвижущей силы и электромагнитной мощности стенда, выхода интеграторов

0 служат информационными выходами перемещения якоря электромагнита и потокосцепления стенда, вход первого интегратора и информационный вход ско рости перемещения якоря электромагнита

5 блока вычисления электромагнитного усилия соединены с выходом датчика скорости перемещения якоря электромагнита с жидкостным демпфером, входы нторого интегратора и первого инвертора и инфор0 мационный вход противо-ЭДС Ьлока вычисления электромагнитного усилия сячэаны г выходом измерителя противо-ЭДС, информационный вход силы тока блока вычисления электромагнитного усилия м

5 информационный вход измерителя противо-ЭДС подключены к информационному выходу датчика тока, силовой выход которо го соединен с силовым входом измерителя противо-ЭДС, первый информационный вы0 ход блока вычисления электрома(нитного усилия связан с входом второго инвертора, а второй информационный выход является информационным выходом электромагнитного усилия стенда.

5

0 интегратор, выход которого является вторым информационным выходом блока, а вход соединен с выходом узла деления, вход делителя которого служит информационным входом скорости перемещения якоря

5 электромагнита блока, а вход делимого подключен к выходу дифференцирующего усилителя, вход которого соединен с выходом узла умножения, являющимся также первым информационным выходом блока, входы сомножителей узла умножения являются

информационными входами силы тока и противоэлектродвижущей силы блока.

3. Стенд по п.1,отличающийся тем, что измеритель противоэлектродвижущей силы содержит датчик напряжения, сумматор, инвертор и масштабирующий усилитель, выход которого является выходом измерителя, а вход соединен с выходом сумматора, входы слагаемых которого связаны с выходами инвертора и датчика напряжения, вход инвертора является информационным входом измерителя, а вход датчика напряжения служит силовым входом измерителя.