Электромагнитный подвес

(5)М. Кл. с присоединением заявки М С 01 О 1924 Государетвениый комнтет СССР оо делам изобретеий и открытий(5 З) УДК 821,3, 082 1 сэ 1088 8) Опубликовано 1501.80. Бсллетень 1 о 2 Дата опубликования описания 18,.:18(72) Авторы изобретения Ю,А. Осокин и О.А, )1)ахов Московское ордена Ленина к Ордена Трудсвсгс Красного Знамени(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НОЛВГО Изобретение относится к областиПриборостроения, в частности, может быть использовано в качествемаломоментных опор.Электромагнитный подвес, содержащий ротор, статор с обмотками,датчик перемещений и усилители 1,Недостатком этого подвеса является сложность конструкции, вызванная наличием датчика перемещений ротора в виде отдельного элементаконструкции.Известен электромагнитный подвес, содержащий магнитомягкий ротори статор, выполненный из нескольких пар идентичных электрспроводных,изолированных друг от друга магнитопроводов с обмотками, источник переменного тока с трансформатором,усилители-преобразователи входы которых связаны через катушки индуктивности с магнитопроводами и сопротивлениями, а выходы - с обмотками,расположенными на этих магнитопрсводах, и демпФирующие контуры в цепикаждой обмотки 2),Недостатком этого электромагнитного подвеса является значительныйуровень возмущающих моментов, вызванный взаимодействием магнитного пс.".я "татсра с ротором, материал кстсрсгс обладает магнитным гистере,е. в .ью изобретения является уменьшен;,:с возмуаюшх мсментсв псдвеса при воздействия малых перегрузок,Указанная цель достигается тем, ЧТО В ИЗ ВЗ;."О 1 ЗЛЕТРОМдГНИТНОМ псдвесе, ссдержашем магнитсмягкий рстср, статср. впс.ненньй из несколь"их 1 ар 11 дентичных электрспрс водных, изслирсзанных друг ст друга магнитспрс-сдсв с Обмотками, источник переменнсгс тока с трансфсрматсрсм, ,силтели-преобразователи, вход:.-. которых связаны через катушки индуктивнсстн с магнитопрсвсдами и сспрстивлениями, а выходы - с Обмотками, распслсженными на этих магнитспрсводах, и демпфируюше контуры в цепи каждой обмотки, дополнительно введены пороговые устройства с двумя входами и выходами, входы каж - догс из которых электрически связаны с одной из пар днаметральнс противоположных магнитопрсвсдсв, соединенных через демп 1 руюшие контуры и катушки индуктивнссти с согласно включенными обмотками транссрматс. ра, а выходы - кс входам ссстзетст2 кой напряженности, как правило, в несколько раз больше, чем на воздухе. торого подключены к входам порогово 40 го устройства, Подвес также являетвующего усилителя-преобразователя,причем соседние пары диаметральнопротивоположных магнитопроводовэлектрически связаны со встречновключенными обмотками трансформатора,5На чертеже изображен электромагнитный подвес.Электромагнитный подвес содержитмагнитомягкий ротор 1 и сгатор 2,выполненный из нескольких пар идентичных электропроводных, изолированных друг от друга магнитопроводов3 с обмотками 4, источник переменного тока 5 с трансформатором 6; усилители-преобразователи 7, входы которых связаны через катушки индуктивности 8 с магнитопроводами и сопротивлениями 9, демпфирующие контуры 10 и пороговые устройства 11 сдвумя входами и выходами, входы каждого из которых электрически связаны с одной иэ пар диаметральнопротивоположных магнитопроводов,соединенных через демпфирующие контуры и катушки индуктивности с согласно включенными обмотками трансформатора, а выходы - ко входамсоответствующего усилителя-преобразователя, причем соседние парыдиаметрально противоположных магнитопроводов электрически связаны совстречно включенными обмоткамитрансформатора,Электромагнитный подвес работаетследующим образом,При воздействии малых перегрузокротор 1 подвеса перемещается, вызывая изменение емкостей образованныхрабочими поверхностями магнитопроводов 3 и ротора 1, включенных в резонансную схему последовательно сдемпфирующими контурами 10, катушками индуктивности 8 и сопротивлениями 9 к источнику перзменного тока5. При этом происходит перераспределЕние электрических потенциалов магнитопроводов З,являющихся одновременноэлектродами,создающими электростатические силывоздействующие на ротор.Электростатические силы притяжения электродов центрируют ротор,увеличиваяеь-состороны электродов с большим зазороми уменьшаясь с противоположной стороны за счет настройки рабочей точки подвеса на соответствующем склоне резонансной характеристики,Иентрирование ротора толькоэлектростатическими силами происходит до значения нагрузки на подвес,вызывающий сигнал на входе каждогопорогового устройства 11 меньше величины его срабатывания. Величинасрабатывания порогового устройства 60выбирается в зависимости от значения максимальной электростатическойсилы, развиваемой электростатическим полем каждой конкретной конструкции подвеса. При воздействии боль ших перегрузок сигнал, пропорциональный смещению ротора, снимаемыйс резонансных цепей магнитопроводов с большим зазором, превышает величину срабатывания порогового устройства и поступает на входы усилителейпреобразователей 7, что приводит квозникновению токов в обмотках магнитопроводов с большими зазорами иувеличению центрирующих сил, действующих на ротор., Демпфирование ротора осуществляется с помощью жидкости или с помощью демпфирующих контуров 10, а прн увеличении нагрузки и включении каналов регулирования токов в обмотках - с помощью корректирующих звеньев в этих цепях.После уменьшения нагрузки до величины срабатывания порогового устройства центрирование ротора осушествляется только электростатическимисилами,Электростатический подвес можетработать в условиях вакуума или всреде демпфирующих жидкостей, в которых значение пробивной электричесПри выполнении рабочих поверхностей магнитопроводов коническими или сферическими электромагнитный подвес может быть построен с дополнительной. обмоткой осевого канала наполюсах статора или с использованием тех же обмоток г.рии подведениитока через сумматоры осевого и радиальных каналов регулирования, Прнэтом сигнал, пропорциональный осевому смещению, снимается с выхода дополнительного сумматора, входы кося трехосным и без введения сумматоров н осевого канала при изолированной работе каждого канала регулирования тока в обмотке каждого полюса.Изобретение позволяет уменьшитьпри малых нагрузках возмущающие моменты электромагнитной опоры, вызванное взаимодействием магнитногополя статора с ротором, материалкоторого обладает магнитным гистерезисом за счет отсутствия при этоммагнитного поля статора,Уменьшение возмущающих моментовэлектромагнитного подвеса повышаетточность прибора и уменьшает времяцентрирования,Кроме того, сочетание двух типовподвесов в одной конструктивной форме повышает подъемную силу, жесткость н надежность электромагнитного подвеса,Формула изобретенияЭлектромагнитный подвес, содержа щий магннтомягкий ротор и статор,4 илиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проект выполненный из нескольких пар идентичных электропронодных, изолированных друг от друга магнитопроводов собмотками, источник переменного тока с трансформатором, усилители-преобразователи, входы которых связанычерез катушки индуктивности с магнитопроводами и сопротивлениями, авыходы - с обмотками, расположенными на этих магнитопроводах, и демпфирующие контуры в цепи каждой обмотки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения возмущающихмоментов, в него дополнительно введены пороговые устройства с двумявходами и выходами, входы каждогоиз которых электрически связаны содной из пар диаметрально противоположных магнитопроводов, соединенных через демпфирующие контуры и катушки индуктивности с согласно включенными обмотками трансформатора,а выходы - ко входам соответствующего усилителя-преобразователя, причем соседние пары диаметрально противоположных магнитопроводов электрически связаны со встречно включенными обмотками трансформатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Канцельсон О.Г Эдельштейн А,С.Магнитная подвеска в приборостроении,Энергияф, 1966, с. 48,2. Авторское свидетельство СССРР 614325, кл, б 01 С 19/24, 1974,