Стенд для испытаний электромагнита

(53 (56 влена структур На чертеже предсная схема стенда.Стенд содержит иуправляемый усилитетока, элемент 3 сраопорного напряжениятока, датчик 6 токанения, усилитель 8блока 9 измерения иисследуемый электроратор 11, усилитетока, преобразова Из контр предн элект ции иЦе плуат рения нитов сцепл трома точник 1 питания ь 2 постоянного нения, датчик 4стабилизатор 5 элемент 7 сравостоянного тока токосцепления, агнит 10 интег постоянного ь 13 линейного ль те но ГОСУДАРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТПО. ИЗОБЩтЕНИЯМ И ОЪЮЫТИЯМПРИ П(Н 7 СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) СТЕНЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРО"МАГНИТА(57) Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техникии предназначено для контроля параметров электромагнитов (ЭМ) в процессеэксплуатации и производства. Известные средства для испытаний ЭМ имеютнизкое быстродействие и не позволяютпроводить испытания ЭМ, рассчитанныена кратковременный (в пределах нескольких секунд) режим работы. Цельизобретения - расширение эксплуатационных свойств за счет расширения бретение относится к средствам льно-измерительной техники и значено для контроля параметров омагнита в процессе эксплуатапроизводства.ь изобретения - расширение эксционных свойств за счет расшикласса исследуемых электромагполучения зависимости потокония от перемещения и тока элек" нита, повышения производитель" труда и точности измерений,класса исследуемых ЭМ, получениезависимости потокосцепления от перемещения и тока ЭМ, повышение производительности труда и точности измерений, Испытания ЭМ проводят в квазистатическом режиме при постоянномзначении тока в обмотке ЭМ и скорости перемещения штока, поддерживаемомсоответственно стабилизатором тока истабилизатором скорости. Такой режимиспытаний позволяет повысить точностьизмерений путем исключения влиянияна ток электромагнита, изменения индуктивности, активного сопротивленияи противоЭцС от скорости перемещенияштока. При этом существенно повышается производительность труда и при наличии интегратора (блока измеренияпотокосцепления) появляется возможность дополнительно получать информацию о зависимости электромагнитнойпостоянной времени (потокосцепления)от перемещения в аналоговой форме.1 ил.перемещения, согласующий усилитель 11, толкатель 15 штока электромагнита; тензометрический датчик 16 силы, тензоусилитель 17, преобразователь 18 вращательного движения в поступательное, редуктор 19, электродвига" тель 20 постоянного тока, тиристорный преобразователь 21 напряжения, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10 22, стабилизатор 23 частоты вращения, фотоэлектрический датцик 2 ч цастоты вращения электродвигателя, цифровой элемент 25 сравнения, счетчик 26 импульсов, преобразователь код - аналог 27,. элементы индикации силы (цифровой вольтметр) 28, перемещения (цифровой вольтметр) 29, тока 30, задатчики тока электромагнита 31 и цастоты вращения электродвигателя 32, элементы индикации скорости (цифровой вольтметр) 33 и потокосцепления 31, а также запоминающий осциллограф 35 блока 36 отображения инФормации,В статическом состоянии устройст. во имеет следующее взаимное расположение его элементов и связей.Корпус исследуемого электромагнита 10 механически связан с неподвижной системой стенда, а его шток - с толкателем 15 штока и подвижной системой преобразователя 13, Напряжение с выхода преобразователя 13 через усилитель 11 подается на цифровой вольтметр 29. Толкатель 15 штока через редуктор 19, преобразователь35 18 вращательного движения в поступательное, механическую систему тензопреобразователя 16 силы связан с механическим выходом (валом) электродвигателя 20 постоянного тока. На валу последнего размещен диск с метками Фотоэлектрического датчика (ФЦ) 24 (угла) частоты вращения электродвигателя. Выход Ф 4 соединен с входами цифрового элемента 25 сравнения и преобразователя коданалог 27 Выход последнего соединен к входу элемента индикации скорости, в частности к входу цифрового вольтметра 33, Выход цифрового устройства 25 сравнения через счетчик 26 импульсов и преобразователь 22 соединен с входом тиристорного преобразователя 21 напряжения. Выход по 55 следнего соединен с электрическим входом электродвигателя 20. Второй вход элемента 25 сравнения соединен с выходом задатчика 32 частоты вращения двигателя. Выход тензопреабра=зователя 16 силы через тензоусилитель17 связан с входом цифрового вольтметра 28, Выход задатцика 31 токаэлектромагнита соединен с входом датчика 1 опорного напряжения, выходкоторого соединен с входами усилителя 8 и элемента 3 сравнения, На второй вход последнего поступает напряжение с выхода датчика 6 тока. Выходпоследнего соединен также с входомцифрового вольтметра (элемент индикации тока) 30, Выход элемента 3сравнения соединен с входом управляемого усилителя 2 постоянного тока,выход которого соединен с входомдатчика 6 тока. На входы элемента 7сравнения поступают напряжения с обмоткой электромагнита 10 и выходаусилителя 8. Выход элемента 7 сравнения соединен с входом интегратора11, выход которого через промежуточный усилитель 12 соединен с входомцифрового вольтметра (элемент индикации потокосцепления) 34, На входызапоминающего осциллографа 35 подаются напряжения, пропорциональныеисследуемым величинам,Устройство работает следующим обРазом.Исследуемый электромагнит крепится на установочной плите, его обмотка присоединяется к источнику тока, а шток механически соединяется с толкателем 15 штока. С помощью электропривода устанавливается начальное знацение рабочего воздушного зазора (минимальное или максимальное), Посредством задатчика 31 устанавливается значение тока 1, при котором снимаются зависимости силы и токо- сцепления от перемещения. Задатчи" ком 32 устанавливается значение скорости ч, при котором проводится опыт, Определяется и устанавливается начальное знацение напряжения. на выходе интегратора, которое контролируется вольтметром 31, При этом напряжение . на выходе элемента 7 путем изменения коэффициента усиления усилителя 8 устанавливается равным нулю, При вклюцении электропривода и перемещении штока изменение силы, величины воздушного зазора и потокосцейления контролируются посредством вольтметров 28 и 31.5 1 55 бПредлагаемый стенд позволяет существенно повысить точность измерения силы, снять ограницение на значение скорости перемещения штока электромагнита, проводить в квазистатическом режиме испытания электромагнитов с форсирующей обмоткой и рассчитанных на кратковременный режим работы, дополнительно получить информацию о. характеристиках магнитной системы электромагнита (зависимость постоянной времени электромагнита от перемещения и тока) и получить зависимости силы и потокосцепления от перемещения в аналоговой Форме. Формула изобретения Стенд для испытаний электромагнита, содержащий источник питания,электродвигатель (ЭД), редуктор, преобразователь вращательного движенияв поступательное, толкатель,. стабилизатор частоты вращения электродвигателя и блок отображения информации,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью, расширения эксплуатационныхсвойств за счет расширения классаисследуемых электромагнитов (ЗИ), 3 Ополуцения зависимости потокосцепления от перемещения и тока ЗИ, повышения производительности труда и точности измерений, в него введены ста"билизатор токаЗИ, датчик тока, блок35измерения потокосцепления, Фотоэлектрический датчик частоты вращения ЗД,преобразователь код - аналог, тензопреобразователь силы, тензоусилитель,преобразователь линейного перемещения, 4 Осогласующий усилитель, при этом стабилизатор тока ЭИ включает в себя .управляемый усилитель постоянноготока (УПТ), первый элемент сравнения,датчик опорного напряжения, а блокизмерения потокосцепления выполненв виде второго элемента сравнения,двух УПТ и интегратора, стабилизаторчастоты вращения ЭД включает в себяпреобразователь напряжения, цифро" 5(аналоговый преобразователь (ЦАП),третий элемент сравнения и счетчикимпульсов, а блок отображения информации выполнен в виде элементов ин-дикации силы, перемещения, тока, скорости, потокосцепления, задатчика то"ка ЭИ, кварцевого задатчика частотывращения ЗД.и запоминающего осциллографа, при этом выход источника пи 00 6тания соединен с первыми входами управляемого УПТ и датчика опорного напряжения, выход которого соединен свходом первого УПТ блока измеренияпотокосцеплейия и с первым входомпервого элемента сравнения, выходкоторого подключен к второму входууправляемого УПТ, выход которого соединен с входом датцика тока, причемпервый выход датчика тока соединенс вторым входом первого элементасравнения и с входом элемента.индикации тока, а второй выход датчикатока соединен с первым входом второго элемента сравнения и с выводамидля подключения обмотки исследуемогоЗИ, при этом выход первого УПТ соединен с вторым входом элемента сравне.ния, выход которого через интеграторподключен к входу второго УПТ, выходкоторого соединен с элементоминдикации потокосцепления, а встабилизаторе частоты вращения ЭЦвыход третьего элемента сравнениячерез счетчик импульсов соединен свходом ЦАП, выход которого подсоединен к входу преобразователя напряже- .ния, выход которого, подключен к обмотке ЗД, при этом вал ЭД через редуктор, преобразователь вращательного движения в поступательное , механическую систему тензопреобразователя силы связан с толкателем, выполненным с возможностью соединения сштоком исследуемого ЭИ и с подвижнойсистемой преобразователя линейногоперемещения, выход которого черезсогласующий усилитель соединен с эле"ментом индикации перемещения, приэтом электрический выход тензопреобразователя силы через тензоусилительсоединен с элементом индикации силы,причем на валу указанного ЭД размещен также диск с метками фотоэлектрического датчика (ФД) частоты вращения ЭД, а выход ФД соединен с первым входом третьего элемента сравне"ния и с входом преобразователя коданалог, выход которого соедииен с элементом индикации скорости вращенияЗД, при этом второй вход элементасравнения соединен с выходом кварцевого задатчика частоты вращения ЭД,задатчик тока ЗИ соединен с вторымвходом датчика опорного напряжения,а входы запоминающего осциллографавыполнены с возможностью подключения к выходам элементов индикацииблока отображения информации.1557600 Составирова Техред МееФеееееевеевееТираж 4 Госуда твенного коми 113035, Иоск е в в е ввев ввв ьский комбинат "Патент",Производственно"изда Редак ееЕее Заказ ВНИИПИ ор И.ПееевевУ 20 ель Л.Тарасов.Ходанцч а но изобретениям иЖРаушская наб орректор С.Ве писноеткрытиям при ГКНТ СССР д. 4/5 жгород, ул. Гагарина,101