Ультразвуковое устройство

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее многостержневой магнитострикционный преобразователь,с раепределе нними по стержням секциями обмотки возбужления/ подключенной к генератору, и с оа« откой обратной связи, подключенной к блоку управления , соединенному с генераторсял, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, обмотка обратной связи расположена секционно под й1 тками секций обмотки возбуждения.

СОЮЗ ООВЕТСНИХ

ОВ Л

РЕСПУБЛИК (}Ю (П) ц511 Н 04 R 15 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

nO ggaAM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ списочник изоБРКтЬНиЯ

И АВТОРСКОМУ ОБИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3364648/18-10 (22) 13.11.81 (46) 30.06.83. Бюл. 9 24 (72) И.В. Петушко (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В.П. Вологдина (53) 534.232(688..8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 518238, кл. В 06 В 1/02, 1974.

2. Донской A.Â., Келлер О.К., .Кратыш Г.С. Ультразвуковые электротехнологические установки. Л., "Энергия", 1968, с. 133.

3. Головин В.N. и др. Универсальная ультразвуковая микросварка

ЭИ-423И. — "Электронная промышленность", 1978, 9 б,.с, 34-36. (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО содержащее многостержневой магнитострикционный преобразователь,с распределенными по стержням секциями обмотки возбуждения< подключенной к генератору, и с обмоткой обратной связи, подключенной к блоку управления, соединенному с генератором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэФфициента полезного действия, обмотка обратной связи расположена секционно под Витками секций обмотки возбуждения.

1026323

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, использующих технологические процессы с применением ультразвука.

Известно ультразвуковое устройство, содержащее ультразвуковой генератор, электромеханический преобразователь с волноводом, фазосдвигающую цепь и датчик обратной свя- ( эи, установленный вблизи торца рабочего инструмента и подключенный через фазосдвигаищую цепь к генератору f1).

Недостатком этой установки явля- 15 ется ограниченность применения, свяэаиная с необходимостью наличия датчика вблизи торца рабочего инструмента, что не всегда возможно, например, при работе с короткими волноводами, при работе с деталями сложной конфигурации и т.д.

Известна ультразвуковая установка, содержащая ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобра- 25 зователь и датчик обратной связи (трансФорматор токa), подключенный в цепь обратной связи генератора f 2)

Недостатками этой установки являются низкие коэФФициент полярного дейст вия и качество обработки эа счет . неточности настройки генератора на частоту механического резонанса преобразователя, так как в данном случае сигнал обратной связи имеет частоту электрического резонанса, которая отличается от частоты механического резонанса.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является ультразвуковое устройство, содержа- 4О щее многостержневой многострикционный преобразователь с распределен ними по стержн."м секциями обмотки возбуждения, подключенной к генератору, и с обмоткой обратной связи„ подключенной к блоку управления, соединенному с генератором (3).

Однако это устройство имеет недостаточный коэффициент полезного действия, обусловленный неточностью подстройки генератора иэ-за неполного соответствия параметров сигнала обратной связи параметрами механических колебаний преобразователя.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия устройства..

Поставленная цель достигается тем, чтО в ультразвуковой установке, содержащей многостержневой магнитострикционный преобразователь с рас- 6О пределенными по стержням секциями обмотки возбуждения, подключенной к генератору, и с обмоткой обратной связи, подключенной к блоку управления, соединенному с генератором, 65 обмотка обратной связи расположена секционно под витками секций обмотки возбуждения.

На чертеже представлена схема установки.

Ультразвуковое устройство содержит генератор 1 и многостержневой магнитострикционный преобразователь

2 с обмоткой 3 обратной связи, подключенной через блок 4 управления к генератору 1.

Обмотка 3 обратной связи выполнена в виде отдельных включенных согласно секций 5, расположенных на. стерянчх 6 преобразователя 2 под секциями обмотки 7 возбуждения и объединенных в две группы 8 и 9, имеющие одинаковое количество витков, причем секции 5 одной группы расположены на четных стержнях б преобразователя 2, а секции другой группы расположены на нечетных стержнях б преобразователя 2. Одна иэ секций

5 состоит из двух частей 10, расположенных на крайних стержнях б преобразователя 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении генератора 1 электрический сигнал ультразвуковой частоты поступает на преобразователь 2.

В преобразователе 2 возбуждаются механические колебания, причем пуч- ность механических напряжений имеется в центральной области стержней б преобразователя 2.

В каждой иэ секций 5 обмотки 3 обратной связи наводится электродвижущая сила ЭДС, обусловленная обратным магнитострикционным эффектом. Она имеет один и тот же знак, и поэтому на обмотке 3 появляется

ЭДС, численно равная сумме отдельных ЭДС от каждой секции 5.

B каждой из секций обмотки 3 обратной связи наводится ЭДС и от магнитного потока, проходящего через стержни б.

Однако ввиду того, что направление магнитных потоков в четных и нечетных стержнях противоположно, суммарная ЭДС на обмотке 3, наведенная от магнитных потоков, равна О °

Поскольку секции 5 обмотки 3 об ратной связи расположены под обмоткой 7 возбуждения, то она не оказывает экранирующего воздействия на полезный сигнал от механических колебаний. Так как секции 5 расположены непосредственно на стержнях и охватывают их со всех четырех сторон, полезный сигнал является большим по величине.

Воэможность изменения числа витков на каждой секции, независимо от другой позволяет точнее скомпенсировать электрическую составляющую, т.е. сделать ее наименьшей.

1026323

Составитель В. Пирогов

Редактор A. Ворович Texpeoo N. Костик Корректор О. Тигор

Заказ 4584/5

0 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 3ВОсква, Х-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Число секций в группе может быть различно и определяется требованиями к величине сигнала обратной связи.

Число секций в группах 8 и 9 должно быть одинаковым для компенсации электрических ЭДС. S

Увеличение полезного сигнала, обусловленного механическими колебаниями преобразователя, и компенсация электрической составляюшей в 10 этом сигнале повыаают точность автоматического регулирования в устройстве. Блок 4 управления может выполнять функции, например, блока автоматической подстройки частоты генера- 15 тора 1, поскольку резонансная частота преобразователя 2 изменяется в ходе технологического процесса очистки, сварки и т.д.) под воздейвием изменения температурных условий, влиянием акустической нагруз ки и т и»

Повышение точности автоматической подстройки частоты позволит повысить коэффициент полезного действия устройства путем более эффективного преобразования энергии на частоте, близкой к механическому резонансу.

Если одну из секций 5 обмотки 3 о0ратной связи выполнить из двух частей и.расположить на крайних стержнях преобразователя, то улучшится условие размещения обмоток и уменьшится помеха от поля рассеивания обмоток возбуждения преобразователя.

Секция 5, расположенная на крайних стержнях, выполняется иэ двух частей, число витков в каждой из которых в два раза меньше, чеМ в секциях, расположенных на внутренних стержнях, так как магнитный поток в краййем стержне меньше, чем во внутренних, в два раза.

Использование предлагаемой установки по сравнению с известными обеспечит повьпаение коэффициента полезного действия устройства путем

1 повышения точности автоматического регулирования, что позволяет повысить качество технологических процессов.