Электромагнитный вибратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 11 Н 02 Р 7/6 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а О ъеди 6 1 детельство СССР1/04, 1963.Применение вибрагольной промыштран. 1971,тельство СССР1/08, 1976. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВ(71) Рижское производственнонение ВЭФ им. В.И, Ленина(54) (57) 1. ЭЛЕКТРОИАГНИТНЬЮ ВИБРАТОР,содержащий якорь с упругой подвеской,магнитопровод с обмоткой, одним выводом присоединенной к одному зажимуисточника переменного напряжения,переменный резистор и два полупроводниковых вентиля, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения КПД и мощности, обмотка магнитопровода другим выводом присоединенак подвижному контакту переменногорезистора, включенного между одноименными полюсами полупроводниковых вентилей, другие полюса которых подключены к зажимам источника переменногонапряжения.1101973 2. Вибратор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжендополнительным резистором, включенным 1Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в качестве привода переменного тока дляразличных электромагнитяых механизмов, например, для регулирования 5амплитуды колебаний вибраторов и усилия тяговых электромагнитов.Известен электромагнитный вибратор,содержащий два электромагнита, питаемых однополупериодным выпрямленнымтоком в котором для регулированияамплитуды колебаний каждая из обмоток зашунтирована цепочкой, состоящей из последовательно включенныхдиода и переменного резистора 13.Однако регулирование амплитудыколебаний рабочего органа путем изменения значения постоянной составляющей тока в обмотке изменением сопротивления переменного резистора в присутствии максимального значения переменной составляющей тока связано созначительными джоулевыми потерями,что снижает КПД устройства, значительной реактивной составляющей тока, 25что снижает коэффициент мощности, инебольшим значением коэффициентаэлектромеханической связи,Известно также устройство для управления электромагнитным вибраторомФирмы "Синтрон" (США), содержащее обмотку, подключенную к источнику переменного напряжения через параллельно включенные выпрямитель и переменный резистор, а регулирование амплитуды вибратэра производится наложениемвыпрямленного пульсирующего тока ипеременного тока,. протекающего черезсопротивление, путем изменения сопротивления переменного резистора Г 2 3. Однако устройство имеет низкие значения КПД в связи с затратами энергии на,перемагничивание и на джоулевые потери на регулировочном резисторе в полупериод выпрямления, когда ток 15 проходит и через переменный резистор что снижает коэффициент мощности,параллельно той части переменного резистора, которая шунтирует обмоткучерез полупроводниковый вентиль. 2так как потребляется значительная реактивная мощность, и коэффициентэлектромеханической связи.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является элек,тромагнитный вибратор, содержащийякорь с упругой подвеской, магнитопровод с обмоткой, одним выводомприсоединенной к одному зажиму источника переменного напряжения, переменный резистор и два полупроводниковыхвентиля 33.Известному устройству присущиследующие недостатки: низкое значение ЩД в связи с тем, что шунтирование полусекции обмотки цепочкой изпеременного резистора и диода позволяет испольэовать только часть накопленной в индуктивности магнитнойэнергии для увеличения среднего тока,и регулирование амплитуды колебанийвибратора за счет изменения среднеготока путем изменения постоянной составляющей тока при неизменной переменной составляющей приводит к значительным джоулевым потерям, низкоезначение коэффициента мощности в связи со значительной реактивной составляющей тока (особенно при малыхамплитудах колебаний вибратора,когда резистор полностью введен), атакже никзое значение коэффициентаэлектромеханической связи, так какпри регулировании амплитуды колебанийвибратора путем изменения постояннойсоставляющей тока не решается вопросоптимизации соотношений значенийсоставляющих (постоянной и переменной) тока при данных конструктивныхэлектромагнитных и механических параметрах вибратора,Цель изобретения - увеличение КПДи мощности.Указанная цель достигается тем,что в электромагнитном вибраторе,содержащем якорь с упругой подвеской,магнитопровод с обмоткой, одним выво 3 11 О 1 дом присоединенной к одному зажиму источника переменного напряжения, переменный резистор и два полупроводниковых вентиля, обмотка магнитопровода другим выводом подсоединена к подвижному контакту переменного ре 5 зистора, включенного между одноименными полюсами полупроводниковых вентилей, другие полюса которых подключены к зажимам источника переменного напряжения.Кроме того, электромагнитный вибратор может быть снабжен дополнительным резистором, подключенным параллельно той части переменного резис 15 тора, которая шунтирует обмотку через полупроводниковый вентиль.На фиг. 1 изображена принципиальная схема электромагнитного вибратора; на фиг, 2 - схема управления вибрато-.20 ром в расширенном диапазоне регулирования амплитуд колебаний.Электромагнитный вибратор содержит обмотку 1, одним выводом подсоединенную к подвижному контакту переменно 25 го резистора 2, включенного между одноименными полюсами полупроводнико,вых выпрямителей (диодов) 3 и 4, другие полюса которых подключены к зажимам источника 5 переменного напря. жения, а другим выводом обмотка 1 подключена к зажиму источника 5 переменного напряжения и имеет общую точку с полюсом диода 4, Обмотка 1 расположена на магнитопроводе 6, который установлен с зазором относитель но якоря 7 посредством упругой под вески 8. При этом часть переменного резистора 2, шунтирующая через диод 4 обмотку 1, шунтируется дополнитель. ным резистором 9. 40Вибратор работает следующим образом.В положительный полупериод ЭДС источника 5 переменного напряжения, соответствующей проводимости диода 3,45 импульс тока проходит через диод, выведенную часть переменного резистора 2 (й ) и обмотку 1, В отрицательный полупериод ЭДС источника 5 диод 3 запирается, а ток в контуре, обра зуемом обмоткой 1, диодом 4 и введенной частью переменного резистора 2 (Р 2), поддерживается за счет ЭДС самойндукции, увеличивая средний ток, протекающий через обмотку 1, 55В устройстве функциональность переменного резистора заключается в одновременном регулировании величины 973 4входного тока и тока, создаваемого ЭДС самоиндукции обмотки, что кожно интерпретировать как одновременную регулировку переменной и постоянной составляющих в обмотке. При этом номинальная величина переменного резистора определяется в зависимости от конструктивных параметров обмотки, магнитопровода и упругих элементов, последние из которых могут определить работу вибратора в до- или зарезонансном режиме. Номинальная величина геременного резистора подбирается экспериментально в требуемом диапазоне регулирования амплитуд колебаний вибратора. При соответствующей величине переменного резистора обеспечивается оптимальное соотношение переменной и постоянной составляющих тока в обмотке при каждой из амплитуд, соответствующих данному диапазону из регулирования,Оптимальное значение величины переменного резистора определяется в небольшом интервале регулирования амплитуды колебаний вибратора, так как диапазон изменения сопротивления Я небольшой для эффективного регулирования значения тока подмагничивания, в то время, как тот же диапазон изменения сопротивления Й отражается на изменении значения входного тока менее значительно, т,е. изменение тока подмагничивания на единицу изменения сопротивления более чувствительно, чем изменение входного тока на единицу изменения сопротивления, Поэтому для увеличения диапазона регулирования колебаний вибратора при наилучших энергетических показателях (КПД, созе и коэффициент электромеханической связи) введенная часть переменного резистора 2, шунтирующая через диод 4 обмотку 1, в свою очередь шунтируется дополнительным резистором 9, оптимальная величина которого подбирается экспериментально такой, чтобы при максимальном входном импульсе тока (Й) постоянная составляющая тока в обмот" ке сохраняла свое значение или изменялась в допустимых пределах.Таким образом, поддерживание неизменным значения постоянной составляющей тока в обмотке при регулировании амплитуды колебаний вибратора путем изменения величины переменной составляющей обеспечивает стабильность работы вибратора (резонансная частота механических колебаний не изменяется).11 О 1973 Лемчик каз 477 О Тираж бб 7 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаПодписноомитета СССР открытиишская наб. Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,Филиал ПП Составитель Т.ЦынскаяРедактор О.Юрковецкая Техред Ж.Кастелевич Коррек