Индукционно-динамический привод

/2 04 Н ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬ А ВТОРСНОМУ включении 28 накопи ются на дили 4, 5,охватываюдится ЭДСне ЭДС вктиль 18,тушках 8,идетельство СССР 01 Н 3/28, 1987. ДИНАМИЧЕСКИЙ воде 1 приводит сил, действующих ками 8 и 9, Повы достигается за с шек 8, 9 многови коммутации указа мощью вентиля 18 возникновению парь на якорь 7ение КПД прет выполне с катушиво бласт тност к счетс поыми комму- бре- При и катуш ри максимуме 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится кзлектроаппаратостроения, в чак быстродействующим приводамтационных аппаратов. Цель изотения - повышение КПД привода управляемых вентилей 27 и ели конденсатора 26 разряжаухсекционные секции 2, 3 В обмотках катушек 8, 9, их магнитопровод 1, навоПри определенной величиючается управляемый вензаимэдействие тока в ка с потоком в магнитопро 1472962, Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности кбыстродействующим приводам коммутационных аппаратов,5Цель изобретения - повышение КПДпривода,На фиг.1 пРиведено предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг,2 -схема соединения обмоток; на фиг.3 -диаграмма переходных процессов вприводе.Привод состоит из тороидальногомагнитопровода 1, выполненного, например, из ленточной электротехнической стали, на котором в радиальных плоскостях размещены две катушки, каждая из которых состоит издвух секций 2, 3 и 4, 5 (фиг,2),Магнитопровод заключен в изоляционный каркас 6 и имеет разъем дляудобства сборки привода, Якорь 7выполнен в виде многовитковых катушек 8 и 9, охватывающих магнитопровод 1, Катушки 8 и 9 укреплены между 25жесткими рамками 10 из изоляционногоматериала и размещены между секциями2, 4 и 3,5, Рамки 10 при помощигаек 11 и 12 закреплены на двухполуосях 13 и 14, которые установлены в подшипниках 15, размещенных воФланцах 16 и 17, Между полуосями 13и 14 установлен управляемый вентиль18, который зажат гайками 19 и 20и изолирован от пблуосей прокладками21, К аноду вентиля 18 присоединенодин вывод катушки 8 якоря, а к катоду - один вывод катушки 9, Свободные.выводы катушек 8 и 9 соединенытак, что в возбужденном состоянии 40наведенная в них ЗДС складывается,Управляющий электрод вентиля соединен через резистор 22 и стабилитрон23 с анодом вентиля 18, Стабилитрони резистор размещены между рамками 4510 якоря. Секции 2, 3 и 4, 5 прикреплены к изоляпионным рамкам 24,которые присоединены.к торцам дистанционным сегментов 25, жестко связанных с каркасом 6 и фланцами 16 и 17.Схема соединения катушек и секцийпривода представлена на Фиг.2. Секции 2 и 3, а также секции 4 и 5соединены между собой последовательно, Питание привода импульсным токомОсуществляется от батареи накопительных конденсаторов 26 через управляемые вентили 27 и 28, включаемые поочерецно, На приводе установлено Фиксирующее устройство, например, в виде кулачкового механизма, барабан. которого 29 закреплен на полуоси 13, а кулачок 30 установлен на фланце 16.В исходном состоянии якорь 7 фиксирован при помощи фиксирующего устройства 29 30) в одном из крайних положений, При этом катушка 8 якоря прижата, например, к секции 2 одной плоскостью, а катушка 9 якоря прижата к секции 3 другой плоскостью так, что якорь 7 вместе с полуосями 13 и 14 имеет возможность свободного перемещения в одном направлении. Управляемый вентиль 18 закрыт.Привод работает следующим образом.При подаче импульса тока 1, от накопителя 26 на секции 2 и 3 через вентиль 27 в тороидальном магнитопроводе 1 создается магнитный поток У (фиг. 2 и 3), который, пронизывая контуры катушек 8 и 9 якоря, индуцирует в каждой из них ЗДС, которая благодаря схеме соединения катушек складывается и прикладывается к вентилю 18. Параметры стабилитрона 23 и резистора 22 подобраны так, чтобы стабилитрон пробивался при напряжении, близком к минимальному значению ЗДС е. При этом учитывается время включения управляемого вентиля 18 таким образом, -чтобы полное открытие вентиля происходило в момент, соответствующий максимуму ЗДС е. После открытия вентиля 18 ЗДС якорных катушек мгновенно спадает до нуля, а токв них скачком возрастает до максимума, Так как к моменту открытия вентиля 18 в магнитопроводе 1 поток У достигает максимума, то после открытия вентиля происходит увеличение потокосцепления якорных катушек, т.е. катушки 8 и 9 с максимальным током 1 как бы схватывают максималь 11аный магнитный поток, пронизывающий эти катушки, В результате взаимодействия тока 1. с потоком Р создается электродинамическая сила, действующая на катушки 8 и 9, Причем эта сила максимальная. Учитывая, что зазор между катушками 8 и 9 якоря и секциями 2 и 3 индуктора до открытия вентиля 18 остается минимальным, то в момент действия сил имеет место наибольшая магнитная связьмежду этими катушками, Зто способствует максимальной передаче энергии из накопителя в индуктор, а от него - в якорь,1472962Так как силы, действующие на катушки 8 и 9, смещены относительно оси вра-. щения якоря диаметрально на величину, определяемую средним радиусом магни 5 топровода 1, то на ось якоря действует пара сил, создающая вращающий момент на оси, Якорь привода скачком повернется на угол, определяемый местом расположения секций 3 и 4 на магии О топроводе, При помощиФиксатора 29 30) якорь Фиксируется в конечном положении так, чтокатушка 8 оказывается прижатой одной плоскостью к секции 4, а так, что катушка 8 оказывается прижа той одной плоскостью к секции 4, а катушка 9 - к секции 5 другой плоскостью. В таком положении привод готов для срабатывания в обратном направлении, Для срабатывания привода 20 в обратном направлении подается импульс тока от накопителя 26 через вентиль 28 на секции 4 и 5, Процесс срабатывания происходит по описанной схеме, 25При повороте якоря привода управляемый вентиль 18, резистор 22 и стабилитрон 23 поворачиваются вместе с ним и не испытывают ударных нагрузок, так как они установлены на оси 3 О привода.Выполнение якоря привода в виде многовитковых катушек и включение в цепь этих катушек управляемого вентиля, резистора и стабилитрона позволяет увеличить коэФФициент преобразования энергии накопителя, формировать процесс разгона якоря и, тем самым, повысить быстродействие привода.Формула изобретенияИндукционно-динамический привод, содержащий тороидальный магнитопровод, две катушки и якорь, причем каждая из катушек выполнена в виде двух секций, расположенных на магни-. топроводе диаметрально противоположно, якорь установлен на оси, совпадающей с осью магнитопровода и выполнен в виде двух рамок охватывающих магнитопровод и расположенных диаметрально-противоположно, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПЛ привода, в него введены управляемый вентиль, стабилитрон и резистор, причем две рамки якоря выполнены в виде двух многовитковых катушек, две многовитковые катушки якоря включены согласно и с управляемым вентилем образуют замкнутую последовательную цепь так, что полярность индуктированной ЭДС в многовитковых катушках якоря совпадает с проводящим направлением управляемого вентиля, катод стабилитрона соединен с анодом вентиля, а анод стабилитрона через резистор подключен к управляющему электроду вентиля.1472962 Составитель А,КолядинТехред Л.Сердюкова Корректор И.Иуска р М,Недо Ред е ственноиздательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Произ Заказ 1718/51 Тираж б 94 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5