Электромеханический преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 11 542045 Союз Советских Социалнсткческкх РеспубликВТОР СКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВЗаявлено 07,01.75 (2 99231 24 с присоединением заявки Государственный комете 3) Приорите Совета Министров СССо делам нзобретеннй н открытнЙ(71) Заявител Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ закреплен на штоке, а другой - связан с коль. цом.На фпг, 1 изображена функциональная схема ЭМП; на фнг. 2 - соединение электромагнита с датчиком положения, продольный разрез.ЭМП состоит из электромагнита 1 с обмоткой 2, полосным наконечником 3, якорем 4 и штоком 5 якоря, посредством которого якорь поджнмается в крайнее (начальное) положение до упора 6 пружиной 7, упирающейся с одной стороны в выступ штока через упругое кольцо 8, а с другой стороны - в крышку 9 корпуса 10, а также из усилителя 11, ннвертирующий вход 12 которого имеет соединение со средней точкой полумоста тензодатчиков 13 н 14, укрепленных на внутренней и наружной поверхностях упругого кольца 8 и подключенных к источнику напряжения; на прямой вход 15 усилителя подается сигнал управления перемещением штока преобразователя, а вход 16 усилителя подключается к обмотке электромагнита.В исходном состоянии величина сигнала управления У ток в обмотке электромагнита и напряжение У,. с датчика положения равны нулю; шток якоря поджат пружиной В крайнее положение до упора. Прн подаче на прямой вход 15 усилителя 11 постоянного сигнала К=сопз 1., в обмотке 2 электромагнита 1 поата опубликования описа) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕ Йзобретение относится к исполнительнымэлектромеханическим преобразователям(ЭМП) и предназначенодля использования вэлектрогидравлических и электропневматических системах управления. 5Известен ЭМП постоянного тока в линейноеперемещение, построенный на базе прямоходовых электромапштов с подпружиненным якорем. В этом устройстве рабочий диапазон перемещений выходного штока значительно 10меньше возможного хода якоря электромагнита. Наиболее близким техническим решениемк изобретению является электромеханическийпреобразователь, содержащий корпус, электромагнит с подпружиненным якорем н операционный усилитель, выход которого соединен собмоткой электромагнита. Этот известный преобразователь характеризуется невысокой точностью преобразования,Целью изобретения является повышение точности, В описываемом преобразователе это достигается тем, что в нем на якоре электромагнита установлен датчик положения, выполненный в виде упругого кольца с закрепленнымина его внутренней и наружной поверхностях 25тензодатчиками, соединенными с соответствующими входами усилителя, причем в кольце выполнены два соосных радиальных отверстия,через которые пропущен шток якоря, размещенный внутри пружины, один конец которой 30 и А, И. Школьниковтвенного союзногоинститута и Челябинскенинского комсомола547045 15 Фиг. У Ж является ток, и на якорь действует электромагнитная сила притяжения его к полюсному наконечнику 3. Если величина электромагнитной силы больше величины усилия начального поджатия пружины, то под действием результирующего усилия якорь 4 начинает перемещаться в направлении увеличения координаты х. При этом на выходе датчика положения появляется напряжение, которое, будучи приложенным к инвертирующему входу 12 усилителя 11, уменьшает ток в обмотке электромагнита, а, следовательно, и величину электромагнитной силы. Одновременно с увеличением координаты х возрастает усилие, действующее на шток якоря со стороны пружины. Поэтому результирующее усилие уменьшается и при некотором положении якоря, являющемся точкой его равновесия, обращается в нуль. При смещении якоря, а, следовательно, и штока якоря от точки его равновесия в сторону увеличения координаты х, усилие пружины становится больше электромагнитной силы, и якорь перемещается в направлении уменьшения координаты х, возвращаясь к точке равновесия.Ток в обмотке электромагнита в установившемся режиме определяется из условия равенства электромагнитной силы и усилия пружины и, таким образом, зависит только от установившегося положения якоря. Величина тока в свою очередь определяется коэффициентом усиления усилителя, его выходным сопротивлением и разностью напряжений на инвертирующем и прямом входах усилителя. При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя разность этих напряжений незначительна и влияние тяговых статических характеристик электромагнита на характеристику 5 вход - выход ЭМП достаточно мало и темменьше, чем больше коэффициент усиления.Это и позволяет расширить область перемещения, в которой внешняя статическая характеристика преобразователя является линейной.10 Преобразователь в таком выполнении существенно повышает точность преобразования с расширением диапазона перемещения, что в свою очередь улучшает его технико-экономические характеристики. Формула изобретения Электромеханический преобразователь, содержащий корпус, электромагнит с подпружи ненным якорем и операционный усилитель, выход которого соединен с обмоткой электромагнита, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности преобразователя, в нем на якоре электромагнита установлен датчик по ложения, выполненный в виде упругого кольца с укрепленными на его внутренней и наружной поверхностях тензодатчиками, соединенными с соответствующими входами усилителя, причем в кольце выполнены два соосных 30 радиальных отверстия, через которые пропущен шток якоря, размещенный внутри пружины, один конец которой закреплен на штоке, а другой - связан с кольцом.Редактор Л, Тюрина Корректор А, Степанова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 333/15 Изд.203 Тираж 869 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Ссвета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45