Устройство для поддержания частоты вращения ротора насоса Советский патент 1992 года по МПК F04D15/00 F04B49/00 

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в системах маслоочистки гидравлических приводов.

Известно устройство для поддержания частоты вращения ротора насоса, содержащее контрольный и эталонный датчики отложений, имеющее установленные на роторе подвижные стержни, образующие между собой контрольный и эталонный зазоры, установленную в последнем немагнитную вставку, а также соосно размещенные в одной плоскости на корпусе неподвижные стержни и магниты, связанные между собой магнитным замыкателем, на котором между магнитами установлены катушки индуктивности, включенные последовательно в схему сравнения, выход которой соединен с регистрирующим прибором.

Недостатком этого устройства является нестабильность подачи насоса в связи с изменением частоты вращения ротора при накоплении отложений.

Цель изобретения - повышение стабильности подачи насоса.

Указанная цель достигается тем, что устройство для поддержания частоты враще- ния ротора насоса, содержащее контрольный и эталонный датчики отложений, имеющие установленные на роторе подвижные стержни, образующие между собой контрольный и эталонный зазоры, установленную в последнем немагнитную

-ч

-vf

3

0 |сл

вставку, а также соосно размещенный в одной плоскости на корпусе неподвижные стержни и магниты, связанные между собой магнитным замыкателем, на котором между магнитами установлены катушки индуктивности, включенные последовательно в схему сравнения, выход которой соединен с регистрирующим прибором, снабжено последовательно соединенными регулируемым задающим генератором, блоком сравнения частот, электронным усилителем и формирователем дополнительного вращающего момента на роторе в виде размещенного на последнем кольцевого магнита и закрепленного на корпусе ярма с установ ленными на нем двумя обмотками возбуждения, последовательно подключенными к выходу электронного усилителя, при этом полюса ярма закреплены под углом 30-60° относительно плоскости, в которой установлены магниты, а к одному входу сравнения частот и к одному входу электронного усилителя подключена одна из катушек индуктивности датчика отложений, кроме того, электронный усилитель может быть выполнен в виде стробирующего усилителя, стро- бирующий вход которого соединен с указанной катушкой индуктивности, устройство может быть снабжено логической схемой И, через которую к входу усилителя подключены выход блока сравнения частот и указанная катушка индуктивности, а блок сравнения частот выполнен с двумя выходами и снабжен светодиодом, установленным на одном из его выходов.

На фиг. 1 изображена схема устройства для поддержания частоты вращения ротора насоса; на фиг. 2 - схема устройства для включения в него логической схемы И; на фиг. 3 - схема установки ярма и кольцевого магнита в насосе; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - датчики отложений.

Устройство (фиг. 1) содержит контрольный и эталонный датчики отложений (не обозначены), связанные с регистрирующим прибором 1 через схему 2 сравнения, регулируемый задающий генератор 3, блок 4 сравнения частот, стробируемый электронный усилитель 5, светодиод 6, обмотки 7 возбуждения, намотанные на ярмо 8, вы- пол ненное из магнитно-мягкого материала, кольцевой магнит 9.

Устройство по схеме на фиг, 2 дополнительно содержит логическую схему И 10, а вместо стробируемого усилителя 5 установлен электронный усилитель 1.1 мощности.

Ярмо 8 с обмотками 7 возбуждения установлено на корпусе 12 насоса, а кольцевой магнит 9 установлен на роторе 13 насоса.

-

Устройство по фиг. 2 используется для насосов большой производительности и крупных габаритов.

Магнит 9, ярмо 8 и обмотки 7 образуют

5 формирователь дополнительного вращающего момента.

Устройство содержит неподвижные стержни 14, размещенные в одной плоскости магниты 15-17 с магнитным замыкате10 лем 18, катушки 19 и 20 индуктивности и немагнитную вставку 21, при этом подвижные стержни 22-24 закреплены на роторе 13 с образованием между ними контрольного и эталонного зазоров 25, 26, служащих 15 контрольным и эталонными датчиками, причем в зазоре 26 установлена немагнитная вставка 21, а стержни 14 установлены на корпусе 12 соосно стержням 22-24 соответственно и с зазором и соединены с регист20 рирующим прибором 1 через схему 2 сравнения, в которую включены катушки 19 и 20 индуктивности, установленные на магнитном замыкателе 18.

Полюса (не обозначены) ярма 8 закреп25 лены под углом 30-60° относительно плоскости, в которой установлены магниты 15-17,

Устройство по фиг. 1 работает следующим образом.

30При работе насоса ротор 13 вращается

относительно корпуса 12 и стержни 22-24 периодически проходят мимо стержней 14, при этом в катушках 19 и 20 возникают ЭДС индукции, которые взаимно компенсируют35 ся при отсутствии магнитопроводящих отложений на роторе 13.

Регулируемый задающий генератор 3 генерирует колебания высокой стабильности по частоте, которые подаются на вход А

40 блока 4 сравнения частот. От катушки 19 индуктивности импульсы подаются на вход В блока 4 сравнения частот и на стробируемый вход усилителя 5. Частота регулируемого задающего генератора 3 регулируется

45 так, что частота импульсов с катушки 19 при работе насоса в оптимальном режиме (при отсутствии отложений на роторе насоса) уравнивается. При этом на выходе С блока 4 сравнения частот отсутствует импульс на50 пряжения, вследствие чего усилитель 5 закрыт.

Ток через обмотки 7 не проходит и таким образом не влияет на частоту вращения ротора насоса.

55 В устройстве по фиг. 2 на вход Е логической схемы И 10 сигнал не поступает, вследствие чего и на ее выход Н сигнал не поступает и усилитель 11 закрыт. Ток через обмотки 7 не проходит и не влияет на работу насоса. Для начальной настройки устройства по фиг. 1 и 2 к выходу В блока 4 сравнения частот подключен светодиод 6, который высвечивается при равенстве числа импульсов, поступающих с генератора 3 и катушки 19.

По мере работы насоса происходит отложение механических примесей на роторе 13 (фиг. 3), износ насоса, вследствие чего частота вращения ротора 13 снижается. Уменьшение частоты вращения ротора приводит к снижению частоты импульсов, поступающих на вход В блока 4. На выходе С блока 4 появляется импульс напряжения. Одновременно на вход В и стробируемый вход усилителя 5 (фиг. 1) или выход С логической схемы И 10 и ее же вход Е с выхода С блока 4 сравнения частот (фиг. 2) с катушки 19 поступает импульс, совпадающий во времени с импульсом на выходе С. Строби- рующий усилитель 5 открывается (фиг. 1) или на выходе Н схемы И 10 (фиг. 2) появляется импульс напряжения, открывающий усилитель 11. Вследствие этого через обмотки 7 возбуждения протекает импульс тока, создающий в ярме 8 импульсное магнитное поле, воздействующее на кольцевой магнит 9, укрепленный на роторе 13 насоса. Импульсное магнитное поле ярма 8 синхронизовано с магнитными полюсами кольцевого магнита 9 так, что северный полюс ярма 8 в момент прохождения импульса тока через обмотки 7 находится против северного полюса кольцевого магнита 9, а южный полюс ярма 8 - против южного полюса кольцевого магнита 9. Угол между осью полюсов стержней 22-24 (фиг. 3) в момент поступления импульса тока в катушки 7 устанавливается поворотом ярма 8 в пределах 30-60° для получения максимального дополнительного вращающего момента, воздействующего на ротор 13 насоса за счет взаимодействия одноименных магнитных полей ярма 8 и кольцевого магнита 9. За счет дополнительного вращающего момента происходит приращение частоты вращения ротора 13 до оптимальной.

Если частота вращения ротора 13 стала оптимальной, то усилители на фиг. 1 и 2 закрываются и не влияют на работу насоса.

Кроме того, увеличение толщины механических отложений на роторе 13 приводит к уменьшению магнитного сопротивления контрольного зазора 25 между стержнями 22 и 23 по сравнению с магнитным сопротивлением эталонного зазора 26, которое не зависит от наличия отложений, поскольку заполнен немагнитной вставкой 21.

При этом растет магнитный поток на участке магнитного замыкателя 18 между магнитами 15 и 16 и соответственно увеличивается ЭДС. наводимая в катушке 19. При 5 превышении разностью ЭДС катушек 19 и 20 допустимой величины на выходе схемы 2 вырабатывается сигнал на регистрирующий прибор 1, сигнализирующий о наличии критической толщины отложений на роторе 13.

0 Ф о р м у л а и зо б рете н и я

1. Устройство для поддержания частоты вращения ротора насоса, содержащее контрольный и эталонный датчики отложений, имеющие установленные на роторе подвиж5 ные стержни, образующие между собой кон- трольный и эталонный зазоры, установленную в последнем немагнитную вставку, а также соосно размещенные в одной плоскости на корпусе неподвижные

0 стержни и магниты, связанные между собой магнитным замыкателем, на котором между магнитами установлены катушки индуктивности, включенные последовательно в схему сравнения, выход которой соединен с

5 регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности подачи насоса, оно снабжено последовательно соединенными регулируемым задающим генератором, блоком сравнения

0 частот, электронным усилителем и формирователем дополнительного вращающего момента на роторе в виде размещенного на последнем кольцевого магнита и закрепленного на корпусе ярма с установленными на

5 нем двумя обмотками возбуждения, последовательно подключенными к выходу электронного усилителя, при этом полюса ярма закреплены под углом 30-60° относительно плоскости, в которой установлены магниты,

0 а к одному входу блока сравнения частот и к одному входу электронного усилителя подключена одна из катушек индуктивности датчика отложений.

2.Устройство по п. 1,отличающее- 5 с я тем, что электронный усилитель выполнен в виде стробирующего усилителя, стро- бирующий вход которого соединен с указанной катушкой индуктивности.

3.Устройство поп. 1,отличающее- 0 с я тем, что оно снабжено логической схемой

И, через которую к входу усилителя подключены выход блока сравнения частот и указанная катушка индуктивности.

4.Устройство по пп. 1 -3, о т л и ч а ю ц- 5 е ее я тем, что блок сравнения частот выполнен с двумя выходами и снабжен светодио- дом, установленным на одном из его выходов,

Использование: в системах маслоочистки гидравлических проводов. Сущность изобретения: контрольный и эталонный датчики отложений имеют установленные на роторе подвижные стержни. Стержни образуют между собой контрольный и эталон- ный зазоры. В эталонном зазоре установлена немагнитная вставка. Соосно размещенные в одной плоскости на корпусе неподвижные стержни и магниты связаны между собой магнитным замыкателем, на к-ром между магнитами установлены катушки индуктивности, включенные последовательно в схему сравнения, выход к-рой соединен с регистрирующим прибором. Последовательно соединены регулируемый задающий генератор, блок сравнения частот, электронный усилитель и формирователь дополнительного вращающего момента на роторе в виде размещенного на роторе кольцевого магнита и закрепленного на корпусе ярма с установленными на нем двумя обмотками возбуждения. Обмотки последовательно подключены к выходу электронного усилителя. Полюса ярма закреплены под углом 30-60° относительно плоскости, в к- рой установлены магниты. К одному входу блока сравнения частот и к одному входу электронного усилителя подключена одна из катушек датчика отложений. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. сл С

13

1779795

I

К

И Фиг. 5