Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода Советский патент 1992 года по МПК H01F13/00 

(Л

с

Изобретение относится к устройствам для намагничивания, например, магнитоэлектрических тормозов. Сущность изобретения: за счет введения в устройство цепи обратной связи, содержащей детектор, формирователь опорного напряжения, компаратор напряжения и программируемый регулятор напряжения, обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства с обеспечением намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода, содержащего магнитопровод и обмотку возбуждения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода; на фиг.2 - пример размещения электромагнитного привода (магнитоэлектрического тормоза) с намагничиваемым магнитом в полости индуктора устройства для намагничивания высококоэрцитивных магнитов.

Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода состоит из импульсного источника тока 1, индуктора 2,

программируемого регулятора напряжения 3. амплитудного детектора 4, формирователя опорного напряжения 5 и компаратора 6. Электромагнитный привод в виде магнитоэлектрического тормоза 7 в сборе с намагничиваемым постоянным магнитом 8, магнитопроводом 9 и обмоткой возбуждения 10 размещен в полости каркаса 11 обмотки 12 индуктора 2 (см. фиг.2). причем обмотка возбуждения 10 индуктивно связана (при намагничивании) с обмоткой 12 индуктора 2.

Вход программируемого регулятора напряжения 3 соединен с выходом компаратора напряжения 6, а выход подключен к импульсному источнику тока 1,соединенному своим выходом с индуктором 2 Выход амплитудного детектора 4 подключен к первому входу компаоатора напряжения 6, второй вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения 5 На

ч|

JCO

сл ю

N IGJ

входе амплитудного детектора 4 предусмотрены выводы для подключения обмотки возбуждения 10 электромагнитного привода 7.

Устройство для намагничивания высо- кокоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода работает следующим образом.

Программируемый регулятор напряжения 3 вырабатывает сигнал управления импульсным источником тока 1, который формирует намагничивающий импульс с заданной амплитудой и длительностью переднего фронта, обеспечивающий с одной стороны полное промагничивание магнито- провода 9 и постоянного магнита 8 электромагнитного привода 7 в сборе, а с другой стороны - возбуждение в обмотке 10 мгновенных значений напряжения в течение длительности переднего фронтав намагни- чивающего импульса, не превышающих величины напряжения пробоя изоляции Епроб обмотки возбуждения 10 электромагнитного привода.

Между индуктором 2 и обмоткой воз- буждения 10 электромагнитного привода имеется индуктивная связь. Магнитный поток, создаваемый индуктором, проходит по магнитопроводу электромагнитного привода, на котором расположена указанная об- мотка.

В процессе намагничивания (нарастания переднего фронта намагничивающего импульса) сигнал, пропорциональный напряжению на обмотке возбуждения 10 электромагнитного привода, поступает с обмотки возбуждения 10 на вход амплитудного детектора 4. Формирователь опорного напряжения 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный напряжению Eon Епроб., который поступает на второй вход компаратора напряжения 6. На его первый вход подается сигнал с выхода детектора 4. Сигнал рассогласования (в случае, если величина напряжения на обмотке возбуждения 10 превышает величину напряжения Eon) поступает на вход регулятора напряжения 3, который вырабатывает сигнал коррекции, управляющий работой источника тока 1. Последний изменяет наклон переднего фрон- та намагничивающего импульса так, что напряжение Е на обмотке возбуждения 10 электромагнитного привода становится меньше величины Е0п, вырабатываемой формирователем опорного напряжения 5. Таким образом, за счет введения в устройство цепи обратной связи, содержащей детектор 4, формирователь опорного напряжения 5, компаратор напряжения 6 и

программируемый регулятор напряжения 3, обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства с обеспечением намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода при сохранении целостности его обмотки возбуждения 10 за счет автоматического формирования и корректировки параметров намагничивающего импульса.

Время нарастания (длительности) переднего фронта намагничивающего импульса, задаваемое программируемым регулятором напряжения 3, рассчитывают для конкретных намагничиваемых электромагнитных приводов с учетом их электромагнитных (магнитная проницаемость fir и удельная электрическая проводимость а) и характерных геометрических (толщина, диаметр и т.п.) параметров. При этом время нарастания (длительности) t переднего фронта намагничивающего импульса должно быть не меньше времени, необходимого для полного промагничивания магнитопровода 9 электромагнитного привода 7.

При апериодическом намагничивании эквивалентная глубина д проникновения магнитного поля в ферромагнитный объект определяется соотношением

( -i-,(1)

I TtflojilfCrv

где /г - магнитная константа; Цо 4 я Гн/м

Отсюда время t, необходимое для полного промагничивания магнитопровода 9 (например, половины толщины, радиуса электромагнитного привода),

длЦо/МгО

(2)

С другой стороны, напряжение Е, наводимое в обмотке возбуждения 10с числом витков W при импульсном намагничивании, по закону электромагнитной индукции

Е -W

ДФ

At

(3)

где

ДФ At

приращение магнитного потока

за время длительности переднего фронта намагничивающего импульса.

Тогда время длительности переднего фронта намагничивающего импульса

t W® W rHS -(4)

Eon.Eon.

где Ф - величина магнитного потока за время длительности переднего фронта намагничивающего импульса;

Н - напряженность магнитного поля индуктора 2;

S - площадь поперечного сечения маг- нитопровода 9 электромагнитного привода;

Еоп. - допустимое напряжение на об- мотке возбуждения 10 электромагнитного привода 7, меньше величины напряжения пробоя изоляции обмотки (Еоп. Епроб.).

По формулам (2) и (4) можно определить время t длительности переднего фронта на- магничивающего импульса, которое должно удовлетворять двум условиям: полному про- магничиванию магнитопровода 9 электромагнитного привода 7 (см. формулу 2) и сохранению целостности его обмотки 10 при намагничивании (см. формулу 4).

Изобретение расширяет функциональные возможности устройства для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода за счет введения цепи обратной связи, содержащей амплитудный детектор, формирователь

-

J

опорного напряжения, компаратор напряжения и программируемый регулятор напряжения, формирующий намагничивающий импульс заданной амплитуды и длительности.

Формула изобретения Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода, содержащее импульсный источник тока и индуктор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено амплитудным детектором, формирователем опорного напряжения, компаратором напряжения и программируемым регулятором напряжения, вход которого соединен с выходом компаратора напряжения , а выход подключен к импульсному источнику тока, соединенному своим выходом с индуктором, выход амплитудного детектора подключен к первому входу компаратора напряжения, второй вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, на входе амплитудного детектора предусмотрены выводы для подключения обмотки возбуждения электромагнитного привода.

2

--А -1/

If

Фиг1

8 10 9

11