Устройство для снятия силовых характеристик электромагнитов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических силовых характеристик электромагнитов (ЭМ). Цель изобретения - повьппение точности измерения и расширение диапазона измеряемых . усилий. При работе устройства с помощью рукоятки 12 по индикатору 9 положения выставляется второй толкатель 8 в положение, при котором якорь 6 достигает координаты , в которой контролируется тяговое усилие. В обмотку ЭМ 7 подается напряжение, при этом якорь 6 перемещается к второму толкателю 8, растягивая динамометр 5. В положении, заданном вторым толкателем 8, автоматически производится измерение тягового усилия. Если при этом в момент включения ключа 23 якорь 6, например, не образовал электрический контакт с вторым толкателем 8, то цепь питания коммутационного реле (КР) 14 буШ 1(Л / тч: Г Л Д 3 /4 САЭ СП 05 22 Оэ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3972828/24-07 (22) 05,11 ° 85 (46) 30.11.87.Бюл. К- 44 (71) Тульский политехнический институт (72) С.Л.Бакланов, В.М.Ермаков и С.В.Мосин (53) 62.1.318.3 ° 001,4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1l 320836, кл. Н 01 F 7/13, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 547847, кл. Н 01 F 7/13, 1975, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ СИЛОВЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических силовых характеристик электромагнитов

„„SU„„1356013 А1 (5l )4 Н 01 F 7/13; Н 01 Н 49/00, G 05 В 23/02 (ЭМ), Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых . усилий. При работе устройства с помощью рукоятки 12 по индикатору 9 положения выставляется второй толкатель 8 в положение, при котором якорь 6 достигает координаты, в которой контролируется тяговое усилие. В обмотку ЭМ 7 подается напряжение, при этом якорь 6 перемещается к второму толкателю 8, растягивая динамометр 5, E положении, заданном вторым толкателем 8, автоматически производится измерение тягового усилия, Если при этом в момент включения ключа 23 якорь 6, например, а не образовал электрический контакт @. с вторым толкателем 8, то цепь питания коммутационного реле (КР) 14 буС::

135601 дет разомкнута и его обмотка обесто чена. Тогда электродвигатель 1, подключенный через размыкающие контакты

18„ 19 КР 14 к положительному полюсу источника питания„ начнет ослаб,пять натяжение динамометра 5 до тех пор, пока якорь 6 не замкнется с вторым толкателем 8 и не возникнет цепь питания KP 14, которое своимй контактами 15,16 включит сигнальный индикатор 20, а своими контактами 17,18

KP 14 изменит полярность питания электродвигателя I в результате чего произойдет реверс электродвигателя l и натяжение динамометра 5 начнет возрастать, погаснет сигнальный индикатор 20 и вновь произойдет реверс электродвигателя 1, Возникнет колебательный процесс с некоторой частотой.

Показания снимают в момент установле3 ния колебательного процесса, который фиксирует по миганию сигнального индикатора 20. Если тяговое усилие превышает предел измерения шкалы динамометра 5, производится дополнительное уравновешивание при помощи системы разновесов 21, Контролируемое тяговое усилие определяют как сумму показаний динамометра 5 и веса установленной системы разновесов 21. Использование системы разновесов 2.1 обеспечивает воэможность измерения усилия в широком диапазоне с точностью, определяемой чувствительностью динамометра 5, а наличие в процессе измерения автоколебательного режима снижает погрешности измерения, обусловленные нелинейностью измерительной системы, путем их линеаризации и усреднения случайных погрешностей. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических силовых характеристик электромагнитов; упругих элементов и других силовых устройств.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых усилий.

На чертеже приведена схема пред10 лагаемого устройства..

Устройство состоит из электродвигателя 1, вал которого через редуктор 2, ходовой винт 3 и толкатель 4 с гайкой связан с одним из концов пружин15 ного динамометра 5. Другой конец динамометра 5 соединен с хвостовой частью якоря 6 испытуемого электромагнита 7. С противоположной стороны якоря 6 встречно измеряемому тяговому усилию расположен подвижной контакт — упор 8, кинематически соединенный с индикатором 9 положения якоря и содержащий второй толкатель 10 с гайкой, ходовой винт ll и рукоятку 12. Устройство содержит также источник 13 двуполярного питающего напряжения, коммутационное реле 14 с замыкающими парами контактов 15,16 и 17, 18 и размыкающими контактами 18, З0

l 9, сигнальный индикатор 20, подклю- ченный к источнику питания через замыкающие контакты 15 и 16 реле 14 и систему 21, разновесов, соединенную с хвостовой частью якоря 6 электромагнита 7 с помощью нити, перекинутой через блок 22.

Цепь питания коммутационного реле 14 содержит автоматически переключаемую контактную группу, образованную контактом — упором 8 и якорем 6.

Один полюс электродвигателя через ключ 23 с помощью раэмыкающей пары контактов 18 и 19 подключен к положительному, а с помощью замыкающих контактов )7 и 18 реле 14 — к отрицательному полюсу источника 13 питания. Другой полюс электродвигателя соединен с общей клеммой источника 13 двуполярного питающего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

С помощью рукоятки 12 и индикатора 9 контакт — упор 8 выставляется в положение, соответствующее координате якоря 6, в которой необходимо измерить значение тягового усилия F

В обмотку электромагнита подается нужное значение тока i. Под действием развиваемого этим током усилия якорь 6

1356013 стремится переместиться по направлению к контакту — упору 8, растягивая измерительный элемент динамометра 5 до некоторого усилия F . При этом в

5 зависимости от соотношения усилий F и F якорь электромагнита либо остаk новится, не доходя до контакта — упора 8 (FT.< F„), либо упрется в него (F ) Г ).Затем включается ключ 23, и

k в положении, заданном вторым толкателем, автоматически производится измерение тягового усилия Р . Если при этом в момент включения ключа 23 якорь 6, например, образовал электри- 15 ческий контакт с вторым толкателем, цепь питания коммутационного реле 14 будет разомкнута и его обмотка обесточена. Тогда электродвигатель 1,подключенный через размыкающие контакты 18 и )9 реле 14 к плюсовой клемме двуполярного источника 13 питающего напряжения, начнет ослаблять натяжение динамометра 5 до тех пор, пока сила F не станет равной или больше

F è якорь 6 не упрется во второй толкатель и не замкнет цепи питания реле 14. Реле 14 включится и своими контактами 15 и 16 включит сигнальный индикатор 20, а контактами 17 и 18 поменяет полярность подключения электродвигателя 1. Произойдет реверс на-. правления вращения вала электродвигателя 1 и натяжение динамометра 5 начнет возрастать. В момент, когда

F < F якорь 6 оторвется от второго т- к толкателя и обесточит реле 14. Погаснет сигнальный индикатор 20 и вновь произойдет реверс электродвигателя 1.

Натяжение динамометра 5 снова начнет уменьшаться и процесс повторится. B результате в системе установится автоколебательный процесс. Автоколебания будут совершаться с некоторой частотой BoKp à точки соответствую 45 щей заданному вторым толкателем рабочему положению якоря 6. После установления указанного режима, о чем свидетельствует мигание сигнального ди- дикатора 20, снимается показание динамометра 5. Затем с помощью второго толкателя вращением ручки 12 устанавливается новое положение якоря 6 и дроцесс измерения повторяется.

Работа устройства при замкнутом начальном положении второго толкателя осуществляется аналогично.

При необходимости измерения условий с высокой точностью в широком диапазоне, превышающем верхний предел измерения динамометра 5, перед включением ключа 23 осуществляется предварительное грубое уравновешивание измеряемого тягового усилия Р весом Q грузов 21 до погасания сигнального индикатора 20, причем вес каждого груза из системы 21 разновеов не превышает полного диапазона измерения динамометра 5. В этом случае значение измеренного тягового усилия электромагнита находится по формуле F = Q + F . В остальном устройство работает аналогично.

Таким образом, отсутствие устройства для снятия силовых характеристик электромагнитов промежуточных преобразовательных элементов ы обеспечение в нем прямого метода измерений, осуществляемого компенсационным способом в произвольных оптических положениях якоря испытуемого электромагнита, позволяет существенно повысить точность измерений и расширить диапазон измеряемых усилий. Использование системы разновесов обеспечивает возможность измерения усилий в широком диапазоне.с точностью, определяемой чувствительностью динамометра.

Наличие в процессе измерений автоколебательного режима позволяет дополнительно устранить ошибки, обусловленные различными нелинейностями измерительной системы, путем их вибрационной линеаризации и усреднения случайных погрешностей.

Формула изобретения

Устройство для снятия силовых характеристик электромагнитов, содержащее электродвигатель, блок регистрации, первый ходовой. винт и первый толкатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых усилий, в него введены источник постоянного напряжения, второй талкатель, второй ходовой винт, индикатор положения якоря контролируемого электромагнита, коммутационное реле с переключающей и замыкающей контактными группами, а блок регистрации снабжен сигнальным индикатором и динамометром, причем второй толкатель установлен с возможностью воздей- ствия на якорь контролируемого электромагнита и образования с ним электпряжения.

Составитель Н.Малахова

Техред И. Попович корректор А. Тяско

Редактор А. Лежнина заказ 5797/44 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4

5 135601 рического контакта, динамометр установлен между якорем контролируемого электромагнита и первым толкателем, обмотка коммутационного реле, второй толкатель и положительный полюс источника постоянного напряжения соединен последовательнно, подвижный контакт переключающей контактной группы коммутационного реле включен в цепь обмотки возбуждения электродви- 1О гателя, первый неподвижный контакт переключающей контактной группы коммутационного реле подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а второй неподвижный контакт переключающей контактной группы коммутационного реле соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, подвижный контакт замыкающей контактной группы коммутационного реле соединен с сигнальным индикатором блока регистрации, а неподвижный контакт замыкающей контактной группы соединен с отрицательным полюсом источника постоянного на