Способ измерения характеристик электромагнитных механизмов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4162 А 51)5 Н 02 К 41/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН д ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 607192, кл. 6 05 В 23/02, 1976,Авторское свидетельство СССРЬ 1374959; кл. 6 05 В 23/02, 1984.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНИЗ. МОВ(57) Использование: для аттестации. электромагнитных механизмов с подвижным сер ечником. Сущность изобретения состоит в. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для аттестации электромагнитных механизмов с подвижным сердечником.Цель изобретения - повышение точности и упрощение технологии измерения.На фиг,1 показана схема электромагнитного механизма; на фиг,2- показана схема действия сил в точке А при движении подвижного элемента вверх; на фиг.3 показана схема действия сил в точке А прй движении подвижного элемента вниз; на фиг.4 приведены значения равнодействующей сил, измеренных в разных точках в пределах зубцового деления линейного шагового двигателя при.перемещении подвижного элетом, что с целью повышения точности и упрощения технологии измерения, производят перемещение подвижного элемента вобратном направлении и измерение равнодействующей сил, при этом измерения припрямом и обратном ходе производят в одной и той же точке, а осевое электромагнитное усилие определяют как полусуммуравнодействующих за вычетом осевой на-грузки, а силу трения - как полуразностьравнодействующих. В результате повышается точность и упрощение технологии из-,мерения электромагнитных механизмов засчет того, что сила трения определяется не-посредственно, а не на основе табличных.Значений к.п.д. подвижного элемента о под-лшипники скольжения, который меняется в Зпроцессе перемещения, а также из-за изменения внешних условий. 6 ил,Ф мента вверх и вниз; на фиг,5 приведейы значения осевой электромагнитной силы при различных положениях подвижногО. элемента, полученные по фиг.4; на фиг.6 приведены значения силы трения при раз личных положениях подвижного элемента;полученные из фиг.4.Способ измерения характеристик электромагнитных механизмов осуществляют следующим образом.Подвижный элемент 1 (см, фиг.1), нагруженный силой О, перемещают на величину Ьх в одном направлении (вверх) и в точке А измеряют значенйе равнодействующей осевых сил Р 1(см.фиг,2). Затем производят перемещение подвижного элемента на величину Ь( в обратном направлении (вниз)(вниз) и измеряют в этой же точке А равнодействующую всех осевых сил Р, (см.фиг,3)Так какР 1= О+ Р + Ртр,а Р 2= О+ Рэл - Гтр, 5то Е р = - (Р 1 - Р 2)1Рэд = - (Р 1+ Р 2)-0,1эяТаким образом, измерив значения равнодействующих осевых сил при движенииподвижного элемента в разных направлениях, осевое электромагнитное усилие в точкеА можно определить как полусумму равнодействующих эа вычетом осевой нагрузки, а 15силу трения - как полураэность равнодействующих.Аналогично определяют электромагнитное осевое усилие и силу трения в другихточках, например, в точках В и С, по ходу 20подвижного элемента электромагнитногомеханизма, Например, в электромагнитеможно определить указанные силы в различных точках рабочего хода плунжера, а влинейном шаговом двигателе достаточно 25определить указанные усилия в ряде точекна величине зубцового деления, так как придальнейшем перемещении якоря укаэанные значения силы трения и осевого электромагнитного усилия будут повторяться. 30Количество измеряемых точек может бытьлюбым. Данные измерений в каждой точкепри движении подвижного элемента могутобрабатываться с помощью ЭВМ.Пример осуществления способа, 35Определяли характеристики четырехфазного линейного шагового электродвигателя. Подвижный элемент (якорь) имелзубцовое деление 32 мм. Определялась статическая характеристика, т,е, зависимость 40статического усилия (осевого электромагнитного усилия) от величины рассогласования зубцов якоря и статора приопределенном значении тока в обмотке управления фазы, Статор двигателя укреплялся на платформе в вертикальномположении, К нижней части якоря крепилась система противовесов. Общая массапротивовесов и якоря составляла 100 кг, Кверхней части якоря укреплялся динамометр, связанный с винтовой парой, жесткоукрепленной на платформе. Перемещениеякоря регистрировалось с помощью измерительного устройства (например, линейки),фаза двигателя запитывалась постоянным 55током 5 А, соответствующим току тормозного режима двигателя. С помощью винтовойпары якорь перемещался вверх на 4 мм.При этом динамометром измерялась равнодействующая всех сил в точке, соответствующей перемещению якоря на 2 мм. Затем с помощью винтовой пары якорь опускался на 4 мм. При этом проводилось измерение равнодействующей всех сил в той же точке. Далее якорь перемещался на 8 мм и опускался на 4 мм. Приподъеме и опускании производились измерения равнодействующих в точке, отстоящей на 6 мм от первоначального положения якоря, Затем эти операции повторялись при перемещении якоря соответственно на 12, 16, 20, 24, 28 и 32 мм, а измерения производились указанным способом в точках, отстоящих от первоначального крайнего нижнего, исходного положения якоря на 10, 14, 18, 22, 26 и 30 мм, Кривые равнодействующих при перемещении якоря вверх и вниз приведены на фиг,4 (кривая а соответствует перемещению якоря вверх, кривая б- перемещению якоря вниз). На основании этих зависимостей по приведенным выше формулам построена зависимость осевого электромагнитного усилия и силы трения от перемещения якоря на величине зубцового деления (см. фиг,5 и 6),Таким образом совокупность отличительных признаков, изложенных в формуле, позволяет получить положительный эффект, т,е, реализовать цель изобретения. Исключение хотя бы одного из этих признаков нарушает единство изобретения; Так, исключение признака перемещение подвижного элемента в обратном направлении не позволяет определить электромагнитное усилие и силу трения с требуемой точностью, так как в этом случае измеряется только равнодействующая,Формула изобретения Способ измерения характеристик электромагнитных механизмов, включающий перемещение нагруженного по оси подвижного элемента и измерение равнодействующей сил, действующих на него, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологии измерения, производят перемещение подвижного элемента в обратном направлении и измерение равнодействующей сил, при этом измерения при прямом и обратном ходе производят в одной и той же точке, а осевое электромагнитное усилие определяют как полусумму равнодействующих за вычетом осевой нагрузки, а силу трения - как полураэность равнодействующих,1814162 Ю б 8 Фсмещение якорю мм оставитель П.Усов ехред М, Моргента Редактор Л.Волков,Юрковецка ект оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1831 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенипм и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушскап наб., 4/5