Устройство управления испытательным электромагнитным вибростендом

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических устройствах для создания гармонических колебаний вибростендов для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительной массой. Цель изобретения - повышение надежности, КПД и уменьшение массогабаритных показателей. Устройство состоит из подключенной к выходу выпрямителя 1 последовательной цепи из диода 2, катушки вибратора 3, диода 5 и конденсатора 10. Катод диода 5 соединен с анодом тиристора 9, катод которого соединен с началом катушки 3. Коммутатор 7 входом соединен с концом катушки 3, а выходом-с выводом конденсатора 10, соединенным с соответствующим выходом выпрямителя 1. Управление тиристором 9 и коммутатором 7 осуществляется блоком управления 8. Параллельно цепи из катушки 3 и диода 5 включена последовательная цепь из дополнительно введенных катушки 4 и диода 6, причем катушка 4 концом подключена к началу катушки 3, а диод 6 подключен катодом к катоду диода 5. Указанное выполнение устройства обеспечивает создание переменного потока в катушке электромагнита, что позволяет перемагничивать его по полной петле гистерезиса. Это способствует лучшему использованию железа электромагнита, увеличивая мощность и силу тяги магнита при неизменном сечении железа и без увеличения массы и габаритов электромагнита. Раздельное включение катушек вибратора позволяет работать каждой из них с частотой вдвое меньше рабочей, что уменьшает мощность рассеивания каждой катушки и повышает ее надежность. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН!!9! SU (!! (51)5 Н 02 М 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕП:ЙЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPbfTHAM

ПРИ ГННТ СССР (61) 1415? 88 (21) 4478318/24-07 (22) 01.06.88 (46) 15,04.90, Бюл. " 14 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Производственного обьединения "Электровыпрямитель" (72) Н,И.Магаева (53) 621 ° 314.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1415388, кл. Н 02 М 9/06, 1987. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНИМ ВИБРОСТЕНДОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических устройствах для создания гармонических колебаний вибростендов для испытания на вибро2 устойчивость различных изделий со значительной массой. Цель изобретения - повышение надежности, КПД и уменьшение массогабаритных показате-. лей. Устройство состоит из подключенной к выходу выпрямителя 1 последовательноч цепи из диода 2, катушки вибратора 3, диода 5 и конденсатора

10. Катод диода 5 соединен с анодом тиристора 9, катод которого соединен с началом катушки 3. Коммутатор

7 входом соединен с концом катушки

3, а выходом - с выводом конденсатора 10, соединенным с соответствующйм выходом вь1прямителя 1. Управление тиристором 9 и коммутатором 7 осуществляется блоком управления 8.

Параллельно цепи из катушки 3 и диода 5 включена последовательная цепь из дополнительно введенных катушки

4 и диода 6, причем катушка 4 концом подключена к каналу катушки 3, а

1557660 диод 6 подключен катодом к катоду диода 5, Указанное выполнение устройства обеспечивает создание переменного потока в катушке электромагнита, что позволяет перемагничивать его по полной петле гистерезига. Это способствует лучшему использованию железа электромагнита, увеличивая мощность и силу тяги магнита при неИзобретение относится к области электротехники, может быть использо,вано в электромеханических устройствах для создания гармонических коле- баний вибростендов для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительными массогабаритными показателями., например массой до 3 т, Целью изобретения является повышение надежности, КПД и уменьшение масcoraGaритных.показателей.

На фиг. 1 представлена схема устройства управления электромагнитным стендом; на фиг. 2 - диаграмма токов, протекающих по катушкам (м, 6) и диаграмма магнитного потока, получаемого в магнитопроводе электромагнитного вибратора (в).

Устройство (фиг. 1) содержит вы прямитель 1, вывод которого подключен к аноду диода 2, катод подключен к началу первой и конц." второй обмоток катушек 3, 4 вибратора, конец и начало которых соответственно подключены к анодам диодов 5 и 6 и входам вентильного коммутатора 7 с блоком

8 управления, причем катоды диодов

5 и 6 соединены между собой и подключены к анодам тиристора 9 ° Выход вентильного коммутатора 7 подключен ко второму выходу выпрямителя 1 и BblBG ду конденсатора 10, второй вывод которого подключен к аноду тиристора

9, катод которого подключен к началу первой. катушки 3 вибратора, а управляющий электрод подключен к вентильному коммутатору 7.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени а (фиг. 2) включается коммутатор 7 и по катушке 4 протекает рабочий ток 1<, возникший в магнитопроводе вибратора магнитный поток имеет направление, обусловленное направлением тока в катушке 4 изменном сечении железа и без увеличения массы и габаритов электромагнита. Раздельное включение катушек вибратора позволяет работать каждой из них с частотой вдвое меньше рабочей, что уменьшает мощность рассеивания каждой катушки и повышает ее надежность ° 2 ил. вибратора, в- момент времени t происходит запирание коммутатора 7 по первому входу. Энергия, накопленная в катушке 4, через диод 5 поступает в конденсатор 10.

В момент времени t,ò,е. через

1/2 периода рабочей частоты вибратора, включается коммутатор 7 по второму входу и рабочий ток Iз протекает по катушке 3. Так как катушка 3 подключена встречно с катушкой 4, то протекающий по ней ток создает в магнитопроводе вибратора магнитный поток противоположного направления.

В момент времени tz коммутатор 7 по второму входу отключается и т.д. В каждый момент включения вентильного коммутатора включается тиристор 9, который подключает катушку 3 к конденсатору 10, тем самым возвращая в рабочую цепь энергию, накопленную в конденсаторе 10. формирование однополярных импульсов тока, величина и частота следования. которых меняется в широких пределах (ток от 0 до 500 А; частота от 5 до 200 Гц), реализуется посредством управляемого выпрямителя 1 и блока 8 управления коммутатора 7. Изменение амплитуды и частоты рабочего тока происходит посредством изменения уровня сигналов управления.

Системы управления выпрямителем и вентильным коммутатором несложны и включают известные схемы управления подобными устройствами (например, генераторы пилообразного напряжения, формирователи и усилители импульсов), т.е. задача создания переменного маг55 нитного потока решается проще нежели

У такая же задача в случае питания вибростенда переменным током, где потре бовалось бы вместо управляемого выпрямителя вводить преобразователь на

1557660 6

Формула изобретения

Составитель Л. Устинкина

Техред M.Äèäbtê Корректор О.Кравцова

Редактор О.Спесивых

Заказ 723 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101 базе инвертора и непосредственного преобразователя частоты (НПЧ) .

Создание переменного потока в катушке электромагнита позволяет перемагничивать его не по частной петле гистерезиса, как в случае однополярного потока, а по полной петле. При этом лучше используется железо электромагнита, увеличивается его мощность так как работая в точке, далекой от насыщения, можно увеличивать величину импульса тока и тем самым силу тяги магнита при этом же сечении железа, не увеличивая веса и габаритов электромагнита. Раздельное включение катушек вибратора позволяет работать каждой из них с частотой вдвое меньше рабочей, что уменьшает мощность рассеивания каждой катушки и повышает ее надежность.

Устройство управления испытатель5 ным электромагнитным вибростендом по авт. св. 1t 1415388, о т л и ч а ю щ а е с A тем, что, с целью повышения надежности, КПД и уменьшения массогабаритных показателей, вибратор дополнительно снабжен второй катушкой и третьим диодом, причем н началу первой катушки вибратора подключен конец второй катушки, начало второй катушки подключено к аноду третьего диода, катод которого сое.динен с катодом второго диода, а ком мутатор дополнительно снабжен вторым входом, соединенным с началом

20 второй катушки вибратора.