Электромагнитный вибростенд

О П И С А Н И Е (11,731337ИЗОБРЕТЕНИЯ Сова Советских Сокиалистинеских Республик;1) Дополнительное к авт. свид-ву 51) Ч К, е 2) Заявлено 18,07.7 1) 194692725-28 1 М 7/00 6 В 1/04 с присоединением заявки МПриоритет Гасударственный коцит 20,178,7088.8)(45) Дата опубликования описания 30.04,80 о делац нзобретенн н открытий(72) Автор изобретен А. Моисеев Заявител 4) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРОСТЕНД технике меха- быть испольционных и усных устройств Изобретение относится кнических испытаний и можетзовано для проведения вибраталостных испытаний различи сооружений.Известен электромагнитный вибростенд, содержащий электромагнитный вибратор в виде магнитопровода, якоря, обмотки переменного тока, подключенной к задающему генератору, и обмотки подмагничивания, подключенной к источнику постоянного тока, и трансформатор, первичная обмотка которого включена параллельно с обмоткой переменного тока электромагнитного вибратора, а вторичная последовательно с обмоткой подмагничивания исходного 1.Недостатком такого вибростенда является нелинейная зависимость развиваемого им усилия от напряжения, подаваемого в обмотку переменного тока с выхода задающего генератора, что обусловлено зависимостью этого усилия от перемещения якоря электромагнитного вибратора.Наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому результату является электромагнитный вибростенд, содержащий вибратор, имеющий задающий генератор, магнитопровод с обмоткой переменного тока и якорь, и отрицательную обратную связь по положению,включающую последовательно соединенные дифференциальный индуктивный датчик перемещения, блок сравнения и фильтр5 2;Введение в вибростенд обратных связейв цепи питания обмотки переменного токапозволяет улучшить линейность его характеристики.10 Однако в этом вибростенде для получения линейной характеристики наряду с отрицательной обратной связью по перемещению в известном вибростенде введена положительная обратная связь по скорости15 этого перемещения, две положительные обратные связи по электрическому сигналу,непосредственно подаваемому с усилительного каскада на вход обмотки переменноготока, и отрицательная обратная связь по20 этому сигналу. Это значительно усложняетконструкцию вибростенда, так как вводятся соответствующие согласующие и дифференцирующие блоки,Для упрощения конструкции за счет использования более простой обратной связи,обеспечивающей линеаризацию характеристики вибростенда, предлагаемый вибростенд снабжен источником постоянноготока, регулятором постоянного тока,ЗО управляющий вход которого подключенк выходу блока сравнения, и обмотками подмагничивания, размещенными на магнитопроводах вибратора и датчика перемещения, датчик перемещения выполнен идентичным впбратору с заторможенным якорем, обмотки подмагничивания и переменного тока датчика перемещения подключены параллельно к соответствующим обмоткам вибратора, измерительные обмотки датчика перемещения установлены на его магнитопроводе и магнитопроводе вибратора и подключены к разным входам блока сравнения, а регулятор постоянного тока включен последовательно с обмоткой подмагничивания вибратора.На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого вибростенда.Он содержит электромагнитный вибратор 1 в виде магнитопровода 2, якоря 3 и обмотки 4 переменного тока, подключенной через усилитель 5 возбуждения к задающему генератору 6, отрицательную обратную связь по положению, включающую последовательно соединенные дифференциальный индуктивный датчик 7 перемещения, блок 8 сравнения, фильтр 9 и усилитель 10 обратной связи. Датчик 7 содержит магнитопровод 11, заторможенный якорь 12 и измерительные обмотки 13 и 14, установленные соответственно на магнитопроводах 2 и 11 и подключенные к разным входам блока 8 сравнения. Вибростенд снабжен источником 15 постоянного тока, обмотками 16 и 17 подмагничивания, установленными соответственно на магнитопроводах 2 и 11, и регулятором 18 постоянного тока, включенным последовательно с обмоткой 16, Управляющий вход регулятора 18 подключен к выходу блока 8. При этом датчикперемещения выполнен идентичным вибратору 1 с заторможенным якорем. Обмотка 17 подмагничивания и обмотка 19 переменного тока датчика 7 подключены параллельно к соответствующим обмоткам 16 и 4 вибратора 1. Параллельно с усилителем 5 к обмоткам 4 и 19 подключен генератор 20 несущей частоты,На обмотки 16 и 17 от источника 15 подается постоянное напряжение, величина которого определяет рабочую характеристику вибратора 1 и постоянную составляющую развиваемого им усилия Р.Возбуждающий сигнал с генератора 6 через усилитель 5 подается в обмотки 4 и 19.При начальном рабочем зазоре а между магнитопроводом 2 и якорем 3, равном постоянному зазору между магнитопроводом 11 и заторможенным якорем 12 датчика 7, в измерительных обмотках 13 и 14 трансформируются равные напряжения с частотой генератора 20, поэтому выходной сигнал блока 8 равен нулю.При изменении же рабочего зазора а между магнитопроводом 2 и якорем 3 в результате замыкания по ним переменного 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 65 магнитного потока обмотки 4 на величину х на выходе блока 8 появляется напряжение, что обусловлено изменением индуктивности измерительной обмотки 13 (в это время индуктивность измерительной обмотки 14 остается постоянной).Выходной сигнал блока 8 подается на вход фильтра 9, где производится выделение и фазовая коррекция напряжения, обусловленного перемещением якоря 3.С фильтра 9 напряжение через усилитель 10, коэффициент усиления которого устанавливается в зависимости от магнитных характеристик вибратора 1 и величины начального рабочего зазора аь подается на управляющий вход регулятора 18. При этом полярность напряжения обратной связи выбирается такой, чтобы, например, при увеличении рабочего зазора а сопротивление регулятора 18 уменьшалось, приводя к увеличению тока подмагничивания вибратора 1, а при уменьшении рабочего зазора а ток подмагничивания вибратора 1 уменьшался.Таким образом осуществляется отрицательная обратная связь по перемещению х, повышающая линейность зависимости развиваемого стенда усилия Р от подаваемого на обмотки переменного тока напряжения с усилителя 5. В качестве регулятора 18 может быть применен транзистор.Вибростенд позволяет с необходимой точностью производить вибрационные и усталостные испытания различных устройств и сооружений, Он способен также обеспечить бесконтактное возбуждение объектов, например тонкостенных оболочек. Формул а изобретения 1. Электромагнитный вибростенд, содержащий электромагнитный вибратор, имеющий задающий генератор, магнитопровод с обмоткой переменного тока и якорь, и отрицательную обратную связь по положению, включающую последовательно соедипенные дифференциальный индуктивный датчик перемещения, блок сравнения и фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции за счет использования более простой обратной связи, он снабжен источником постоянного тока, регулятором постоянного тока, управляющий вход которого подключен к выходу блока сравнения, и обмотками подмагничивания, размешенными на магнитопроводах вибратора и датчика перемещения, датчик перемещения выполнен идентичным вибратору с заторможенным якорем, обмотки подмагничивания и переменного тока датчика перемещения подключены параллельно к соответствующим обмоткам вибратора, измерительные обмотки датчика перемещения установлены на его магнитопроводе и магнитопроводе вибратора и,под(протоСоставитель В. ГригорьевТехред А. Камышникова Корректор Л, Тарасов Редактор Т, Шаго каз 752/10НПО Поис Изд. Мо 289 Тосударственного комитета СССР п 113035, Москва, Ж, Раушска аж 1033делам изобпаб., д. 4/5 Подписноений и открытий ипографи апунова,ключены к разным входам блока сравнения, а регулятор постоянного тока включен последовательно с обмоткой подмагничивания вибратора.2. Вибростенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен генератором несущей частоты, подключенным к обмоткам переменного тока. Источники информации,принятые о внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство 5 Мв 195541, кл, Н 02 К 33/08, 1962. 2. Авторское свидетельство Мв 404183, кл, Н 01 К 11/00, 1968 тип).