Центробежный регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05D13/62 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР

1

Изобретение относится к приборостроению, а именно к центробежным регуляторам скорости вращения и предназначено для автоматической стабилизации угловой скорости вала электродвигателя, и может использоваться в электрических приводах лентопротяжных механизмов магнитофонов и других регистрирующих приборов, требующих стабильной скорости вращения.

Известен центробежный регулятор, содержащий неподвижный корпус внутри которого нэ вращающемся основании эксцентрично закреплен подпружиненный элемент, связанный с электрическим контактом и регулировочный узел, состоящий из винта, гайки, установленной на валу регулятора 1.

Однако ввиду сложности конструкции егулятор трудоемок в изготовлении, недостаточно технологичен и надежен .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является центробежный регулятор, содержащий неподвижный немагнитный корпус, в котором размещено жестко связанное с вращающимся валом основание с расположенным на нем инерционным элементом, вьшолненным из постоянного

магнита, связанного с электрическим контактом, а также узел настройки . Изменение стабилизируемой скорости вращения вала осуществляется натяжением или ослаблением винтовой пружины 2.

Однако данный регулятор характеризуется невозможностью регулировки величины стабилизируемой скорости на ходу, а также недостаточной надежностью.

Цель изобретения - упрсяцение устройства и повышение нгщежности.

Поставленная цель достигается тем что в центробежном регуляторе узел настройки выполнен в виде кольцевого магнита, установленного на корпусе с возможностью осевого перемицвния, причем векторы магнитных полей кольцевого магнита и постоянного магнита взаимно перпендикулярны.

На фиг. 1 изображена конструкция центробежного регулятора; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1.

Центробежный регулятор содержит корпус 1 и основание 2, выполненные из немагнитного материала, например силумина, кольцевой магнит 3, изготовленный из анизотропного магнитотвердо1о материала на основе феррита

бария, токосъемный контакт 4, подвижный контакт 5, жестко соединенный с инерционным элементом б, которым является постоянный магнит, изогнутую под прямым углом плоскую пружину 7, укрепленную одним концом к основанию 2, а другим - к средней части инерционного элемента 6, неподвижный контакт 8, электрически связанный с токосъемным контактом 4, и уравновешивающий противовес 9.

Векторы магнитных полей кольцевого магнита 3 и инерционного элемента 6 взаимно перпендикулярны. При вращении основания 2 и инерционного элемента 6, расположенного на основании эксцентрично,возникает центробежная сила инерции Ец , пропорциональная ква,црату угловой скорости

Р ОО ТГо(1)

где U) - угловая скорость вр.зщения

вала ротора; г - расстояние центра тяжести

инерционного элемента до оси вращения;

m - масса инерционного элемента. Кроме этого, между постоянным магнитом инерционного элемента 6 и кольцевым магнитом 3 существует магнитное взаимодействие F , величина и знак которого изменяются в зависимости от их взаимного расположения и определяется как

F -М(2)

где М - момент магнитных сил;

. - рабочая длина пружины. Режим стабилизирования угловой скорости характеризуется выполнением следующего условия

.

где FQ - сила предварительного поджтия контакта 5 (упругая сила пружины) . После преобразования равенства

(3) получаем i:

U) Д/ЬаНм (4)

V m

Анализ формулы выявляет зависимость угловой скорости от алгебраической суммы упругой силы пружины и сил магнитного взаимодействия кольцевого -магнита и инерционного элемента как функцию их взаимного расположения. Например, при расположении кольцевого магнита 3 относительно инерционного магнитного эле,мента 6 так, что на последний воздействует преимущественно южный (S) полюй кольцевого магнита 3, на магнитный элемент б действует ориентирующий момент сил, направленный на увеличение прижимной силы подвижного контакта 5. Контакты 5 и 8 остаются замкнутыми и электродвигатель разгоняется до тех пор, пока результирующая сила не превысит упругую силу пружины 7. Если же расположить кольцевой магнит 3 относительно инерционного элемента б так, что на него воздействует преимущественно северный (N) полюс, то возникающий ориентирующий момент магнитных сил направлен на ослабление прижима контакта 5 к контакту 8 и коммутация происходит при меньших значениях 5 угловой скорости.

Таким образом, регулирование стабилизируемой угловой- скорости сводится к осевому смещению кольцевого магнита 3.

0 в предлагаемом центробежном электроконтактном регуляторе за счет использования регулирующих магнитных элементов и.бесконтактной кинематической схемы управления обеспечивается возможность установки требуемой скорости вращения непосредственно во время работьа двигателя и устраняется негативное влияние механического трения на работу устройства.

Формула изобретения

Центробежный регулятор, содержащий неподвижный немагнитный корпус,

в котором размещено жестко связанное с вращающимся валом основание с расположенным на нем инерционным элементом, выполненным из постоянного магнита, связанного с электричесКИМ контактом, а также узел настройки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности регулятора, в нем узел настройки выполнен в виде кольцевого магнита, установленного на корпусе с возможностью осевого перемещения, причем вектор магнитных полей кольцевого магнита и постоянного магнита перпендикулярны.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР № 555383, кл. G 05 D 13/04, 19-75

(прототип).