Способ управления электродинамическим вибратором и устройство для его осуществления

 

1. Способ управл гния электродинамическим вибратором, заключающийся в обеспечении взаимодействия тока подвижной катушки и,.магнитной индукции подмагничивания путем эапитКИ подвижной катушки и обмотки tlORмагничивания , отличающийся тем, что, с целью упрощения поддержания амплитуды постоянной и рвгулирог ванйя фазывозбуждаемого усилия в да1апазоне рабочих частот, питание обмотки подмагничивания осуществляют переменным током с частотой, равной частоте тока подвижной катушки, и непрерывно изменяют фазу между током подвижной катушки и током обмотки подмагнйчивсшия, при этом скорость изменения фазы определяет частоту вибрации. 2. Устройство для управления электродинамическим вибратором, соде{ жащее источник переменного тока, подвижную катушку и обмотку подмагничивания , отличаю щ.е ее я твм (/) что с целью упрощения поддержания амплитуды постоянной и регулирования фазы возбуткдаемого усилия в диапазоне рабочих частот, оно содержит фао зовргицатёль, а в качестве-источника переменного тока использован синхронный генератор, выходом подключенный к подвижной катушке непосредст- ; веино, а к обмотке подмагничиванйя через фазовращатель. СО Cfi ел 00

COl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зцп G 05 D 19/02 ° .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

И АВТОРСКОМ М СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

21) 2942767/18-24

22) 09.06.80 (46) 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) A.B.Aëüêèí, В.И.Иванчура, A.A.Ïåâçíåð и Б.П.Соустин ("И) Красноярский политехнический институт (53) 62-50 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство CCP

Р 157800, кл. G 01 М 7/00, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР.

9 585423, кл. С 01 М 7/00, 1976 (прототип способа).

3. Авторское свидетельство СССР

Р 568467, кл. G 01 М 7/00, 1975 (прототип) . (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОД4НАМИЧЕСКИМ ВИБРАТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . (57) 1. Способ управления - электродинамическим вибратором, заключаю-. щийся в обеспечении взаимодействия тока подвижной катушки и.магнитной индукции подмагничивания путем запитки подвижной катушки и обмотки под„.SU„„1035578 А магничивания, отличающийся тем, что, с целью упрощения поддержания амплитуды постоянной и регулиро-, ванйя фазы возбуждаемого усилия в диапазоне рабочих частот, питание .обмотки подмагничивания осуществляют переменным током с частотой, равной частоте тока подвижной катушки, н непрерывно изменяют фазу между. током подвижной катушки и током обмотки подмагничивания, при этом ско" рость изменения фазы определяет частоту вибрации.

2. Устройство для управления элентродинамическим вибратором, содержа-, щее источник йеременного тока, под» вижную катушку и обмотку подмагничи- Я вания, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью упрощения поддержания амплитуды постоянной и регулирования фазы возбуждаемого усилия в диапазоне рабочих частот, оно содержйт фазовращатель, а в качестве .источника Я переменного тока использован синхронный генератор, выходом подключенный к подвижной катушке ньпосредст:, венно, а к обмотке подмагничиваниячереэ фаэовращатель. Ю

1035578!

35

40 Ф >+У -V )) Ь5

60

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть применено при вибрационных испытаниях, виброзащите и в сейсморазведке.

Известен способ. управления электродинамическим вибратором, при котором запитывают подвижную катушку вибратора переменным током, а обмотку подмагничивания питают от источника постоянного неизменного напряжения $13.

Устройство, реализующее этот способ, содержит электродинамический вибратор, усилитель мощности, широкополосный усилитель напряжения с двумя входами, на один из которых )5 подают управляющий сигнал, а на другой — сигнал обратной связи, пропорциональный величине тока подвижноц катушки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, заключающийся в обеспечении взаимодействия тока подвижной катушки и магнитной индукции подмагничивания путем запитки подвижной катушки и обмотки подмагничивания t 2).

Однако поддержание постоянства амплитуды возбуждаемого усилия в диапазоне частот этим способом доволь»о сложно, а регулирование фазы этот способ не обеспечивает.

Наиболее близким по .технической сущности к изобретению является устройство для управления электродинамическим вибратором, содержащее источник переменного тока, подвижную катушку и обмотку подмагничивания (3 ).

Однако устройство имеет .сложную систему управления, которая не обеспечивает регулирование фазы возбуждаемого усилия в диапазоне рабочих частот.

Целью изобретения является упрощение поддержания амплитуды постоянной и регулирования фазы возбуждаемого усилия в диапазоне рабочих частот.45.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления электродинамическим вибратором питание обмотки подмагничивания осуществляют переменным током с частотой, равной частоте тока подвижной катушки, и непрерывно изменяют фазу между током подвижной катушки и током обмотки подмагничивания, при этом скорость изменения фазы определяет частоту вибрации.

Способ реализуется устройством, содержащим источник переменного тока, подвижную катушку и обмотку подмагничивания. Для упрощения поддержания амплитуды постоянной и регулирования фазы возбуждаемого усилия в диапазоне рабочих частот, оно содержит фазовращатель, а в качестве источника переменного тока использован синхронный генератор, выходом подключенный к подвижной катушке непосредственно, а к обмотке подмагничивания — через фазовращатель.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из синхронного генератора 1, выходом подключенного через фазовращатель 2 к обмотке подмагничивания 3 электродинамического вибратора 4 и непосредственно к подвижной катушке 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Развиваемое электродинамическим вибратором усилие F (t) определяется выражением

F ()=% ß э() Ь(, ), (1) где / - число витков подвижной катушки участвующих в создании силы, p — длина одного витка подвижной катушки, Э(,)- ток подвижной катушки, ()- индукция подмагничивания, Ток подвижной катушки изменяется по закону

Н) = „) sin(up+-V,) () и индукции (<>= „„()" ((a4 9< )+ч ),(Я где J < — амплитуда тока подвижной катушки "

1 ц — начальная фаза тока под1 вижной катушки; амплитуда индукции подмагничивания, 1 — начальная фаза индукции подмагничивания, непрерывно изменяющаяся

® фаза между током подвижной катушки и индукцией подмагничивания.

Подстановка (2 ) и (3) в (1) дает после преобразования

ehÃ

"«) В вЮ . Р""Ь) ь "с) о" ®"

Если обозначить (t) (<) à 3e(t) e(i)

ЗРЬ вЂ” "=А(), то. выражение (4) пре1 образуется к виду

F() =А () CO5 (R$+9>+g. )-А () C05((Я(0+Я)1+

° + - . ) (5) т.е. развиваемое усилие содержит две гармонические составляющие: первую с частотойQ и начальной фазой б+ Щ„ и вторую с частотой 2e+Q. и начальной фазой Qg — ф;. Можно построить механическую Оистему вибратора таким образом, чтобы отфильтровать ту или другую составляющую. Например, 1035578

Составитель А.Певзнер

Редактор Г.Гербер Техред К.Иыцьо Корректор Л.Бокшан

Заказ 5831/48 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4 настроив. механическую систему в резонанс на частоте Я и в антиреэонанс на частоте 2lp+R можно добиться практически гармонического сигнала.

Темп непрерывного изменения фазы

)(4) между током подвижной катушки и индукцией подмагничивания определяет частоту вибрации, и при постоянном темпе изменения фазы 9=СспИ частота вибрации Й или 2 +Q. остается по" стоянной. 10

Для изменения частоты вибрации достаточно изменить темп изменения фазы ЩИ) . Изменение фазы вибрации можно обеспечить как изменением начальной фазы тока подвижной катушки 15 ф;, так и изменением начальной фазы ийдукции подмагничиваиия 9g . Регулирование амплитуды вибрации обеспечивается регулированием амплитуды тока либо индукции цодмагничивания. 2О

Способ реализуется следующим образом.

При включении синхронного генератора 1 его напряжение с частотой подается на подвижную катушку 5, создает в ней электрический ток с той же частотой щ . Это же напряжение генератора 1 через фазовращатель 2 подается иа обмотку подмагничивания 3.

Фаза тока обмотки подмагничивания 3 непрерывно изменяется фаэовращателем

2 со скоростью Q . Взаимодействие тока подвижной катушки 5 и индукции подмагничивания возбуждает усилие вибрации, частота которой определяется скоростьюЯ изменения фазы тока обмотки подмагничивания.

Для изменения фазы вибрации изменяют фазу напряжения синхронного генератора 1, для изменения амплитуды вибрации изменяют амплитуду выходного напряжения синхронного генератора 1;

Использование предложенного изобретения обеспечивает упрощение поддержания постоянства амплитуды и регулирования фазы возбуждаемого усилия в диапазоне рабочих частот. Кроме того, при выборе высокой частоты питающего. напряжения уменьшаются массогабаритные показатели устройства..