Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, например, для магнитной подвески рамок гидроскопов в тех случаях, когда требуется повышенная жесткость опор Известен электромагнитный подшипник с резонансным контуром, содержащий электромагниты переменного тока, внешние конденсаторы, образующие с катушками электромагнита резонансные контуры, подвешиваемый вал снабженный ферромагнитным полюсом Недостатком известного подшипника является его невысокая жесткость Цель изобретения - увеличение жесткости электромагнитной опоры. Указанная цель достигается тем, что один вывод внешнего конденсатора электрически соединен с магнитопроводом первого электромагнита, ов разуклдего рабочей поверхностью свое го полюса одну обкладку первого конденсатора собственной емкости опоры, у которого вторая обкладка, являющаяся общей для второго конденсатора собственной емкости опоры образована рабочей поверхностью пол са вала, а магнитопровод второго электромагнита, образующего рабочей поверхностью полюса первую обкладку второго конденсатора собственной емкости опоры, электрически соединен со вторым выводом внешнего конденсатора . На фиг. 1 представлена конструкция электромагнитной опоры; на фиг. 2 - ее электрическая схема с использованием резонанса напряжений; на фиг. 3 - то же, с использованием резонанса токов. Предлагаемая электромагнитная опора конструктивно состоит из изолирующего основания 1, двух электромагнитов переменного тока, содержащих магнитопроводы 2 и 3, катушки 4 и 5, рабочие поверхности 6 и 7 полюсов электромагнитов, подвешиваемый вал 8 с рабочей поверхностью 9 ферромагнитного полюса. Рабочие поверхности 6 и 7 полюсов магнитопроводов 2 и 3 электромагнитов и рабочая поверхность 9 полюса подвешиваемого вала образуют обкладки конденсатора 10 и 11 собственной емкости, показанных на фиг. 1 пунктиром. Для включений конденсаторов 10 и 11 магнитопроводы 2 и 3 электрически соединяются с элементами схемы, при этом конденсаторы 10 и 11 оказываются включенными последовательно. С проти воположной стороны вала может быть установлен аналогичный подшипник. Число электромагнитов может быть любым, в том числе и один. Однако в этом случае для подключения в схему обкладки конденсатора собственной ем емкости, образованной рабочей поверхностью 9 полюса подвешиваемого вала 8, необходимо использовать гибкий токопровод, электрически соединенный с валом 8. В предлагаемом электромагнитном подшипнике может быть использован как резонанс напряжений, так и резонанс токов и принципиального значения это не имеет. Электрическая схема соединения элементов электромагнитного подшипника при использовании резонанса напряжений содержит катушки 4 и 5 элек тромагнитов, которые могут быть вклю чены последовательно или параллельно, конденсаторы собственной емкости 10 и 11,включенные между собой последовательно, так как (лиг. 1) одна обкладка 9 у них общая, подключены параллельно внешнему конденсатору 12, источник питания - источник 13 напряжения. Для подключения конденсаторов собственной емкости 10 и 11 параллельно внешнему конденсатору 12 магнитопроводы 2 и 3 электрически соединены с его выводами. Электрическая схема соединение элементов электромагнитного подшипника при использовании резонанса токов содержит катушки 4 и 5 электро магнитов, конденсаторы собственной емкости 10 и 11, внешний конденсатор 12 и источник питания - источник 14 тока. Работает электромагнитный подшипник следующим образом. В установившемя режиме при включенном источнике 13 или 14 питания по катушкам 4 и 5 электромагнитов протекает переменный ток. Величина суммарной индуктивности катушек и емкости конденсаторов резонансного контура выбираются таким образом, чтобы при заданной частоте источника питания система находилась вблизи резонанса, причем рабочая точка рас полагс1лась на ветви резонансной характеристики, соответствующей спаду тока в индуктивности при увеличения последней. Магнитный поток, созданный током в магнитопроводах 2 и 3, вызывает электромагнитное усилие, стремящееся сместить подвешенный ва 8 в сторону уменьшения рабочего заз ра между поверхностями 6,7 и 9 полю сов. Однако в установившемся режиме эта сила скомпенсирована электромаг нитным усилием аналогачно подшипника, расположенного на противоположном конце вала, поэтому вал остаетс в равновесии. Предположим, что под действием внешней силывал 8 сместился от по- I ложения равновесия в сторону уменьения рабочего зазора. Это приведет к тому, что увеличивается индуктивность катушек 4 и 5 и в отличие от известного возрастает и суммарная емкость резонансного контура за счет роста собственной емкости конденсаторов 10 и 11. Ток катушек 4 и 5 уменьшается сильнее, чем в известных электромагнитных подшипниках. Электромагнитное усилие снизится и подв 11ивае1ибз1й вал вернется в исходное состояние. При удалении подвешиваемого вала 8 от магнитопроводов 2 и 3 индуктивность катушек 4 и 5 и суммарная емкость резонансного контура будут уменьшаться, что вызовет увеличение тока и силы притяжения электромагнитов, возвращающей подвешивае1«1й вал 8 вположение равновесия. Включение в резонанс контур внешнего конденсатора 12 нежелательно, так как он снижает степень изменения суммарной емкости при изменении величины рабочего зазора и, следовательно, уменьшает жесткость подшипника. Необходимость в этом конденсаторе возникает в том случае, когда требуется точная настройка резонансного контура. Однако учитывая сравнительно высокую частоту источников питания, а также весьма малые зазоры подшипников, можно обеспечить собственную емкость пода1ипника значительно больше емкости внешнего конденсатора 12. Увеличения собственной емкости 11 и 12 можно добиться использованием специально для этих целей дополнительных обкладок, располагаеьвзх на свободном от полюсов электромагнитов в месте их включения в цепь параллельно внешнему конденсатору 12. В электромагнитном подшипнике ток электромагнитов определяется не толь-ко изменением величины индуктивности их катушк, но и изменением емкости резонансного контура, поскольку благодаря подключению параллельно внешнему конденсатору емкости, создаваемой полюсами электромагнитов и подвешиваемого вала, она также приобретает зависимость от величины зазора. Предлагаемый электромагнитный подшипник благодаря включению собствен-. мой емкости в резонансный контур, а также возможности использования электерстатических сил обладает большей i жесткостью, чем известные. Формула изобретения Электромагнитная опора, содержащая, по меньшей мере, два электромэгнита переменного тока, установленных
на изолирующем основании, внешний конденсатор, составляющий с катушками электромагнита резонансный контур, вал, снабженный ферромагнитным полюсом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения жесткости, один вывод внацнего конде нсатора электрически соединен с магнитопроводсял первого электромагнита, образующего рабочей поверхностью своего полюса одну обкладку первого конденсатора собственной емкости опоры, у которого вторая обкладка, являюр1аяся общей для второго конденсатора
f
собственной емкости опоры, образована рабочей поверхностью полюса вала, а магнитопровод второго электромагнита, образующего рабочей поверхностью полюса первую обкладку второго конденсатора собственной емкости опоры, электрически соединен со вторым выводом внешнего конденсатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе o 1, Магнитные и магнитогидродинамические опоры, сост. Метлин, М., .энергия, 1968, с. 54-57.
