Устройство для размагничивания постоянных магнитов Советский патент 1982 года по МПК H01F13/00 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматизации процессов размагничивания элементов магнитных систем на основе магнитотвердых материалов.

Известно устройство, позволяющее частично или полностью размагничивать постоянные магниты путем воздействия обратного поля. Оно состоит из силового блока, управляемого коммутатора, который коммутирует цепь питания источника магнитного поля, блока управления коммутатором, измерителя магнитной индукции. Кроме этого, в устройство входят блок памяти и блок формирования опорного напряжения. Размагничивание или стабилизация постоянного магнита осуществляется таким образом, что на каждом последующем цикле размагничивания на магнит воздействует поле, большее, чем в предыдущем цикле, а величина разности между сигналом величины намагниченности и опорным сигналом onределяет величину приращения размагничивающего поля, вплоть до того момента, когда эта разность станет равной нулю. Приращение размагничивающего поля суммируется с величиной в предыдущем цикле, информация о которой хранится в блоке памяти, а затем суммарная величина воздействует на магнит 11.

Недостатком известного устройства

to является то, что оно работоспособно при минимальном разбросе значений коэрцитивной силы и требует перед размагничиванием осуществлять операцию сортировки магнитов по группам

IS значений коэрцитивной силы.

Цель изобретения - улучшение качества размагничивания постоянных маг« нитов с большим разбросом значений коэрцитивной силы и индукции.

м

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее силовой блок, управляемый коммутатор, блок управления коммутатором, блок формирования опорного напряжения, источник магнитного поля, датчик магнитной индукции, элемент задержки и эадатчик, дополнительно снабжено двумя компараторами, двухвходовым и дву мя трехвходовыми элементами И, нульорганом, причем блок формирования опорного напряжения содержит каналы для грубой и тонкой дискретной регулировки, датчик магнитной индукции соединен с двумя Компараторами, причем прямой и инверсный выходы первог соединены соответственно через трехвходоаые элементы И со входами каналов грубой и тонкой регулировки блоКЗ формирования опорного напряжения, выход которого соединен с силовым блоком, вход и выход силового блока соединены с первым и вторым входами нуль-органа, а выход нуль-органа под-20 ов ключен ко ходу двухвходового элемента И, причем его выход соединен с бло ком управления коммутатором и через элемент задержки со вторыми входами трехвходовых элементов И, третьи входы которых подключены ко вторюму входу двухвходового элемента И и прямому выходу второго компаратора, инверсный выход у которого соединен со входом Сброс в блоке формирования опорного напряжения, а второй вход соединен с задатчиком и вторым входом первого компаратора. Причем каналы для грубой и тонкой дискретной регулировки в блоке формирования опорного напряжения выполнен таким образом, что приращение опорного напряжения на одной ступени канала грубого регулирования равно сумме приращений напряжения на всех ступенях канала тонкого регулирования, а разность порогов срабатывания компаратора меньше максимальной электродвижущей силы (ЭДС) датчика магнитной индукции во столько раз, сколько ступеней грубой регулировки в блоке формирования опорного напряжения. На фиг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока формирования опорного напряжения. Устройство для размагничивания постоянных магнитов (фиг. 1) состоит из силового блока 1, в который входят управляемый регулятор напряжения, выпрямитель и накопитель управляемого коммутатора 2, например игнитрона, источника 3 магнитного поля 3, например индуктора соленоидного типа,. датчика магнитной индукции, напри94 мер преобразователя Холла, нуль-органа 5, на выходе которого формируется импульс напряжения в момент равенства напряжений на входах, блок управления коммутатором 6, формирующим импульс управления на управляющий электрод игнитрона двухвходового элемента И 7; элемента 8 задержки, задерживающего сигнал на время, большее длительности разрядного тока,в источнике 3 магнитного поля, задатчика 9, который задает уровень необходимой остаточной индукции размагничивающего магнита, трехвходовых элементов И 10 и 11, причем элемент 10 входит в канал грубого регулирования, а элемент 11 - в канал тонкого регулирования, компараторов 12 и 13, из которых компаратор 12 служит для переключения канарегулирования, а компаратор 13 для формирования команды Сброс (конец размагничивания), блока формирования опорного напряжения 1, который служит для формирования напряжения, величина которого определяет энергию размагничивающего импульса. Схема блока формирования опорного напряжения (фиг. 2) состоит из двух распределителей грубого 15 и точного 16 канала регулирования, в качестве которых могут быть использованы регистры сдвига, делителя 17 напряжения, в который входят п резисторов 1R, резистор RO и m резисторов , причем резисторы 1R1-1Rv входят в канал грубого регулирования, резисторы 2R1-2R - в канал тонкого регулирования, а резистор Re определяет величину первого импульса размагничивающего поля. Кроме этого, в блок формирования опорного напряжения входит источник 18 стабильного напряжения , выход которого подключен к делителю 17. Отводы от резисторов соединены с входами ключей 19-1-19-п и 20-1-20-т, а выходы их соединены вместе. Управляющие входы ключей подключены к выходам регистров сдвига, причем первый выход регистра 16 соединен с ключом 20-1 через инвертор 21. Входы установки на нуль регистров сдвига объединяются, образуя вход Сброс, и соединены с инверсным выходом второго компаратора. Работа блока формирования происходит следующим образом. С поступлением импульса на вход регистра 15 или 16 высокий потенциал перемещается с одного входа на другой, открывая ключи 19-1-19-п или 20-1-20-т. Напряжение с резистора, соединенного с открытым ключом, подается на вход блока. Первым начинает работать регистр грубого канала 15, а затем тонкого 16. Коэффициенты деления ступеней выбраны таким образом, что лУп m uUrr, а общее напряжение на выходе делителя U Ut, К д Un I ли,, где Uw- падение напряжения на 1R; &Um- падение напряжения на 2R; DO - падение напряжения на К - число включенных ступеней канала грубого регулироваГ. ния; С - число включенных ступеней канала тонкого регулирования. Устройство работает следующим образом. Намагниченный магнит помещается в источник 3 магнитного поля таким iобразом, чтобы датчик магнитной индукции измерил уровень намагниченности магнита. В этот момент ЭДС дат чика k, соответствующая индукции 8 размагничиваемого магнита, больше порога срабатывания обоих компараторов 12 и 13- На прямых выходах обои; компараторов присутствует высокий потенциал, а на инверсных - низкий. В этом случае На первом и третьем входах трехвходового элемента И 10 будет высокий потенциал, а на втором входе низкий. У трехвходового элемента И 11 на третьем входе будет вы сокий потенциал, а на первом и второ входах - низкий. Поэтому с приходом импульса на вторые входы элементов 10, 11 сигнал появляется лишь на выхо де элемента 10 и приводит к изменению состояния регистра сдвига 15, пр котором оказывается возбужденным еле дующий выход регистра и, следствием этого, открыт ключ 19, управляемый данным выходом, а на выходе делителя образуется опорное напряжение открытой ступени. Ключ 20-1 открыт, так как его вход подключен к первому выходу регистра 16 через инвертор 21, заземляя второй вывод источника стабильного напряжения 18 с общим проводом. Это напряжение подается на вход управляемого регулятора, входящего в состав силового блока 1, который изменяет напряжение на накопителе. Напряжение с выхода силового бло2 46ка 1 (с накопителя) и сЬ входа силового блока подаются на входы нульоргана 5, который генерирует импульс напряжения при достижении равенства опорного напряжения и напряжения на накопителе, ак как на втором входе цвухвходового элемен1 а И 7 потенциал высокий, то импульс, генерируемый органом 51 проходит на вход блока управления коммутатором 6 и после нв го на разрядник 3. Накопитель разряжается на источник магнитного поля Одновременно импульс после двухвходового элемента 8 задержки, где задержанный на период больше длительности импульса генерируемого источником магнитного поля , далее проходит на вторые входы трехвходовых элементов И 10, 11. К этому времени датчик магнитной индукции измеряет новое значение индукции и при значении ЭДС меньше порога срабатывания коммутатора и, но больше порога компаратора 13, потенциалы на выходах компаратора меняются. Соответственно на двух входах трехвходового элемента И 11 будет высокий рютенциал, а на двух входах трехвходового элемента И 10 низкий. Поэтому с приходом импульса с элемента 8 на входы трехвходовых элементов И 10, 11 он проходит через элемент 11 на вход регистра 16 в блоке 1 формирования опорного напряжения. В этом случае регистр 15 остается в предыдущем состоянии, а изменяется состояние регистра 16. Напряжение на выходе делителя равно сумме напряжений на ступенях резисторов , подключенных к выходу 1R и 2R. Таким образом, формируется приращение опорного напряжения на тонком канале. При полном размагничивании магнита до заданной величины ЭДС датчика становится равной порогу срабатывания второго компаратора 13, потенциалы на его выходах меняются. На третьих входах элементов 10, 11 и втором входе элемента 17 появляются нулевые потенциалы, закрепляющие прохождение сигнала 8 через эти элементы, а на входах установки на нуль регистров сдвига 15. 1б появлются высокий потенциал, который изменяет состояние регистров на первоначальное. Следующая работа устройства воз можна только лишь после извлечения размагничивающего магнита и установки на его место магнита с остаточной намагниченностью больше заданной. Формула изоОретения 1. Устройство для размагничивания постоянных магнитов, содержащее сило вой блок, управляемый коммутатор, блок управления коммутатором, блок формирования опорного напряжения, ис точник магнитного поля, датчик магни ной индукции, элемент задержки и аадатчик, отличающееся тем что, с целью улучшения качества размагничивания магнитов с большим разбросом значений коэрцитивной силы и индукции, оно снабжено двумя компараторами, двухвходовым и двумя трехвходовыми элементами И, нуль-органом блок формирования опорного напряжения содержит каналы для грубой и тон кой дискретной регулировки, датчик магнитной индукции соединен с двумя компараторами, причем прямой и инверсный выходы первого соединены соответственно через трехвходовые элементы И со входами каналов грубой и тонкой регулировки блока формирования опорного напряжения, выход которого соединен с силовым блоком, вход и выход силового блока соединены с первым и вторым входами нульОргана, а выход нуль-органа подключен ко входу двухвходового элемента И, причем его выход соединен с блоком управления коммутатором и через элемент задержки со вторыми входами трехвходовых элементов И, третьи входы которых подключены ко второму входу двухвходового элемента И и прямому выходу второго компаратора, инверсный выход у которого соединен со входом Сброс в блоке формирования опорного напряжения, а второй вход соединен с задатчиком и вторым входом первого компаратора. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что каналы для грубой и тонкой дискретной регулировки в блоке формирования опорного напряжения выполнены таким образом, что приращение опорного напряжения на одной ступени канала грубого регулирования равно сумме приращений напряжений на всех ступенях канала тонкого регулирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 511636, кл. Н 01 F 13/00, 1976 (прототип).