Электромагнитный вибрационный привод

 

I, ъ библнотекм!мэЬА

О П И С А Н И Е рц ssv4sg изовеЕтин иЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.08,73 (21) 1951037/07 (5I) М, Кл.о Н02К 33(02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05.77. Бюллетень № 17 (53) ДК 621.313.17 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.08.77

Гооударственнь и комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. Г. Журко (71) Заявитель

Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАЦИОННЫЙ ПРИВОД

Изобретение относится к электромагнитным вибрационным приводам, применяемым преимущественно для возбуждения направленных колебаний, например, в вибрационных питателях, транспортерах, дозаторах.

Известен электромагнитный вибрационный привод, содержащий магнитопроводы с обмотками, якори, упругую систему н элементы управления режимом работы (1). В указанном приводе в качестве элементов управления режимом работы привода использован прикрепленный к рабочему органу датчик в виде вибрационного генератора, настроенного резонансно с частотой питающей электросети.

Недостаток этого привода состоит в малой надежности, сложности конструкции, нестабильности работы и трудоемкости резонансной настройки вибрационного генератора.

Известен и другой электромагнитный вибрационный привод, содержащий статор, выполненный в виде H-образного магнитопровода с обмоткой возбуждения и управления, якори, упругую систему и элементы управления режимом работы (21.

Данный привод является наиболее близким к описываемому изобретению.

Недостатком такого вибропровода является то, что при колебаниях напряжения и частоты питающей сети, а также технологической нагрузки изменяется режим работы привода.

Цель изобретения — повышение стабильности режима работы привода при изменении условий функционирования.

Указанная цель достигается тем, что в центральной части магнитопровода статора выполнены от1О верстия, в которых размещены две состоящие из встречно включенных секций обмотки, секции одной из них расположены соосно относительно поперечной оси статора, а секции другой — симметрично относительно той же оси, причем одна обмотка

1ч соединена с обмоткой возбуждения, а другая — с элементами управления, Секции обмоток могут быть выполнены перекрещивающимися между собой.

На фиг. 1 показан электромагнитный вибрационный привод, общий вид; на фиг. 2 — статор и О якори .привода; на фиг. 3 — кривые зависимости напряжения обмотки, соединенной с элементами управления, от режима работы привода, регулируемого постоянным током в обмотке управления.

Электромагнитный вибрационный привод содержит корпус!, с которым сочленен статор с

557459

20

Н- образным магнитопроводом 2, обмоткой возбуждения 3 и управления 4, два якоря 5, упрутую систему в виде пакета рессор 6, концы которого защемлены между опорными подушками 7, и элементы управления режимом работы (не показаны).

Обмотка возбуждения 3 состоит из четырех секций, которые в каждой половине статора соединены последовательно так, чтобы образовать магнитный поток одного направления, а отдельные ветви этой обмотки (ветвь — две секции обмотки в половине статора) соединены параллельно. Обмотка управления 4 также состоит из четырех секций, которые в каждой половине, статора соединены между собой в ветви последовательно и встречно, а ветви — параллельно. В центральной части магнитопровода 2 статора выполнены отверстия, в которых размещены дополнительные обмотки 8 и 9. Обмотка 8 состоит из встречно включенных секций, расположенных соосно относительно поперечной оси магнитопровода статора, а обмотка 9 — из встречно включенных секций, расположенных симметрично относительной той же оси. Обмотки 8 и 9 выполнены перекрещивающимися. Обмотка 8 является измерительной, и напряжение с ней подано на элементы управления режимом работы привода, обмотка 9— намагничивающей и соединена с обмоткой возбуждения 3. Функции обмоток 8 и 9 могут быть изменены на обратные.

При включении привода на источники питания в

его магнитной системе возникают переменные и постоянные магнитные потоки, создаваемые токами в соответствующих обмотках: обмотке возбуждения 3, обмотке управления 4 и намагничивающей обмотке 9.

Переменные магнитные потоки обмотки возбуждения 3, участвующие в создании тяговой силы привода и каждой из его половин, замыкаются как по внутренним и II, так и по внешним контурам 1 и 11" их магнитных систем (см. фиг. 2), Таким образом, эти потоки можно представить в виде сумм трех магнитных потоков:

Фт Фь-+Фн-+Фндля одной половины привода и для другой его половины.

И 1

При этом Ф = Ф в любой моментвремени, где т и

Фв и Фа части переменных магнитных потоков ветвей обмотки возбуждения 3, замыкающиеся по внутренним контурам соответствующих половин привода; и

Ф„. и Ԅ— части переменных магнитных потоков ветвей обмотки возбуждения, замыкающиеся по внешним контурам соответствующих половин пр ив ода.

Постоянные магнитные потоки обмотки управления 4 в каждой половине привода, участвующих в создании его тяговой силы, замыкаются только по и ю внутренним контурам l и 1I их магнитных систем, э при этом Ф„» " Ф s- .Определенные доли постоян25

З0

4 т ных магнитных потоков Ф„. и Ф„в кажцой из половин привода замыкаются также и по внешним контурам I " и П " их магнитных систем, однако они не участвуют в создании тяговой силы, поскольку направлены встречно друг другу.

Переменный магнитный поток намагничивающей обмотки 9 — Фдо„. замыкается по внутреннему контуру центральной части магнитопровода статора.

В результате взаимодействия переменных маг4 II нитных потоков Ф „и Ф с постоянными магнит я ными потоками Ф и Фв в магнитной системе привода возникают пульсирующие магнитные потоки, сдвинутые в двух его половинах на 180, на этот же утол сдвинуты в каждой половине и соответствующие им тяговые усилия. Равнодействующая сил притяжения обеих половин привода подчинена гармоническому закону и вызывает колебательные движения статора и якорей с частотой, равной частоте тока возбуждения. Момент чистого изгиба в поперечном сечении центральной части магнитопровода статора изменяется так же, как и тяговое усилие, по гармоническому закону

Изменения режима работы привода сопровождаются перераспределением магнитных потоков и механических напряжений в его магнитной системе, в частности в центральном участке магнитопровода статора. Магнитно-напряженное состояние этого участка статора определяет величину суммарной э.д.с., индуктируемой в измерительной обмотке 8.

Составляющие этой з.д.с. определяются начальной анизотропией магнитных свойств материала магнитопровода, в результате при наличии переменного магнитного потока Фдоп. на выходе измерительной обмотки индуктируется начальная э.д.с, нечетных гармоник; переменными магнитными потока1 1I ми Фв, и Ф », вызванными токами в ветвях обмотки возбуждения и замыкающимися по внутренним контурам магнитных систем половин привода, в результате при некоторой технологической неидентичности выполнения секций обмоток на выходе измерительной обмотки появляется начальная э.д.с. нечетных гармоник; переменными маги- нитными потоками Ф„и Фв, вызванными токами собственной (обратной) э.д.с. привода, индуктирующейся в обмотке возбуждения при периодическом изменении магнитного сопротивления воздушных зазоров, в результате .на выходе измерительной обмотки появляется э.д.с., частота которой равна частоте вибраций; магнитомодуляционным эффектом, выражающимся в том, что магнитное состояние магнитопровода привода изменяется по несимметричным частным циклам при наличии пеи ременных магнитных потоков Фв и Фв Фду т- 1IФа и Фд„и постоянных магнитных потоков Фа и и ч, в результате на выходе измерительной обмотки индуктируется э,д.с. четных гармоник; магнитоанизогропным эффектом, в результате при появлении в центральной части статора механических напряжений от периодически изменяющегося мо5 мента чистого изгиба и перераспределении магнитных потоков на выходе измерительной обмотки индуктируется э.д.с. нечетных гармоник.

Таким образом, суммарная э.д.с. измерительной обмотки является комплексным параметром, характеризующим режим работы привода.

Подцерживая величину этой э.д,с. с помощью элементов управления на заданном уровне, стабилизируют магитно-напряженное состояние централь.ной части магнитопровода и в итоге — режим работы вибрационного привода при изменении условий его функционирования.

На фиг. 3 представлены два из возможных варианта экспериментальных зависимостей суммарной э.д.с. измерительной обмотки при испытании привода мощностью 1 квт. (количество витков намагничивающей обмотки — 45, измерительной—

700, переменное напряжение намагничивающей обмотки — 45 в). Кривая а снята в случае, когда обмотка 8 использовалась в качестве намагничивающей, а обмотка 9 — в качестве измерительной.

Кривая б снята в случае, когда функции обмоток 8 и 9 изменены на обратные, Предпочтительным является второй вариант использования обмоток 8 и 9.

Техническими преимуществами предлагаемого привода являются высокая надежность и простота конструкции узла контроля режима его работы.

Таким образом, электромагнитный вибрационный

557459

6 привод позволяет повысить стабильность режима

его работы.

Формула изобретения

1. Электромагнитный вибрационный привод, содержащий статор, выполненный в виде Н-образного магнитопровода с обмотками возбуждения и управления, якори, упругую систему и элементы управления режимом работы, о тли ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения стабильности режима работы привода при изменении условий функционирования, в центральной части магнитопровода статора выполнены отверстия, в которых размещены две состоящие из встречно включенных секций обмотки, секции одной из них расположены соосно относительно поперечной оси статора, а секции другой — симметрично относительно той же оси, причем одна обмотка соединена с обмоткой возбуждения, другая — с элементами управления.

2. Привод по п. 1, отличаю щийс я тем, что, секции обмоток выполнены перекрывающимися между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N 122426, кл. В 06 В 1/04, 1959 г.

2. Книга А, И. Белоусов и Г. Г. Рекус, 9ибраторы с электромагнитным приводом, (Обзор), М., 1970, (ЦНИИТЭ стройдормаш), стр. 71, рис. 32.

557459

J=и

14 / f

07 l 2 Риг.5

Составитель Ф. Подольская

Техред И. Асчалоьн

1 оРРектор Н. Золотовская

Редактор В, Фельдман

Заказ 868/63

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная,4

Тираж 917 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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