Импульсный электромеханический преобразователь

"-щ: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт электродинамики АН УСС(53) 621.313.283(088.8)(56) Авторское свидетельство СССРМ 758283, кл. Н 01 Н 3/28, 1980,Авторское свидетельство СССРМ 686126, кл. Н 02 К 33/00, 1979,(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электротехни- ке и может быть использовано в ударных механизмах. Цель - повышение КПД посредством согласования инерционных характеристик якоря, электрической цепи катушки и механической нагрузки. Преобразователь содержит источник 1 импульсноготока, ключ 2, катушку 3, якорь 4 с дисками 5, разделенными упругими проставками 6, ПоИзобретение относится к электротехнике, может быть использовано в ударных механизмах и машинах, предназначенных для технологических целей (дробление горных пород, прессование изделий и т,д,).Цель изобретения - повышение КПД посредством согласования инерционных характеристик якоря, электрической цепи катушки и механической нагрузки.На фиг, 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 - графики величин, характеризующих переходный процесс при разгоне якоря,5 О 1677808 А 1)5 Н 02 К 33/00, Н 01 Н 3/2 сле замыкания ключа 2 катушка 3 подключается к источнику 1 импульсного тока. Электромагнитная сила. действующая на оболочку якоря 4, ускоряет ее независимо от заполняющих ее дисков, в силу того, что диски 5 могут скользить внутри якоря. Якорь ускоренно разгоняется и сжимает упругие элементы 6 поочередно вовлекая в движение диски 5, таким образом, масса подвижной части возрастает ступенчато. При выходе якоря 4 из зоны взаимодействия с соленоидом 3, когда его движение становится равномерным,.расстояние между дисками 5 принимает исходное значение. При, ударе якоря 4 о механическую нагрузку про- , цесс развивается в обратном порядке, диски 5 передают накопленную энергию поочередно. Увеличение средней скорости при разгоне и распределение передачи энергии во времени позволяют согласовать инерционные характеристики и увеличить КПД преобразования. 2 ил. Преобразователь состоит из источника 1 импульсного тока, ключа 2, катушки 3, ме- С таллического якоря 4, заполненного диска- ОО ми 5, которые могут скользить внутри него, диски 5 отдвлвиц друг от друга и от торцов )р контейнера упругими проставками 6.авиЬПреобразователь работает следующим образом.После замыкания ключа катушка 3 подключается к источнику 1 импульсного тока (например, заряженной конденсаторной батарее). Начинается разряд батареи через катушку соленоида. Электромагнитная сила, действующая на якорь 4, ускоряет его неза 1677808висимо от заполняющих ее элементов в силу того, что диски 5 могут скользить внутри якоря 4. Якорь 4 разгоняется и начинает сжимать упругую проставку, отделяющую задний торец якоря 4 от ближайшего к нему 5 диска 5 в его полости. По мере сжатия диск вовлекается в движение и общая масса подвижной части возрастает. При этом диск начинает сжимать следующий упругий элемент и вовлекает в ускорение очередной 10 диск. Таким образом, масса подвижной части возрастает ступенчато, пока не будут вовлечены в движение все диски 5.При выходе якоря из зоны взаимодействия с соленоидом, когда его движение ста новится равномерным за счет разжимания упругих проставок расстояние междудисками 5 принимает исходное значение. При ударе якоря 4 в механическую нагрузку процесс развивается в обратном порядке. 20 Сжимая упругие проставки б, диски 5 поочередно передают свою кинетическую энергию якоря 4 и через него нагрузке, Таким образом, может быть достигнута заданная технологическими требованиями продол жительность силового воздействия якоря на механическую нагрузку.Графики, приведенные на фиг. 2, позволяют обьяснить причину повышения эффективности энергопреобразования при 30 разгоне по сравнению с прототипом. При подаче в катушку 3 импульса тока, график которого изображен кривой А, якорь преоб-разователя разгоняется так, как показано на кривой В. Начальный ее участок соответствует разгону контейнера при неподвижных элементах внутри него. По мере того, как диски поочередно становятся присоединенной массой по отношению к контейнеру, происходит многократный процесс снижения и последующего набора скорости при поочередном вовлечении остальных дисков в движении. В итоге процесс разгона якоря характеризуется более высоким средним уровнем скорости по сравнению с движением монолитного якоря (кривая С). Это обуславливает более эффективное преобразование электрической энергии в механическую, так как относительная роль джоулевых потерь с ростом скорости снижается.формула изобретения Импульсный электромеханический преобразователь, содержащий катушку, подключенную к источнику импульсного Тока, и подвижный якорь, выполненный из электро- проводящего материала,. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД посредством согласования инерционных характеристик якоря, электрической цепи катушки и механической нагрузки, он снабжен дисками, отделенными упругими проставками друг от друга и от торцов якоря. размещенными внутри якоря, выполненного в виде полого электропроводящего контейнера,1677808 Редактор Т, Клюкина Заказ 3120 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССГ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с Гт) цЖ Составитель В. НаровлянскийТехред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая