ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАТОР Советский патент 1940 года по МПК H02M7/62 

Современные соленоидные вибраторы при работе на токе частотой в 50 герц дают или 6000 или 3000 вибраций в минуту, что при тяжелых объектах слишком много.

Предлагаемый соленоидный вибратор при питании током частотой в 50 герц дает 1500 вибраций в минуту и может быть применен для вибрирования крупных объектов (сита в горной промышленности, строительном деле, зерновой и мукомольной промышленности и т.д.).

Сущность изобретения, заключающаяся в особой конструктивной форме выполнения электромагнитного вибратора, поясняется схематическим чертежом, на фиг. 1-5 которого изображены пять вариантов предлагаемого вибратора, а на фиг. 6 - диаграмма, поясняющая действие вибратора.

В вибраторе по фиг. 1 якорь составлен из двух железных пластин 1, соединенных между собой механически, например при помощи скоб 2; цифрой 3 обозначен магнитопровод, 4 - его средняя часть, 5 - соленоидная обмотка, приключенная к сети переменного тока.

Одна из частей магнитной цепи тем или иным способом подмагничена. Это можно сделать, например, выполнив из постоянного магнита или среднюю часть 4 магнитопровода (что удобнее всего), или магнитопровод 3 (намагнитив его от середины к концам) или якорь 1-1, или сделав весь магнитопровод из магнита.

Можно также подмагнитить вибратор при помощи второй отдельной катушки, насаженной на среднюю часть 4 и питаемой постоянным током. Можно, наконец, оставив по-прежнему только одну катушку соленоида, питать ее через выпрямитель (например, купроксный или селеновый), а всю магнитную цепь сделать железной.

Рассмотрим работу вибратора по фиг. 1. В этом вибраторе средняя часть 4 магнитопровода выполнена намагниченной. Питание обмотки 5 осуществляется от сети переменного тока непосредственно (т.е. без выпрямителя). На диаграмме фиг. 6 линия магнитодвижущей силы постоянного подмагничивания обозначена через К. Кривая Т результирующей м.д.с., вследствие подмагничивания, будет приподнята над осью абсцисс ОХ, т.е. максимум м.д.с. будет не дважды за период тока, а один раз. Точно так же и сила притяжения якоря к магнитопроводу 3 будет достигать максимума один раз за период. Части 1 якоря будут притягиваться в противоположных направлениях; направление результирующей силы будет зависеть от того, какой зазор будет больше: б₁ или б₂. Пусть, например, к моменту максимума м.д.с. зазор б₁ будет меньше. Тогда под действием результирующей силы притяжения якорь будет двигаться влево. После этого пусть, например, под действием пружины, якорь в период минимума м.д.с. подвинется вправо и перейдет среднее положение в момент, когда ток соленоида изменит свое направление. Теперь в момент второго максимума м.д.с якорь будет притягиваться вправо. Затем, под действием упругости пружины в период минимума м.д.с. начнется ход якоря влево, после чего цикл повторится. Движение бойка представлено на фиг. 6 кривой Р.

Как видно из диаграммы, время одного периода колебаний якоря равно двум периодам тока, т.е. число колебаний будет равно 1500 в минуту при частоте тока 50 герц.

На диаграмме площадки, соответствующие полезной работе силы втягивания (обозначены вертикальной штриховкой) будут больше, чем площадки тормозной работы (обозначены горизонтальной штриховкой); за счет этого и поддерживается колебательное движение.

Предлагаемый вибратор можно конструктивно видоизменить по одному из вариантов, изображенных на фиг. 2-5.

В варианте по фиг. 2 магнитопровод не имеет частей с постоянным подмагничением, но зато обмотка питается через выпрямитель.

В вибраторе по фиг. 3 магнитопровод - по сравнению с основным вариантом фиг. 1 - выполнен сдвоенным.

В вибраторе по фиг. 4 якорь 1 расположен внутри магнитопровода и полюсные выступы последнего поляризованы (на всех фигурах полярность подмагниченных частей магнитопровода обозначена буквами N и S). В этом варианте магнитный поток Ф встречает лишь один аксиальный воздушный зазор. Поэтому такая конструкция вибратора особенно применима при больших амплитудах колебаний.

Вибратор по фиг. 5 отличается от предыдущего лишь расположением катушки и питанием ее через выпрямитель 6, что устраняет необходимость постороннего постоянного подмагничивания.

1. Электромагнитный вибратор с нагруженной пружиной подвижной частью (якорем или ярмом), имеющей частоту вибраций, вдвое меньшую частоты питающего электромагнит переменного тока, отличающийся тем, что при условии подмагничивания магнитной цепи до величины, при которой магнитный поток делается пульсирующим, якорь выполнен так, что он замыкает по меньшей мере две ветви магнитной цепи ярма через неравные в исходном положении воздушные зазоры, расположенные по торцам неподвижной части вибратора и так соразмеренные, чтобы при максимуме магнитного потока якорь притягивался к соответствующему торцу ярма, при минимуме - возвращался назад и по инерции переходил за среднее положение под действием пружины, а при следующем максимуме притягивался к другому торцу ярма.

2. В вибраторе по п. 1 применение постоянного магнита, составляющего магнитную цепь или часть ее, для подмагничивания магнитной цепи.

3. В вибраторе по п. 1 применение добавочной обмотки, питаемой постоянным током, для подмагничивания магнитной цепи.

4. При вибраторе по п. 1 применение выпрямителя в цепи обмотки рабочего электромагнита для осуществления эффекта подмагничивания магнитной цепи.