Магнитомеханический преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H02N2/04 H01L41/12 

Изобретение относится к электро-, т.ехнике и средствам автоматики и может быть использовано в качестве задатчика регулируемых перемещений.

Известны магнитомеханические 5 преобразователи,- состоящие из обмотки возбуждения, магнитной арматуры и мдгнитостриктора из ферритов или магнитных сплавов - метал.пов группы железа l .

Погрешностью этих преобразователей является малая величина реализуемых перемещений из-за малых величин магнитострикционных деформаций.

Величина перемещений может быть 15 увеличена подбором материала магнитостриктора. Так, известен магнитрмеханический преобразователь, содержащий обмотку возбуждения и магнитострикционный сердечник из соеди- 20 нения редкоземельный металл - железо типа фазы Лавеса {23.

Величина перемещений подвижной части преобразователя несколько больше, чем у предьщущего, но все еще 25 относительно невелика. Также мал интервал перемещений с линейной зависимостью от напряженности магнитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения,30

Целью изобретения является увеличение перемещений и расширение интервала перемещений с линейной зависимостью от {напряженности магцитного поля.

Достигается это тем, что магнитомеханический преобразователь, содержащий обмотку возбуждения и-магнитострикционный сердечник из соединения редкоземельный металл железо типа фазы Лавеса, снабжен пружиной из ферромагнитного материала, а на концах сердечника расположены концентраторы магнитного потока, выполненные из материала,с положительной продольной магнитострикцией,

Сущность изобретения заключается в том, что предварительное механическое сжатие сердечника посредством пружины изменяет исходное магнитное состояние материала сердечника, при этом расширяется интервал линейной зависимости перемещения от напряженности возбуждающего поля, а при больших полях уве.пичивается и величина перемещений.

На фиг.1 изображен магнитомеханический преобразователь;на фиг.2 - тс же,разрез А-А на фиг;1;на фиг. 3 - изображена зависимость «теремещения подвижной части преобразователя от напряженности магнитного поля для разных значений продольного сжимающего напряжения . (для кривых а, б, в , г сжимающие напряжения ,. соответственно равны 0; 0,9 кгс/мм 3,1 кг/мм и 9.9 кгс/мм) .

Преобразователь состоит из обмотки возбуждения 1, сжимающей пружины 2, неподвижной части магнитной арматуры 3, концентраторов 4 магнитного потока с углом при вершине 90-12° , магнитострикционного сердеч-; вика 5, подвижной части магнитной арматуры 6. Магнитная арматура и пружина выполнены из магнитного материала для обеспечения замкнутости магнитного потока. Неподвижная часть магнитной арматуры состоит из гайки V, винта 8 и шайбы 9. Шайба 9 жестко скреплена с каркасом обмотки возбуждения. Для ограничения враЬчательного движения гайки при вкручивании винта гайка и шайба имеют соответственно продольный паз и выступ. Подвижная часть магнитной арматуры при растяжении пружины имеет возможность перемещаться относительно каркаса обмотки возбуждения. Величина перемещения подвижной части магнитной арматуры при растяжении пружины выбирается из условия максимального необходимого сжимающего магнитострик ционный стержень напряжения. Степень поджатия магнитостриктора зависит от величины перемещения гайки относительно шайбы.

Устройство работает следующим образом.

Винтом 8 устанавливают необходимое (см. фиг. 3) сжимающее магнитострикционный стержень 5 напряжение за счет пружины 2 для обеспечения выбранного режима работы: максимального перемещения подвижной части преобразователя и интервала с линейной функциональной зависимостью перемещения от напряженности магнитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения. Затем включают ток через обмотку возбуждения 1.

При увеличении тока от до ,o)c, линейный размер магнитострикционного стержня 5 с концентраторми 4 увеличивается, что ведет к перемещению подвижной части б и растя- жению пружины 2. При уменьшении тока линейный размер стержня сокращается и подвижная часть б под действием пружины 2 перемещается в обратном направлении.

Использование данного магнитомеханического преобразователя позволяет без изменения массы магнитостриктора из соединения редкоземельный

металл - железо типа фазы Лавеса и

мощности, потребляемой обмоткой возбуждения, значительно увеличить регулируемые перемещения и интервал перёмещений: с линейной их функциональной .зависимостью от напряженности магнитного поля.

Проведенные испытания показали, что в магнитном поле 5 к , создаваемом обмоткой возбуждения, устройство, при напряжении сжатия 10 кгс/мм

позволяет получить в 1,35 раза большие перемещения, причем интервал перемещений с линейной их функциональной зависимостью от напряженности магнитного поля возрастает при увелнчении сжимающего напряжения в 3 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Магнитомеханический преобразователь, содержащий обмотку возбуждения и магнитострикционный сердечник, выполненный на основе соединения редкоземельный металл - железо типа фазы Лавеса, отличающийся тем, что, с целью увеличения перемещений и расши эения интервала перемещений с линейной зависимостью от напряженности магнитного поля, он

0 снабжен пружиной из ферромагнитного материала, а на концах сердечника расположены концентраторы магнитного потока, выполненные из материала с положительной продольной магни тострикцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 261523, кл. Н 02 N 11/00, 1968.

2. Исследование высоксадагнитострикционных материалов на основе РЗМ, Отчет физического факультета МГУ, тема 46/75, опублик, 1977, с. 3 (прототип).

Л-Д

Фи1.1

it, мм

Фаг.