Электромагнитный вибратор Советский патент 1992 года по МПК H02K33/14 

XI 00

00

со

Изобретение относится к электротехнике, а именно к специальным электрическим машинам, в частности электромагнитным виброприводам возвратно-поступательного движения, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для создания знакопеременных вибрационных сил в производственных механизмах.

Известен двухтактный электромагнитный вибратор, электромагнитная часть которого состоит, из шихтованного прямоугольного сердечника Н-образной формы из листовой электротехнической стали, двух якорей и обмоток,

Однако известный двухтактный электромагнитный вибратор вследствие его од- нофазности вызывает неравномерную загрузку питающей сети, что ограничивает установленную мощность вибратора. Кроме того, этот вибратор по своим массогабарит- ным показателям обладает характерными для однофазных электрических машин недостатками.

Известен также работающий от трехфазной сети электромагнитный вибратор, также содержащий сердечник Ft-образной формы и два якоря, жестко соединенные между собой, снабженный двумя расположенными на продольных стержнях обмотками с подключенными к ним полупроводниковыми выпрямительными элементами и третьей обмоткой, размещенной на поперечном стержне сердечника, причем, обмотки соединены звездой и начало . третьей обмотки соединено с концами двух других, а полупроводниковые выпрямительные элементы подключены к обмоткам на продольных стержнях одноименными выводами (прототип).

Однако данный электромагнитный вибратор не обеспечивает наличие знакопеременного тягового усилия за весь период трехфазного напряжения питающей сети, усилия, воздействующие на якоря, неодинаковы по форме и сильно отличаются от синусоидальных, не обеспечивается равномерная загрузка питающей сети, а необходимость намотки катушек на поперечный стержень сердечника усложняет технологический процесс изготовления вибратора.

-Целью изобретения является повышение мощности, обеспечение равномерности загрузки питающей сети и симметричности колебаний якоря, а также упрощение технологии изготовления.

Цель достигается тем, что электромагнитный вибратор выполнен с разделенной на полуобмотки трехфазной обмоткой, причем, выполненные в виде идентичных катушек полуобмотки двух фазных обмоток намотаны соответственно на нижнюю и верхнюю часть противоположных продольных стержней магнитопровода, обмотка же третьей фазы состоит из четырех катушек, каждая из

которых намотана на верхнюю, либо нижнюю часть продольных стержней и последовательно каждой из восьми катушек включены полупроводниковые выпрямительные элементы. На фиг.1 показана общая схема элект0 ромагнитного привода возвратно-поступа- тельногд действия (стрелками обозначено направление магнитного потока Ф); на фиг.2 - схема электрических соединений; на фиг.З- графики изменения фазных напря5 жений UA, и UB, Uc; на фиг.4-6 токов нагрузки i в фазах А, В и С соответственно; на фиг,7 - силы тяги X в функции времени t

Устройство содержит магнитопровод прямоугольного поперечного сечения, -ших0 тованный из листовой электротехнической стали, включающий Н-образный сердечник

1с двумя жестко соединенными между собой одинаковыми верхним 2 и нижним 3 якорями. На один верхний продольный

5 стержень 4-1 сердечника 1 намотаны катушка 5-1 фазы А и катушка 5-2 фазы С, а на другой верхний продольный стержень Л2намотаны катушки 5-3 фазы В и 5-4 фазы С, катушки каждого стержня соединены по0 следовательно-согласио, а точки соединения катушек противоположных стержней соединены между собой. Аналогично на один нижний продольный стержень 6-1 сердечника 1 намотаны катушка 7-1 фазы А и

5 катушка 7-2 фазы С, а на другой нижний продольный стержень 6-2 катушки 7-3 фазы В и 7-4 фазы С, причем катушки каждого стержня соединены также последовательно- согласно, а точки соединения катушек противо0 положных стержней соединены между собой. Между каждой катушкой 5 или 7 и сетевым зажимом А, В и С включены полупроводниковые выпрямительные элементы 9-1...9-8 согласно схеме электрических соединений фиг.2.

5 Электромагнитный привод возвратно- поступательного движения работает следующим образом. Обмотки фаз А, В и С подключаются к трехфазной сети. В отрезке времени от to до ti (фиг.2-1), когда наиболь0 шее значение имеет линейное напряжение UCB, ток ICD в схеме (фиг.2) под воздействием этого напряжения протекает от фазы С к фазе В через катушки 7-2, 7-3 и полупроводниковые выпрямительные элементы 9-8

5 и 9-3, а ток JCA под воздействием меньшего напряжения протекает через катушки 5-4,5- 1 и полупроводниковые выпрямительные элементы 9-6, 9-2 от фазы С к фазе А (фиг.З, поз.2, 3 и 4), вследствие чего притягивается нижний якорь 3. В отрезке времени OTti до t2

наибольшее значение имеет фазное напряжение UA, поэтому протекает ток IAB через полупроводниковые элементы 9-1 и 9-3, а также катушки 7-1 и 7-3 и ток ICA через выпрямительные элементы 9-1 и 9-5 и ка- тушки 7-1 и 7-4; притянутым остается нижний якорь 3, фиг.1.

В отрезке времени OTt2 до гз максимальным становится фазное напряжение UB и ток IBC через выпрямительные элементы 9- 4 и 9-7, а также катушки 5-3 и 5-2 протекает от зажима В к С, в то же время ток IBA через выпрямительные элементы 9-4 и 9-2, а также катушки 5-3 и 5-1 протекает от В к А, вследствие чего притягивается верхний якорь 2, фиг,1.

Аналогично в отрезке времени от 1з до т.4 при максимальном фазном напряжении DC протекают токи ICA через выпрямительные элементы 9-6 и 9-2 и катушки 5-4 и 5-1, а также ICB через выпрямительные элементы 9-8 и 9-3 и катушки 7-2 и 7-3; притянутым остается верхний якорь 2, однако сила тяги постепенно страдает.

Наконец, отрезок времени от t4 до ts качественно аналогичен отрезку времени от

tOAOtl.

Таким образом, получается колебательное возвратно-поступательное движение с частотой, равной частоте питающей трех- фазной сети.

Последовательность работы электрической схемы (фиг.2) электромагнитного привода возвратно-поступательного действия приведена в таблице.

Устройство позволяет более равномерно загрузить питающую сеть , мощность виб- ратора без изменения конструкции и

габаритов магнитопровода увеличивается на 35%, обеспечиваются симметричные колебания якоря по закону, близкому к синусоидальному. Вследствие того, что отсутствует необходимость намотки катушки на поперечный стержень сердечника, облегчается существенно технологический процесс изготовления,

Формула изобретения Электромагнитный вибратор, содержащий сердечник Н-образной формы, два якоря, расположенных возле концов сердечника и жестко связанных между собой, размещенные на продольных стержнях катушки трехфазной обмотки с подключенными к ним полупроводниковыми выпрямительными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности вибратора, равномерности загрузки питающей сети и симметричности колебаний якоря, а также упрощения технологии изготовления, выполненные в виде идентичных катушек полуобмотки двух фазных обмоток намотаны соответственно на нижнюю и верхнюю часть противоположных продольных стержней магнитопровода, обмотка третьей фазы состоит из четырех таких же катушек, каждая из которых намотана на верхнюю либо нижнюю часть продольных стержней и последовательно каждой из восьми катушек включены полупроводниковые выпрямительные элементы, точки соединения катушек противоположных стержней верхней и нижней частей магнитопроводз соединены между собой, а намотка катушек выполнена так, что создаваемые ими магнитные потоки как в верхней, так и в нижней частях магнитопровода одинаковы по направлению.

3-

32

Использование: в различных отраслях промышленности для создания знакопеременных вибрационных сил в производственных механизмах. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде Н-образ- ного сердечника 1 с двумя якорями 2, 3 и оснащено трехфазной обмоткой, причем выполненные в виде идентичных катушек полуобмотки двух фазных обмоток намотаны соответственно на нижнюю и верхнюю части противоположных продольных стержней магнитолровода. обмотка же третьей фазы состоит из четырех таких же катушек, каждая из которых намотана на верхнюю либо нижнюю часть продольных стержней, и последовательно каждой из восьми катушек включены полупроводниковые выпрямительные элементы (9-1...9-8), точки соединения катушек противоположных стержней верхней и нижней части магнитопровода соединены между собой, а намотка катушек выполнена таким образом, что создаваемые ими магнитные потоки как в верхней, так и в нижней части магнитопровода одинаковы по направлению. Электромагнитный привод обладает повышенной мощностью, обеспечивает более равномерную загрузку питающей сети и симметричность колебания якоря, а также упрощение технологического процесса изготовления по сравнению с существующими. 7 ил.

.З |

С Г:

Редактор

( з.7 Составитель Р.Ксоврели Техред М.МоргенталКорректор Е.Папп

Фиг. 2