Устройство с магниторезонансным подвесом ротора Советский патент 1993 года по МПК G01C19/24 

Изобретение относится к области точного приборостроения и нетрадиционных электрических машин общепромышленного назначения.

Известно устройство с магниторезонан- сным подвесом ротора, содержащее сферический ротор, многополюсный статор с электрическими контурами, катушки двух сдседних полюсов которых соединены- параллельно и подключены к одной настроечной емкости, однофазный источник питания, с одной из клемм которого соединены все настроечные емкости.

Основным недостатком такого прибора является сложность конструкции и увеличенное потребление энергии из-за необходимости применения для осуществления разгона ротора внешнего разгонного устройства в виде статора разгона, двухфазного источника питания, нарушения электрической и магнитной неоднородности ротора из-за установки в нем токопрово- дящего кольца. Кроме того, установка

токопроводящего кольца на роторе приводит и к ухудшению тонностных характеристик прибора.

Целью предполагаемого изобретения

является упрощение конструкции и уменьшение потребляемой мощности.

Эта цель достигается тем, что в устройстве свободные концы катушек в четной и нечетной последовательности объединены в две ветви, одна из которых подсоединена ко второй клемме источника питания, а вторая - к первой. Параллельные ветви могут быть объединены в две группы, одна из которых ветви нечетной последовательности,

С а вторая -четной последовательности, причем одна группа подключена к фазе источника питания, а вторая замкнута накоротко на общую точку источника питания подвеса. При такой схеме соединения обмоток магнитный подвес будет создавать вращающий момент, с помощью которого осущест1 вляется разгон ротора. В этом случае отпадает необходимость во внешнем разгонном устройстве.

ел

с

о

СП

ГО 00

4

Для регулирования величины вращающего момента в короткоэамкнутую катушечную группу включено дополнительное регулируемое комплексное сопротивление.

Для осуществления реверса вращения в обмотку вводится переключающее устройство, меняющее местами катушечные группы.

На фиг. 1 показан в качестве примера прибор с магниторезонзнсным подвесом сферического ротора; на фиг.2 - схема соединения катушек полюсов обмотки подвеса.

Прибор содержит корпус 1 с крышками 2, 3, датчики угла 4, 5, сферический ротор 6 с цилиндрическим отверстием 7, изготовленный из магнито-однородного феррито- вого порошка и имеющий гладкую сферическую поверхность, два статора подвеса 8, 9с обмотками 10,11.

Обмотка статора подвеса имеет, например, восемь полюсов (ветвей), (фиг.2) образуя последовательность с 1 до 8с попарно-чередующейся полярностью (2,3- N; 4,5-S; 6,7-N; 8,1-S). Катушки соседних разноименных полюсов (1,2; 3,4; 5,6; 7,8) соединены попарно-параллельно с настроечными емкостями Ci, €2, Сз, Сд.

С одной стороны параллельные ветви подключены к общей точке О однофазного источнику питания U через настроечные емкости и демпфирующие диодные мосты лоз. 9, 10, 11, 12.

С другой стороны параллельные ветви объединены в две группы, одна из которых включает ветви (полюса) нечетной последовательности 1, 3, 5,, 7, а вторая - четной последовательности - 2,4, б, 8. Одна группа ветвей подключена к фазе источника питания А, а вторая - замкнута накоротко на общую точку источника питания подвеса 0.

Настроечные емкости могут иметь различные схемы включения, а параллельные ветви могут содержать мостовые (фиг.2) и другие схемы для демпфирования колебаний ротора.

Для осуществления реверса вращения с помощью переключателя. П катушечные группы меняются местами, Для регулирования тока в короткрзамкнутой катушечной

группе (2, 4, 6, 8), в нее последовательно включено дополнительное регулируемое сопротивление.

При подключении обмоток 10, 11 статоров подвеса 8, 9 к однофазному источнику

питания U ротор 6 под действием радиальной центрирующей силы всплывает между статорами подвеса. В то же время он поворачивается на угол а(фиг.1) под действием тангенциальной дестабилизирующей силы

одностороннего магнитного тяжения, вызванной протеканием токов в короткозамк- нутой группе катушек полюсов (2, 4, 6, 8). Смещение отверстия 7 на угол а между полюсами статоров подвеса 8, 9 равносильно

созданию на роторе индуктора с числом зубцов Z 1 и вызывает появление в воздушном зазоре дополнительного магнитного поля с числом полюсов (р ± 1), где р - число пар полюсов основного поля. В нашем случае р 2, т.к. в представленной схеме соединения обмоток подвеса (фиг.2) имеем 4 олюса с двумя параллельными ветвями.

Основное магнитное поле с числом пар полюсов р, создаваемое группой катушек (1,

з, 5, 7), подключенных к источнику питания U, взаимодействуя с зубцами - краями отверстия 7 ротора 6 через дополнительное магнитное поле (р - 1), индуцируемое в ко- роткозамкнутой группе катушек (2, 4, б, 8),

создает асинхронный вращающий момент, обеспечивающий разгон ротора до номинальных оборотов.

Изобретение относится к точному приборостроению. Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение энергопотребления путем совмещения функций катушек подвеса и раскрутки ротора. Электрические контуры многополюсного статора выполнены в виде параллельно соединенных катушек, подсоединенных к одной настроечной емкости, причем свободные концы катушек объединены в парал- лельные ветви в четной и нечетной последовательности. Ветви в свою очередь соединены с клеммами источника питания, с одной из которых соединены и все настроечные емкости. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Формул а изобретения

1, Устройство с магниторезонансным подвесом ротора, содержащее сферический ротор, многополюсный статор с электрическими контурами, катушки двух соседних полюсов которых соединены параллельно и подключены к одной настроечной емкости, однофазный источник питания, с одной из клемм которого соединены всё настроечные емкости, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения

энергопотребления свободные концы катушек в четной и нечетной последовательности объединены в две ветви,,первая из

которых подсоединена к второй клемме источника питания, а вторая - к первой.

3. Устройство по п.1, отличающ е е- с я тем, что оно снабжено комплексным регулировочным сопротивлением, установленным во второй ветви.