Электродинамический возбудитель колебаний Советский патент 1980 года по МПК H02K33/18 B06B1/04 G01M7/00 

1

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к электродинамическим возбудителям колебаний, и может быть использовано, преимущественно, в установках для вибрационных испытаний различных изделий.

Известны электродинамические возбудители колебаний с так называемым двухстержневым магнитопроводом 1.

Использование двухстержневого магнитопровода позволяет увеличить индукцию постоянного магнитного поля в кольцевом воздушном зазоре магнитопровода, а следовательно, и развиваемое возбудителем усилия. Однако в возбудителях такого типа не обеспечивается компенсация индуктивной составляющей входного сопротивления подвижной катущки, что приводит к неравномерности амплитудно-частотной характеристики.

По основному авт. св. 250273 известен электродинамический возбудитель колебаний, состоящий из магнитопровода и подвижной системы с катушкой, присоединенной к источнику переменного тока и жестко связанной с предметным столом, в котором, с целью компенсации индуктивной составляющей входного сопротивления подвижной катущки, маглитопровод имеет два кольцевых зазора, так что магнитные силовые

линии проходят их последовательно в одном направлении, а в зазорах расположены две секции обмоток подвижной катушки, соединенные последовательно и встреч5 но 2.

Однако в известном возбудителе колебаний переменные магнитные потоки секций подвижной катущки должны преодолевать сопротивление двух воздушных зазоров. Это

10 обстоятельство снижает коэффициент индуктивной связи между секциями подвижной катушки и, следовательно, эффект компенсации индуктивной составляющей. Последнее, в свою очередь, ограничивает возможности известного возбудителя колебаний в отношении развиваемого усилия и эффективности выравнивания его амплитудно-частотной характеристики.

Целью изобретения является увеличение

20 развиваемого усилия и повышение равномерности амплитудно-частотной характеристики.

Согласно изобретению, эта цель достигается благодаря тому, что магнитопровод

25 снабжен элементами магнитной цепи, соединяющими концы керна с ярмом магнитопровода.

На фиг. 1 изображен вариант выполнения описываемого возбудителя с магнито30 проводом, снабженным катущками подмагничивания; на фиг. 2 - то же, с образованным постоянными магнитами.

Электродинамический возбудитель колебаний содержит магнитопровод, образова.н-ный ярмом 1 с кольцевыми полюсами 2 иЗ, керном 4 и элементами 5 и 6 магнитной цепи, соединяющими концы керна 4 с ярмом 1 магнитопровода. Согласно варианту выполнения (фиг. 1) в полостях магнитопровода размещены обмотки 7, 8 и 9 подмагничивания. части магнитопровода возбудителя колебаний (фиг. 2) представляют собой постоянные магниты, поэтому в нем нет обмоток подмагничивания. Магнитопровод выполнен с двумя воздущными кольцевыми зазорами 10 и 11, в которых расположены секции 12 и 13 обмоток подвижной катушки 14, жестко связанной с предметным столом 15, образующим с катушкой 14 подвижную систему, которая упруго подвешена к магнитопроводу с помощью параллельно расположенных плоских пружин 16 и п.

Работает возбудитель колебаний следующим образом.

Магнитная система (магнитопровод и обмотки подмагничивания 7, 8 и 9) обеспечивает в зазорах 10 и И необходимую индукцию, причеммагнитные силовые линии проходят оба зазора последовательно. Так как размеры зазоров одинаковы, то и магнитная индукция, создаваемая в них, одинакова.

Магнитные потоки, создаваемые обмотками 7 и 9 подмагничивания, суммируются с основным магнитным потоком, создаваемым обмоткой 8. Как видно из чертежей, суммарный магнитный поток, пройдя зазор

10,разветвляется на два потока, магнитные силовые линии которого проходят через разные сечения керна 4, В противоположность этому, у зазора 11 два магнитных потока, силовые линии которых проходят через разные сечения керна 4, сливаются в один магнитный поток, который проходит зазор

11.Суммарные магнитные потоки проходят зазоры 10 и И последовательно в одном направлении. При этих условиях усилия,.развиваемые секциями 12 и 13 катушки 14, равны по величине и совпадают по направлению,

Как известно, величина магнитной индукции в воздушном зазоре ограничивается

индукцией насыщения керна, В известном возбудителе для достижения максимальной индукции в зазоре высота воздушного зазора не должна превышать /4 диаметра керна. При этих условиях площадь кольцевого полюса магнитопровода равна площади сечения керна,

В описываемом возбудителе магнитный ток, проходящий через воздушный зазор,

равен сумме потоков, проходящих через разные сечения керна. Следовательно, индукция в воздушном зазоре будет равна индукции в керне при высоте зазора, равной половине диаметра керна, что позволяет

увеличить длину проводника в секциях 12 и

13 катушки 14 не менее, чем в 2 раза, и в

той же мере увеличить развиваемое усилие.

В отличие от известного возбудителя, где

переменные магнитные потоки замыкаются

через два воздушных зазора, представляющих для них значительное сопротивление, в описываемом возбудителе переменные магнитные потоки могут, минуя воздушные зазоры, замьшаться по магнитопроводу, обладающему меньшим сопротивлением. Это способствует более полной компенсации индуктивной составляющей входного сопротивления подвижной катущки и, как следствие, повыщению равномерности амплитудно-частотной характеристики возбудителя колебаний.

Формула изобретения

Электродинамический возбудитель колебаний по авт, ев, 2.50273, отличающийся тем, что, с целью увеличения развиваемого усилия и повышения равномерности амплитудно-частотной характеристики, магнитопровод снабжен элементами магнитной цепи, соединяющими концы керна с ярмом магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1,Генкин М. Л,, Русаков А, И,, Яблонский В, В, Электродинамические вибраторы, М., «Мащиностроение, 1975, с, 18,

2.Авторское свидетельство СССР № 250273, кл, Н 02К 33/18, 1965 (прототип).