Электромагнитный знаковый индикатор
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Q 01D 13/08 06 К 15/18 01 D 7/00 с присоединением заявки М Государственный комнтет СССР (23) Приоритет оо делам нэобретеннй н открытнй Опубликовано 15.06.81. Бюллетень .% 22 Дата опубликования описания 18.06.81 (53) УДК 53. .085,3 1 (088.8) (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗНАКОВЫЙ ИНДИКАТОР Изобретение относится к приборостроению может быть использовано для индикации регистрируемых параметров. Известны электромагнитные цифровые индикаторы, содержащие корпус, внутри которого расположены кольцевой магни5 топровод с нечетным числом радиально расположенных, равноудаленных друг от друга выступающих внутрь полюсов с размещенными на нпх катушками, управто ляюшнми положением поворотного двухполюсного постоянного магнита-ротора с закрепленным на нем барабаном, на поверхности которого нанесены знаки, например цифры от «0«до «9« 1) и (2), 15 Однако такие электромагнитные индикаторы характеризуются недостаточно эффективной схемой управления статорными катушками, положением ротора и конструктивным выполнением этого ротора, а именно, управление положением поворотного двухполюсного постоянного магнита-ротора осуществляется одной обмоткой, что снижает эффективность взаимодействия магнитных потоков возбужденного полюса магнитопровода и постоянного магнита для его поворота в требуемое положение; ширина каждого полюса постоянного магнита — ротора равна ширине полюса магнитопровода, вследствие чего между каждым из смежных полюсов магнитопровода и одним из полюсов постоянного магнита имеется значительный воздушный зазор, что приводит к образованию потоков возбужденных полюсов кольцевого магнитопровода, а, следовательно, к уменьшению управляющего магнитного потока полюса магнитопровода и к образованию разомкнутой цепи магнитопровода; для поворота магнита в диаметрально противоположное положение необходима перекоммутация полярности управляющего сигнала, что приводит к усложненйю схемы управления. : Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электромагнитный 3 R383 знаковой индикатор, содержащий корпус, внутри которого установлены кольцевой магнитопровод с нечетным числом полюсов и расположенными нв них обмотками управляющих катушек, ротор в виде по5 стоянного магнита с двумя дугообразными полюсами и жестко связанный с ним барабан с нанесенными на нем знаками. Барабан расположен между магнитоупрввляюшими элементами и источником коммутирующего магнитного поля, который закреплен неподвижно на корпусе, а на часть боковой поверхности барабана нанесен слой ферромагнитного материала. Величина боковой поверхности барабана без слоя ферромагнитного материала составляет l,2-2,5 шага установки магнитоуправляемых элементов, что обеспечивает безотрывную коммутацию двух последовательно расположенных магнитоуправляемых элементов (3). Однако известный индикатор имеет указанные недостатки, и, кроме того, нанесение на боковую поверхность барабана слоя из ферромагнитного мате- 25 . риала приводит к увеличению его момента инерции, который, как известно, пропорционален массе и квадрату расстояния от оси вращения барабана, а введение в конструкцию индикатора ис- 50 точников коммутирующего магнитного поля и магнитоуправляемых элементов у каждого полюса статора приводит к увеличению габаритов индикатора и значительно усложняет его конструкцию. Ука- 5 занные недостатки снижают надежность и точность индикации, ухудшают эксплуатационные характеристики и усложняют управление индикатором, особенно в условиях. вибрационных нагрузок, 40 Цель изобретения — повышение надежности и точности индикации в условиях вибрации. В предлагаемом индикаторе отсутствуют магнитоуправляемые элементы (ферромагнитный слой на боковой поверхности барабана и источники коммутирующего магнитного поля), необходимые Указанная цель достигается тем, что обмотки полюсов магнитопровода соединены параллельно-последовательно, при этом параллельно соединенные обмотки двух смежных полюсов кольцевого магнитопровода соединены последовательно 50 с обмоткой противоположного; им полюса магнитопровода, а дугообразные полюса ротора выполнены равной ширины и охввтываюшимИ пару смежных полюсов магнитопровода, причем ротор снабжен пластиной из ферромагнитого материала с длиной, равной диаметру ротора и закрепленной на его торце под острым углом к его продольной оси симметрии, 49 4 Параллельно-последовательное сое динение обмоток полюсов магнитопровода, позволяет создать магнитные потоки, управляющие поворотом постоянного магнита с закрепленным к нему маркированным барабаном с противоположных сторон тремя полюсами мвгнитопровода, взаимодействуя с северным и южным полюсами постоянного магнита-ротора, при этом величина управляющих . магнитных потоков в возбужденных полюсах магнитопровода практически одинакова, так как параллельно соединенные обмотки двух смежных полюсов соединены последовательно с обмоткой противоположного полюса магнитопровода. Магнитопровод с. выступающими внутрь полюсами и двухполюсной постоянный магнит-ротор образует практически двв замкнутых магнитопровода, т.е. воздушный зазор между полюсами постоянного магнита и полюсами магнитопровода минимальный. Благодаря тому, что дугообразные полюса постоянного магнита охватывают пару смежных полюсов мвгнитопровода, значительно увеличена плошадь притяжения магнита к смежным полюсам магнитопровода (по сравнению с известным устройствам, где полюса постоянного магнита притягиваются к одному полюсу магнита, причем между ними имеется значительный воздушный зазор, что приводит к неустойчивому положению постоянного магнита в условиях вибрации при снятии электрического сигнала с управляющих обмоток) . Для надежного перевода постоянного магнита в позицию, сдвинутую на l80 0 относительно исходной, постоянный магнит индикатора содержит брусок из ферромагнитного материала, длина которого равна диаметру магнита, и установлен под некоторым углом к продольной оси симметрии постоянного магнита. Управляющий магнитный поток возбужденных полюсов мвгнитопровода взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита по касательной к диаметру магнита, в результате чего создается вращающий момент, который обеспечивает перевод магнита в любую позицию относительно исходной. 838349 5 в известной конструкции для демпфирования барабана. Демпфирование барабана в предлагаемой конструкции индикатора обеспечиваетоя:посредством притяжения полюсов ротора и смежным полюсам магнитопрово. да, т.е. теми же элементами известной конструкции (полюсами магнитопровода и магнита), но выполненными по — друго.му, с минимальным воздушным зазором между ними. Все. это повышает надежность индикатора и обеспечивает точность и устойчивость индикации в условиях вибрации, а вместе с тем обеспечивается сохранение предыдущей информации при отключенйи управляющего сигнала, при этом значительно уменьшаются габариты и вес предлагаемого индикатора по сравнению с известным. го На фиг. l изображена конструкция предлагаемого индикатора, на фиг. 2— его электрическая схема. Внутри основания 1 и крышки 2 соосно с ними установлен неподвижный коль- 2s цевой магнитопровод 3, набранный из пластин 4, с нечетным числом (например, пятью) выступающих внутрь и равномерно расположенных по окружности полюсов 5. На полюсах 5 размещены Z0 управляющие катушки 6, причем катушки намотаны бифилярно в шесть проводов, и параллельно соединенные обмотки двух смежных полюсов магнитопровода соединены последовательно с обмоткой противоположного им полюса магнитопровода. Магнитопровод 3 вместе с управляюшими катушками 6 установлен между основанием l и крышкой 2,,выполненными из немагнитного материала и жестко за- 40 крепленными винтами 7 совместно с ними. Двухполюсной постоянный магнит-ро45 тор 8 с жестко закрепленной на нем (например, точечной сваркой) пластиной 9 из ферромагнитного материала под некоторым острым углом & к его продольной оси симметрии т — т жестко 50 закреплен на валике lO, который вращается в двух подшипниках ll, установленных в основании 1 и крышке 2. На конце валика жестко закреплен барабан 12, на внешней поверхности которого нанесены знаки, например цифры от О" до 9". Электрическая связь индикатора осуществляется посредством печатной платы l3 и разъема l4. При подаче электрического импульса между контактом О" и любым другим контактом (l5-24) возбуждаются соответствующие два смежных и один противоположный им полюса 5 магнитопровода(3). Вследствие взаимодействия магнитных потоков полюсов 5 с магнитным потоком постоянного магнита 8 и благодаря закрепленной на нем пластине 9 из ферромагнитного материала возникают вращающие моменты, которые разворачивают в определенном направлении и устанавливают постоянный магнит, а следовательно, барабан l2 в строго определенное положение. При этом один полюс (например, северный полюс постоянного магнита 8) расположен у одного полюса 5 магнитопровода со включенной обмоткой, а другой (южный) *олюс магнита 8 располагается у противоположных смежных полюсов 5 магнито, провода (31.. Таким образом, магнитная фиксация постоянного магнита-ротора осуществляется в нескольких зонах (в данном случае трех) полюсов магнитопровода, что обеспечивает надежное устойчивое 1 состояние магнита-ротора (а, следовательно, и барабана 12) в любом фиксированном положении при снятии управляющего сигнала, и тем самым позволяет повысить точность и надежность индикации в условиях выбраций. Формула изобретения Электромагнитный знаковый индикатор, содержащий корпус, внутри которого установлены кольцевой магнитопровод с нечетным числом полюсов и расположенными на них обмотками управляющих катушек, ротор в виде постоянного магнита с двумя дугообразными полюсами и жестко связанный с ним барабан с нанесенными на нем знаками, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью повышения надежности и точности индикации в усло виях вибрации, обмотки полюсов магнитопровода соединены параллельно-последовательно, при этом параллельно соединенные обмотки смежных полюсов соединены последовательно с обмоткой противоположного им полюса, а дугообразные полюса ротора выполнены равной ширины и охватывающими пару смежных полюсов магнитопровода, причем ротор 838349 7 снабжен пластиной из ферромагнитного материала, имею|пей длину, равную диаметру ротора и закрепленной иа его торце под острым углом к его продольной оси симметрии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Л Л 1! Л7Д(75 76/7 18 Ю Фиг 2 ВНИИПИ Заказ 4405/56 Тираж 702 Подписное Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 11 й7 9 1, Авторское свидетельство СССР Мо 426147, кл.Q 01 D 11/00, 30.04.74. 2. Патент США No 363 l475, кл. 340-366, 28.12.71. 3. Авторское свидетельство СССР М 580444, кл. 5 06 К 15/18, 15. 1 1.77 (прототип).
