Электродинамический возбудитель колебаний Советский патент 1977 года по МПК B06B1/04 H02K33/18 G01M7/00 

1

Изобретение , относится к устройствам для возбуждения механических колебаний, а именно к электродинамическим возбудителям колебаний. Оно может найти применение в стендах для виброиспытаний приборов и меха низмов Б широком диапазоне частот и ускорении.

Известйы электродинамические возбудитепи колебаний 1 , содержащие магиитопровод, катушку подмагничивания и подвиж- ную катушку, унруго подвешенную в воздушном зазоре между двумя короткозамкнугыми витками, выполненными в виде медных колец высотой, равной высоте воздушного зазора, и неподвижно установленными на полюсах мг-и-пиго 1ровода.

Недостатком такого возбудителя является и-обхсгзл1мосгь значительно увеличивать ламагничиваюшую силу катушки подмагничи- вания (на 4О-50%), так пак немагнитный

зазор магннгопровода увеличивается на тол. uuifiy корогко.амкнутых колец.

Паноолее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результаly льляегся электродинамический возбудител

колебаний 2, содержащий магннтопровод с катушкой подмагничивания, подвижную катушку, упруго подвешенную в воздушном зазоре между полюсами магнитопровода, к размещенные в каждом из полюсов короткозам- кнутые витки для компенсации индуктивной составляющей входного сопротивления подвижной катушки.

Короткозамкнутые витки представляют собой шины прямоугольного сечення, котоf ыe размеш.аются в кольцевых пазах, выполненных в каждом из полюсов с определенным шагом по высоте воздушного зазора магнитопровода, а немагнитный зазор определяется только шириной воздушного зазора между полюсами

Однако в таком возбудителе компенсация индуктивной составляющей входного сопротивления подвижной катушки короткозамкнутыми виткамиг-шинами снижается по причине поверхностного эффекта, проявляющегося в последних с повышением частоты питания подвижной катушки, а часть витков подвижной катушки, находящихся непосредственно против короткозамКнутых витков - шии, сЬзцает

меньшую выталкивающую силу, так как взаимодействует с постоянным магниг ь м потоком меньшей индукции. Указанные факторы приводят к снижению выталкивающего усилия и точности воспроизведения заданных параметров колебаний.

Цепь изобретения - повышение выталкивающего усилия и точности воспроизведения заданных параметров колебаний за счет более эффективной компенсации индуктивной сосгавляющей входного сопротивления подвижной катушки и выравнивания индукции постоянного магнитного потока по всей ВЬРсоте воздушного зазора магнитопровода.

Поставленная цель достигается тем, что каждый из полюсов магнитопровода выполнен в виде пакета из ферромагнитных шайб, разделенных по всей поверхности короткозамкну гыми витками. При этом, короткозамкнутые вигки могут -быть выполнены в виде тонкослойного покрытия ферромагнитных шайб.

На фиг. 1 показан предложенный возбудитель колебаний, продольный разрез; на фиг. 2 - узел 1.

Возбудитель колебаний включает магнитопровод 1 с катушкой подмагничивания 2, подвижную катушку 3, упруго подвешенную посредством мембран 4 в воздушном зазоре 5 полюсами 6 и 7 магнитопровода 1. Каждый полюс выполнен в виде пакета, из ферромагнитных шайб 8 и 9 (см. фиг.2), разделенных по всей высоте корогкозамкнутыми витками 10 и 11. Витки 1О и 11 могут быть выполнены в виде тонкослойного покрытия ферромагнитных шайб 8 и 9.

Введение короткозамкнутых витков на всю ширину а и б полюсов 6 и 7 сушествен йбувеличивается магнитное сопротивление переменному потоку Ф , что, соответственно снижает индуктивную составляющую входного сопротивления подвижной катушки|,помещенно между ферромагнитными полюсами магнитопровода.

Выполнение же короткозамкнутых витков в виде тонкослойного покрытия ферромагнитных шайб позволяет, во-первых, уменьшить влияние поверхностного эффекта на величину сопротивления короткозамкнутых витков, сохраняя, таким образом, постоянно высокую электропроводность последних; во-вторых, сохранить магнитное сопротивление постоянгному потокуФо на участке полюс 6 - воздушный зазор 5 -полюс 7 таким , же, как и в магнитопроводе без короткозамкнутых витков. При этом индукция этого потока фактически постоянна по величине по всей высоте воздушного зазора и взаимодействует, таким образом, одинаково со всеми витками подвижной катушки.

Важно orNiernrb, что при высокой часто. ге питания подвнжио; xaryujKH И}щукгивносгь ее должна рассматриваться как раснределенный параметр, т.е. должен учитываться не 5 только переменный магнитный поток ф, , сцепленный со всеми витками подвижной катушки, но и частичные переменные магнит ные нотоки Ф , сцепленные только с частью витковПОДВИЖНОЙ катушки или с одним ком. Потоки ф| , охватывая часть витков подвижной катушки, проходят через воздуи ный зазор 5 и участки полюсов. При уменьшении толщины ферромагнитных шайб магнитное сопротивление частичным потокам 5 ф :УБеличивается, что приводит к уменьшению иидуктивиой составляющей входного сопротивления подвижной катушки.

Проверка опытного обраяца, сделанного на базе электродинамическог-о жхзбуллгеля Q с выталкивающей силой UOO кг, показала, что изобретение позволило значительно повысить точность воспроизведения заданных параметров колебаний (например, коэффвдиент частотных искажений в диапазоне до ча- 5 стот резонансов, обусловленных нежесткостью подвижной системы возбудителя, уменьшился на 15%) и увеличить амплитуду развиваемых усилий на 20% при той же усилительной аппаратуре,, что и у прототипа.

Формула изобретения

1.Электродинамический возбудитель колебаний, содержащий магнитопровод. с ка-

5 тушкой подмагничивания, подвижную катушку, упруго подвешенную в воздушном зазоре между полюсами магнитопровода, и размещенные в каждом из полюсов короткозамкнутые витки для компенсации индуктивной

ад составляющей входного сопротивления подвижной катушки, отличающийся тем, что, с целью повыщения выталкивающего усилия и точности воспроизведения заданных параметров колебаний, каждый из

5 полюсов выполнен в виде пакета из ферромагнитных шайб, разделенных по всей поверхности короткозамкнутыми витками.

2.Электродинамический возбудитель ко0 лебаний по п. 1, отличающийся

тем, что короткозамкнутые витки выполнены в виде тонкослойного покрытия ферромагнит ных шайб.

Источники информации, принятые во вни5 мание при экспертизе:

1. Вибростенды под ред. А. .Н. Бураго, Л., ЛДПТП, 1960, с. 8.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 202293, кл. G О1 М 7/00, 1967.