Устройство для питания электромагнитного вибровозбудителя

(53) 621,(56) Авто 9 836687,Авторс 9 600632,Авторс Ф 948464, ССС75.СР ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 337/24-074.852.86, Бюл. Р 46кое ордена Ленина производобъединение ВЭФ им. В.И,ЛеЛиберт и Д.К.Сниедзе318.3-5(088.8)рское свидетельствокл. Н 01 Р 7/18, 19кое свидетельство ССкл Н 01 Н 47/00, 1976кое свидетельство СССРкл. В 06 В 1/04, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для возбуждения колебаний механических колебательных систем сэлектромагнитными вибровозбудителями,работающими в однорезонансном режиме.Цель изобретения - улучшение тяговыххарактеристик. Устройство содержитчетыре диода, соединенных по схемевыпрямительного моста, в выходнуюцепь которого включены последовательно соединенные полуобмотки, общаяточка которых соединена с одной из обкладок конденсатора и с одним выводом для подключения источника переменного напряжения, другая обкладкаконденсатора соединена с одним извходов выпрямительного моста, другойвход которого соединен с другим выводом для подключения источника переменного напряжения. Рассмотреныслучаи встречного и согласного включения полуобмоток. При встречном включении полуобмоток входной ток имеетмалое значение, а напряжение - сравнительно большое для получения необходимой величины амплитуды колебанийякоря. При согласном включении такаяже амплитуда колебаний якоря возможна при меньшем значении входного напряжения, но большем значении входного тока. Вследствие большой величины подмагничивания согласное включение полуобмоток рационально прималых амплитудах колебаний якоря, адля больших амплитуд следует применять встречное включение. При обоихвидах включения тяговые характеристики улучшаются за счет повышения степени рекуперативного использованияэнергии во внутренней цепи электромагнита и согласования электрическихи механических параметров. 2 ил.Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для возбуждения колебаний механичес,ких колебательных систем с электромагнитными вибровозбудителями, работающими в околорезонансном режиме.Цель изобретения - улучшение тяговых характеристик.На фиг.1 изображено предлагаемое устройство со встречно включенными полуобмотками; на фиг.2 - то же, с согласно включенными полуобмотками,Устройство для питания электромагнитного вибровозбудителя содержит магнитопровод 1 с расположенными на нем полуобмотками 2 и 3, конденсатор 4 и диоды 5-8, включенные по схеме выпрямительного моста, в выходную диагональ которого включены последовательно соединенные полуобмотки 2 и 3, общая точка которых и один вывод конденстора 4 подключены к одному зажиму источника 9 перменного напряжения, а во входную диагональ включены другой вывод конденсатора 4 и зажим источника 9 переменного напряжения, а магнитопровод 1 установлен с зазором относительно якоря 10 посредством упругой подвески 11. Полуобмотки 2 и 3 могут быть включены как встречно, так и согласно.Электромагнитный вибровозбудитель работает следующим образом.В полупериод ЭДС источника 9, соответствующий проводимости диода 5, основной ток протекает через полу- обмотку 2 и диод 5, а в другой полу- период ЭДС источника 9 основной ток протекают через диод б и полуобмотку 3. В каждой полуобмотке 2(3) в интервале времени присутствия тока в начальной части интервала дополнительный ток обусловлен ЭДС вэаимоиндукции, а в конечной части дополнительный ток обсуловлен ЭДС самоиндукции, причем дополнительные точки замыкаются через последовательно включенные диод 7(8) и конденсатор 4, а также по контуру - полуобмотки 2 и 3 и параллельно включенные пары диодов 5, б и 7, 8, Если ЭДС самоиндукции и .взаимоиндукции одной обмотки в соответствующие интервалы времени производят зарядку конденсатора 4, то последний разряжается через контур, содержащий другую полуобмотку. Импульсы тока, проходящие через полу- обмотки 2 и 3 электромагнитного вибровозбудителя колебаний, наводятпульсирующее магнитное поле, вызывающеемеханические колебания якоря частотойв 2 раза большей частоты переменноготока источника. Вследствие того, что5 индуктивность имеет нелинейный характер, оптимальную величину конденсатора 4 устанавливают экспериментальнопо критерию минимизации удельныхвходных параметров, например по наи 1 Оменьшему входному току при наибольшей амплитуде колебаний якоря, врежиме ферромеханического резонанса(при встречно включенных полуобмотках),При встречном включении полуобмоток 2 и 3 (фиг.1) соответственно полупериодам ЗДС источника питания основной ток (входной) через нагрузкуимеет знакопеременный импульсный ха 2 О рактер, магнитный поток знакопеременный с перемагничиванием магнитопровода. При соответственной величинеконденсатора 4, оптимальную величинукоторого определяют в зависимости от25 конструктивных параметров электромагнита и необходимой амплитуды колебаний якоря, а также упругой подвески, настроенной на частоту, равную удвоенной частоте источника пеЗО ременного тока, имеет место явлениесложного ферромеханического резонанса, характеризующегося феррорезонансом токов в электрической схеме цепиво взаимосвязи с резонансными мехаЗ 5 ническими колебаниями системы. В динамическом режиме работы устройствана первом этапе в интервале времени,когда входной ток в неразветвленнойцепи и в полуобмотке 2 имеет нулевоеф значение, в полуобмотке 3 ток.обусловлен за счет разряда конденсатора4, на втором этапе - в интервале времени, когда проходит входной импульстока в неразветвленной части цепи и5 через полуобмотку 2, конденсатор 4производит заряд за счет накопленной магнитной энергии в полуобмотке3 в виде тока самоиндукции, на третьем этапе - в интервале времени,5 О когда входной ток в полуобмотке 3имеет нулевое значение, в полуобмотке 2 ток обусловлен за счет разрядаконденсатора 4 через полуобмотку,на четвертом этапе - в интервале вре 555 мени, когда в неразветвленной частицепи проходит входной импульс токаи через полуобмотку 3, конденсатор 4производит заряд за счет накопленноймагнитной энергии в полуобмотке 2 в,55 виде тока самоиндукции. Далее циклповторяется. Следовательно, если одна полуобмотка накопленную магнитнуюэнергию в индуктивности отдает в виде тока самоиндукции в электрическуюэнергию заряда конденсатора, то разряд последнего производится черездругую полуобмотку, которая, в своюочередь, накопленную магнитную энергию в индуктивности отдает в видетока самоиндукции в электрическуюэнергию заряда конденсатора, которыйпроизводит теперь разряд через первую полуобмотку, и цикл повторяется,причем пополнение энергии такой колебательной системы производится отисточника питания соответственно через индуктивности полуобмоток. Прирезонансе токов входное сопротивление достигает максимума, ток от источника минимальный и величина егодостаточна для пополнения энергии,затраченной на выполнение механической работы и потери на элементах электромагнитного колебательного контура для обеспечения необходимой амплитуды колебаний якоря.При включении согласно полуобмоток 2 и 3 (фиг.2) соответственно полупериодам ЭДС источника питания основной ток (входной) через нагрузку энакопеременный, магнитный поток знакопостоянный переменный по величине без перемагничивания магнитопровода.При этом ЭДС взаимоиндукции, обуславливающая ток в начальной части интервала протекания тока в каждой иэ полуобмоток, и ЭДС самоиндукции, обуславливающая ток в конечной части интервала протекания тока, создают значительное увеличение постоянной составляющей тока в каждой из полуобмоток, а сравнительно небольшая величина переменной составляющей, обеспечивает передачу части энергии однойполуобмотки через кондесатор другойполуобмотке, которая, в свою очередьчасть энергии в индуктивности полуобмотки передает через.конденсаторпервой полуобмотке согласно механическим колебаниям якоря, т.е. согласно эффекту изменения индуктивностипри изменеиии зазора между якорем имагнитопроводом. Значительная величина постоянной составляющей тока вкаждой из полуобмоток вызывает значительное подмагничивание, однакоприсутствие пульсации намагничивающей силы и при настройке упругой подвески на околорезонансную частоту, равную частоте пульсации переменной составляющей знакопостоянного усилия, создают механические колебания якоря.Если при встречном включении полу- обмоток входной ток имеет малое значение, а напряжение сравнительно большое для получения необходимой величины амплитуды колебаний якоря, то при согласном включении полуобмоток при такой же амплитуде колебаний якоря возможно при меньшем значении входного напряжения, но большем значении входного тока. Вследствие большой величины подмагничивания при согласном включении полуобмоток последнее рационально при малых амплитудах колебания якоря, а для больших амплитуд колебаний якоря следует применятьЬвстречное включение полуобмоток. Таким образом, при встречном и согласном включении полуобмоток устройство для питания электромагнитного вибровозбудителя обладает улучшенными тяговыми характеристиками за счет повышения степени рекуперативного использования энергии во внутренней цепи электромагнита и согласования электрических и механических параметров, улучшения формы тока в полуобмотках, что позволяет увеличитьсилу тяги и КПД путем обеспеченияоднонаправленности токов в каждойиз полуобмоток соответственно интервалам протекания и улучшения формытока в каждой полуобмотке, увеличитьудельные тяговые характеристики, например амплитуды колебания якоря наединицу потребляемой мощности, эа счет возможности более оптимальногосогласования электрических и механических параметров устройства иулучшения формы тока в полуобмотках,увеличить добротность колебательного контура вследствие уменьшения потерьв элементах контура, увеличить стабильность работы электромагнитноговибровозбудителя за счет воэможностиопределения оптимальных режимов раформула изобретения Устройство для питания электромагнитного вибровозбудителя, содержащее магнитопровод с расположенными на нем полуобмотками, два диода, конденсатор и выводы для подключения источника переменного напряжения,ния. Составитель А.КаретниковРедактор Е.Копча Техред Л.Кравчук Корректор М.Мак инец аказ 6688/4 Тираж 643НИИПИ Государственно по делам изобретен13035, Москва, Ж,Подписнотета СССР го коий и рыти 4/5 а с зводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектна 3о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения тяговых характеристик, в него введены третий и четвертый диоды, причем диоды соединены по схеме выпрямительного моста, в выходную диагональ которого включены последовательно соединенные полуобмотки, общая точка полуобмоток соединена с одной из обкладок конценсатора и с одним из выводов для подключения источника переменного напряжения, другая обкладка конденсатора соединена с одним из входов выпрямительного моста, другой входкоторого соединен с другим выводом для подключения источника переменного напряже