Устройство для размагничивания Советский патент 1991 года по МПК H01F13/00 

Н управляющим злекродам тиристоров , 7, в. It, Ц

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для размагничивания деталей большой массы или группы деталей эквивалентной массы. Цель изобретения-уменьшение габаритов и массы устройства, а также повышение качества размагничивания. Устройство для размагничивания включает основной источник тока - обмотку 1 трансформатора 2, ограничительный резистор 3, основной зарядный ключ - тиристор 4 и основную конденсаторную батарею 5. Обмотка 6 трансформатора 2 является дополнительным источником тока, от которой через до- попни епъные зарядные ключи 7,8 заряжаются дополнительные конденсаторные батареи 9, 10; тиристоры 11. являются разрядными ключами, обеспечивающими разряд основной и дополнительной конденсаторных батарей на магнитную систему 13. 3 ил. сл с

№

Фиг.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для размагничивания деталей большой массы или группы деталей эквивалентной массы.

Целью изобретения является уменьше- ние габаритов и массы устройства, а также повышение качества размагничивания.

На фиг.1 представлена схема устройства для размагничивания; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства; на фиг.З - функциональная схема блокэ управления.

Устройство содержит основной -/юточ- ник тока - обмотку 1 трансформатора 2, ограничительный резистор 3, основной за- рядный ключ-тиристор 4 м основную конденсаторную батарею 5. Обмотка б трансформатора 2 является дополнительным источником тока, от которой через дополнительные зарядные ключи 7 и 8 заряжаются дополнительные конденсаторные батареи 9 и 10. Тиристоры 11 и 12 являются разрядными ключами, обеспечивающими разряд основной и дополнительной конденсаторных батарей на магнитную систему 13.

Возможный вариант блока 14 управления содержит последовательно включенные одновибратор 15 с инверсным выходом, вход которого соединен с входом Пуск, а выход-с управляющими электродами тиристоров 4, 7 и 8. Элемент 16 задержки, генератор 17, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора 11 и инвертор 18, выход которого соединен с уп- равляющим электродом 12, Величина выдержки At выбирается большей пслпериода колебаний питающей сети (15-20 мс). Период колебаний генератора выбирается большим на 20-25% периода колебаний контура. Длительность импульса одновиб- ратора 15 выбирается на 30-40% больше длительности колебательного процесса.

На фиг.2 обозначены: Ug - напряжение конденсатора 9, Uio - напряжение конден- сатора 10, IMC - напряжение на магнитной системе, |Мс - ток через магнитную систему),

Устройство работает следующим образом.

Исходно все три конденсатора 5, 9 и 10 заряжены, тиристоры 4,7 и 8 открыты, тиристоры 11 и 12 закрыты. 8 момент времени ti тиристоры 4, 7 и 8 закрываются до конца колебательного процесса, С небольшой задержкой открывается тиристор 12 и к маг- нитной системе 13 прикладывается суммарное напряжение конденсаторных батарей 5 и 10 (UMc). Начинается разряд конденсаторов. Величина емкости конденсатора 5 значительно (минимум в десять

раз) меньше емкости конденсаторов 9 и 10. Поэтому разряд конденсатора 10 значител ь- но меньше. В момент времени ta конденсатор 5 разряжается полиостью. В этот момент ток магнитной системы (1мс) достигает максимума. В дальнейшем происходит разряд индуктивности магнитов системы 13 м перезаряд конденсатора 5. В момент времени ta ток магнитной системы (мс) достигает нуля,тиристор 12 закрывается, после чего открывается тиристоо 11 и к магнитной системе 13 прикладывается суммарное напряжение конденсаторов 5 и 9. Процесс повторяется с обратным знаком, пока не закроется тиристор 11, после чего вновь открывается тиристор 12 и процесс повторяется. Блок управления работает следующим образом.

При поступлении сигнала Пуск, одно- зибратор 15 своим выходом закрывает тиристоры 4, 7 м 8 на время колебательного процесса. Через время, равное выдержке At (что необходимо для полного закрытия зарядных ключей), начинает работать генератор 17, поочередно открывая тиристоры 12, 11 и 12 и т.д., обеспечивая таким образом колебания в контуре. При возвращении од- новибратора 15 в исходное состояние схема возвращается в первоначальное состояние и начинается заряд конденсаторов.

В процессе колебаний потеря энергии в контуре компенсируется присоединением поочередно дополнительных конденсаторов. Параметры -контура (частота, ток через магнитную систему) определяются, в основном, параметрами основной конденсаторной батареи 5 и магнитной системы 13, Вместе с тем, количество энергии, запасенной в конденсаторах 9 и 10 может многократно превышать количество энергии в конденсаторе 5, зз счет чего длительность колебательного процесса существенно возрастает. Форма затухания колебательного процесса зависит от соотношения первоначального заряда конденсаторных батарей 9, 10 м 5, Если первоначальный заряд конденсаторов 9 и 10 мал, колебательный процесс вначале быстро затухает. При большем заряде затухания идет по закону, близкому к линейному. При еще большем заряде конденсаторов 9 и 10 начало колебательного процесса сопровождается ростом амплитуды колебаний.

Экспериментально проверено устройство для размагничивания со следующими параметрами. Конденсаторная батарея 5 емкостью 1000 мкФ заряжалась до 320 В. Конденсаторные батареи 9 и 10 емкостью 20000 мкФ заряжались до 70 В. Магнитная система 13 состояла из двух параплельно

соединенных катушек, намотанных проводом диаметром 2 мм на каркасах диаметром 250 мм, по триста витков на каждой. При этом частота колебаний 25 Гц, длительность колебательного процесса около 1,3 с.

Устройство выгодно отличается от известных меньшими габаритами и массой, поскольку в нем отсутствуют дополнительные дроссели, трансформаторы-магнитопрово- ды.

Кроме того, качество размагничивания в устройстве выше. Качество размагничивания зависит от числа циклов колебательного процесса при размагничивании, т.е. при фиксированной частоте - от длительности колебательного процесса Длительность колебательного процесса определяется добротностью колебательного контура, которая при малых частотах определяется, в основном, активным сопротивлением элементов контура. При введении дополнительных элементов в контур (в известном устройстве - накопители энергии) активное сопротивление возрастает. Новые связи между элементами , а именно включение конденсаторных батарей непосредственно в контур, позволяет уменьшить активное сопротивление контура.

В устройстве добротность определяется только магнитном системой. Вместе с тем, первоначально запасаемая энергия легко увеличивается присоединением дополнительных конденсаторных батарей без изменения параметров контура и, в частности, его добротности.

К дополнительным преимуществам устройства можно отнести возможность регулированияформызатухания

колебательного процесса путем изменения соотношения заряда основной и дополнительной конденсаторных батарей, что позволяет подобрать оптимальную форму. Формула изобретения

Устройство для размагничивания, включающее последовательно соединенные основной источник тока, ограничительный резистор, основной зарядный ключ-тиристор, основную конденсаторную батарею, а также магнитную систему, блок управления ключами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы устройства, а также повышения качества размагничивания, в устройство дополнительно введены два зарядных ключа-тиристора, два разрядных ключа-тиристора, дополнительные конденсаторы, выполненные в виде двух последовательно соединенных

конденсаторных батарей, причем первый вьшод их соединен с катодом первого дополнительного зарядного ключа и анодом первого разрядного ключа, а второй вывод соединен с анодом второго дополнительного зарядного ключа и катодом второго разрядного ключа, а общая точка дополнительных конденсаторов соединена с выводом дополнительного источника тока и общей точкой основного источника тока и

основной конденсаторной батареи, второй вывод дополнительного источника тока соединен с анодом первого и катодом второго дополнительных зарядных ключей, катод первого и анод второго разрядных ключей

соединены с выводом магнитной системы, второй вывод которой соединен с общей точкой основной конденсаторной батареи и основного зарядного ключа.

К тиристорам 4,7,8

К тиристор 11К тиристору f2

15

1617

Риг.З

18