Способ управления электродинамическим вибратором и устройство для его осуществления

,.ЯО 1035578 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУмагничивания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения поддержания амплитуды постоянной и регулиро-, ванйя фазывозбуждаемого 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 элен- тродинамическим вибратором, содержа", щее источник йеременного тока, под вижную катушку и обмотку подмагничи-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 фазовращатйль, а в качестве источенка Я переменного тока использован синхронный генератор, выходом подключенный к подвижной катушке непосредст венно, а к обмотке подмагничиваниячереэ фаэовращатель. политехнический свидетельство СССРМ 7/00, 1961,идетельство СССР.М 7/00, 1976 (проГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 21) 2942767/18-2422) 09.06.8046) 15,08.83. Бюл. В 3072) А.В.Алькин, В.И.Иванчура(56) 1. АвторскоеР 157800, кл, С 012. Авторское свВ 585423, кл. С 01тотип способа).3. Авторское свидетельство СССР Р 568467, кл, 6 01 М 7/00, 1975 Спрототип),(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОД(НАМИЧЕСКИМ ВИБРАТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ управления электродинамическим вибратором, заключающийся в обеспечении взаимодействия тока подвижной катушки и.магнитной индукции подмагничивания путем запит ки подвижной катушки и обмотки подЬр1035578 О 30 40 Ь 5 50 55 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 15 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) 2).Однако поддержание постоянства амплитуды возбуждаемого усилия в диапазоне частот этим способом довольно 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 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 достигаетсятем, 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 поддержанияамплитуды постоянной и регулированияфазы 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 - черезфазовращатель.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из синхронногогенератора 1, выходом подключенногочерез фазовращатель 2 к обмотке подмагничивания 3 электродинамическоговибратора 4 и непосредственно к под"вижной катушке 5.Способ осуществляется следующимобразом.Развиваемое электродинамическимвибратором усилие Г Й ) определяетсявыражениемГ =а, э.) Ьгде Ф/ - число витков подвижной катушки участвующих в созданиисилы,р - длина одного витка подвижной катушки,Э )- ток подвижной катушки,- индукция подмагничиванияТок подвижной катушки изменяетсяпо законуЭ ( ) -,) Чи (цИ- Ч,. ) (1) и индукцииьв( м(вфч+)+ч,),М где Э ) - амплитуда тока подвижнойкатушки "ц - начальная фаза тока подвижной катушки;амплитуда индукции подмагничивания,начальная фаза индукцииподмагничивания;непрерывно изменяющаясяфаза между током подвижной катушки и индукциейподмагничивания. Подстановка 2 ) и (3) в (1) дает после преобразованияЬГЮ лН) щ 8) ."Ь) "ь" Если обозначить Ч(ц=й, а Э )В(.,) Ь- "=А, то выражение (4) преобразуется к видуР )=А со 5 (й+Ч +. )-А со 5(вюд)+ + (,5) т.е. развиваемое усилие содержит две гармонические составляющие: первую с частотойй и начальной фазой б+ Щ и вторую с частотой 2 в+й и начальной фазой ф - 9;. Можно построить механическую Оистему вибратора таким образом, чтобы отфильтровать ту или другую составляющую. Например,Заказ 5831/48 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, З, Раушская наб., д,4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 настроив. механическую систему в резонанс на частоте й и в антиреэонансна частоте 2 ЭЮ, можно добиться практически гармонического сигнала.Темп непрерывного изменения Фазы Ц) между током подвижной катушки и индукцией подмагничивания определяет частоту вибрации, и при постоянном темпе изменения Фазы Й=СопИ частота вибрации Й или 2 Ф +% остается по" стоянной. ЮДля изменения частоты вибрации достаточно изменить темп изменения Фазы ЮИ) . Изменение фазы вибрации можно обеспечить как изменением начальной фазы тока подвижной катушки 15так и изменением начальной Фазы ийдукции подмагничиваиия 9 Ь . Регулирование амплитуды вибрации обеспечивается регулированием амплитуды тока либо индукции подмагничивания. 2 ОСпособ 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 Ш . Это же напряжение генератора 1 через Фазовращатель 2 подается на обмотку подмагничивания 3. Фаза тока обмотки подмагничивания 3 непрерывно изменяется Фаэовращателем 2 со скоростью Я . Взаимодействие тока подвижной катушки 5 и индукции подмагничивания возбуждает усилие вибрации, частота которой определяется скоростьюй 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, .