Электродинамический вибратор Советский патент 1982 года по МПК B06B1/04 

(54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

Изобретение относится к технике возбуждения механических колебаний, а именно к электродинамическим возбудителям колебаний, и может найти применение при разработке испытательной вибрационной, а также технологической аппаратуры. Известен электродинамический возбудитель колебаний, содержащий магнитопровод с кольцевым рабочим зазором между полюсными наконечниками с обмоткой подмагничивания, подвижную систему с обмоткой возбуждения переменного тока с выводами 1. Недостаток этого устройства состоит в том, что колебание этой обмотки уменьшает механическую прочность изоляции, контактов токопроводящих проводов, что уменьшает надежность всего устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибратор, содержащий магнитопровод, обмотку возбуждения, намотанную на центральный полюс, по обе стороны от которого с зазором расположены полюсные наконечники с обмоткой подмагничивания и подвижный элемент в виде полого цилиндра, размещенный в зазоре 2. Однако такой вибратор обладает малой выталкивающей силой, так как распределение плотности тока в полом цилиндре или тока по его высоте оказывается неодинаковым, поскольку индуктивное сопротивление элементарных вихревых токов, протекающих по цилиндру (составляющих в своей сумме наведенный вторичный ток трансформатора), больще в середине под полюсным наконечником и уменьшается в направлении нижнего и верхнего краев цилиндра, что ведет к перераспределению плотности тока - увеличению ее на краях цилиндра и уменьшению в середине под полюсом . Такое распределение ведет к повышенному нагреву краев цилиндра, что уменьшает электродинамическую силу. Цель изобретения - повышение электродинамической силы. Поставленная цель достигается тем, что в середине полюсных наконечников в плоскости перепендикулярной направлению ко лебаний выполнены сквозные пазы. На фиг. 1 показан вибратор, поперечный разрез; на фиг. 2 - частичный поперечный разрез полюсного наконечника и полого цилиндра прототипа и распределение плотности тока по высоте полого цилиндра; на фиг. 3 - частичный поперечный разрез полюсного наконечника со сквозным пазом. Электродинамический вибратор состоит из магнитопровода 1 обмотки2 возбуждения переменного тока, являющейся по существу первичной трансформаторной обмоткой, намотанной на центральный полюс 3 магнитопровода, набранного из листов электротехнической стали, подвижного элемента 4 в виде полого цилиндра из немагнитного электропроводящего материала, являющегося втори чной трансформаторной обмоткой, полюсных наконечников 5 с обмоткой 6 подмагничивания, имеющих сквозные пазы 7 посередине в плоскости, перпендикулярной направлению вибрации. Электродинамический вибратор работает следующим образом. При подаче переменного напряжения на обмотку 2 возбуждения и вибрирующем элементе 4 (полом цилиндре) наводится трансформаторный ток Ь с частотой питающей сети, неравномерное распределение плотности которого показано на фиг. 2, в случае, когда отсутствуют сквозные пазы 7. На фиг. 2 также показаны магнитные силовые линии тока li, магнитное сопротивление на пути которых не одинаково в середине полого цилиндра и на краю, так как на краю цилиндра магнитные силовые линии идут преимущественно по воздуху, а магнитная проницаемость воздуха много меньще проницаемости стали магнитопровода 1. Наличие пазов 7 (фиг. 3) позволяет выровнять (изменением щирины б) магнитное сопротивление на пути магнитных силовых линий в середине цилиндра и на его краях, следовательно, выровнять магнитную проводимость А (величину обратную магнитному сопротивлению) для магнитного поля тока Ь И пропорциональную величине X величину индуктивного сопротивления X для тока Is, а это значит выровнять плотность тока 12 по высоте цилиндра. Далее, при подаче постоянного напряжения на обмотку 8, подмагничивания, в рабочем зазоре создается постоянный магнитный поток, пронизывающий части полого цилиндра с током, расположенные под полюсными наконечниками, а известно, что на проводник с переменным током, находящийся в постоянном магнитном поле, действует электродинамическая сила, и вибрирующий элемент 4 начинает колебательное движение. Введение в известный электродинамический вибратор нового существенного признака, а именно прорезей в полюсных наконечниках, дает возможность равномерно распределить ток в вибрирующем элементе, что позволяет увеличить электродинамическую силу на 3-5% при тех же энергетических затратах. Формула изобретения Электродинамический вибратор, содержащий магндтопровод, обмотку возбуждения, намотанную на центральный полюс, по обе стороны от которого с зазором расположены полюсные наконечники с обмоткой подмагничивания и подвижный элемент в виде полого цилиндра, размещенный в зазоре, отличающийся тем, что, с целью повыщения выталкивающей силы, в середине полюсных наконечников в плоскости перпендикулярной к направлению колебаний выполнены сквозные пазы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 403449, кл. В 06 В 1/04, 1971. 2.Генкин М. Л., Русаков А. И., Яблонский Б. В. Электродинамические вибраторы. М., «Мащиностроение, 1975, с. 19.