Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита

:ав ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооз Советских Содналистнческих Республик(45) Дата опубликования описания 3004.79.004,5(088,8) ло делам изобретений и открь тнй(71) Заявитель Краснодарский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХЗАЗОРНОГО ЗЛ ЕКТРОМАГН ИТАИзобретение относится к устройствам для испытания электромагнитных элементов систем автоматики,Извсстны устройства для определения тяговых характеристик, содержащие упругие опоры для испытуемых электромагнитов, укрепленные на подвижных основаниях, датчики положения и связанные с упругими элементами тснзометричсскис датчики, подключенные к регистрирующим приборам 1,Устройства другого типа содержат датчик положения якоря, его упругую подвеску и вычислительную схему с двумя входами, преобразующую сигнал, пропорциональный току в катушке исследуемого электромагнита, снимаемый с дифференцирующего трансформатора, и сигнал, пропорциональный перемещению якоря, снимаемый с вышеуказанного датчика положения, в напряжение, соответствующее тяговой характеристике исследуемого электромагнита 2,Наиболее близким к предлагаемому является устройство 3, где подвижные части исследуемой магнитной системы с помощью упругих элементов прикрепляются к пс движным основаниям. Между закрепленной неподвижной частью исследуемой магнитной системы и двумя подвижными частями ее образуются два воздушных зазора, величина которых может изменяться путем передвижения подвцнсцых оснований.Основания приводятся в двцженцс приводными механизмами, состоящими цз элскт родвцгателей, связанцьи с основаниями кодовыми винтовыми псрсдачамц. Размещенные ца упругих элементах тсцзомсгрцчсскцс датцки через усилитель соединены с рсгцстрцр 1 Ошимц прцб 01 замц, на;цмг 01 вход 10 которых подастся сигнал от датчика положения между неподвижной ц подвижной частямц исследуемого элекгромагццта; датчик поло:кения мсжд 1 дну.я подвцжцымц част 5 мц цсследусмого электромагнита явля ется составным элементом только системыдля поддержания постоянной величины вышеуказанного зазора. Описанное устройство позволяет воспроизводить тяговую характеристику в одном зазоре двухзазорцо го электромагнита. Указаннос устройство обладает сложностью следящей системы, поддсржцваю 1 цс 111 постоянство зазора между подвцжнь 1 мц ча стямц исследуемого электромагнита, ггозначительно снижает точность измерений тяговых усилий в рабочих зазорах; отсутствием возможности воспроизводить тяговые характеристики прц измсцснцц зазора мсж ду подвижными частями, 660027Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, что средняя подвижная час гь исследуемого двухзазорного электромагнита закрепляется па подвижном основании, снабженном направляющими, по которым псрсмещастся узел установки крайней подвижной части электромагнита, снабженный приводным механизмом и отсчетным устройством, например, по которому производится измерение рабочего воздушного зазора между 5 юдвижными частями исследуемого электромагнита и калибровки датчика хода крайней подвижной части. Кроме того, два тензодатчика установлены таким образом, что подверга 5 отся деформациям, противоположным по знаку; между собой тензода 9 чики соединены последовательно и через усилитель 5 одключепы к регистрирующему прибору. Датчики, пзмеряюгцие величину исследуемых рабочих воздушных зазоров, подключаются к регистрирующим приборам через переключатель и усилитель.На чертеже изображено устройство для Опрсдслсния статР 5 ческих т 5 РГОВых характсристик двухзазорного электромагнита,Подьпжные части 1 и 2 исследуемой электромагнитной системы с помощью упругих элементов 3 - 6 прикрепляются к подвижному основапи 5 о 7 и узлу установки 8 подВижной части 2 Таким образом, то между неподи 5 жной частью 9 и иодвижноР частью 1, а так 5 ке между подвижными частями 1 и 2 магнитной сисгсмы образуются два воздушных зазора, величина которых может изменяться путем перемещения основания 7 или узла установки 8 с помощью приводных механизмов, состоящих из элек.родвигатслей 10, 11 и винтовых передач 12, 13; приводной механизм узла установки 8 снабжен измерительным устройством 14; в качестве измерительного устройства может быть использован нониус с ценой деления 0,01 мм, На упругих элементах 3 и 6 закреплены тензодатчики 16 и 16, которые через усилители 17, 18 соединены с регистрирующими приборами 19 и 20 соответственно. В качестве регистрирующих приборов могут быть применены двухкоординатные самопишушие милливольтметры типа ПДС; в качестве усилителей - усилители постоянного тока типа Г 1 А, Тензодатчики 21 и 22 соединены между собой последовательно и установлены на упругих элементах 4 и 5 таким образом, что подвергаются деформациям противоположного знака; через усилитель 23 тензодатчики 21 и 22 подключаются к регистрирующему прибору 24. Для измерения величины исследуемых рабочих зазоров используются датчики 25 и 26 хода, которые с помощью переключателя 27 через усилитель 28 подключаются к регистрирующим приборам 19,1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 20 и 24, что позволяет с иомощИо последих Вос 5 роизвод 5 ть Все ГИГОВ 1 с харак Сристпки В обоих рабоРпх зворах. , зол нонки 8 персмсРц 5 стс 5 ИО аправляОРцим 29 основания 7.УстройстВО раоо РРст след 50 Рцим оора- ЗОМ.На Обмотки часей 1, 2 и 9 55 сслсдс:РОО электромагнита подастся напряжение. 11 од действием элсктромагнип 5 ых усили; упругие элементы 3 и 4 с закрепленными иа них тензодатчиками 16 5 2 Р дсфор.,Рпруются; всли 5 ина этой деформации, а слсдовагсльно, и величина сигналов, выдаваемых гс- зодатчиками 16 и 2 нроиорциональиы равнодействующей сил, приложенных к подвижной части 1 в обоих зазорах; на подвижную часть 2 действует элекгромагнптная сила, возникающая в зазоре между подвижными частями 1 и 2, что приводи и возникновсни 5 о деформации уир 5 гих элементов 5 и 6 с закрепленными иа них тсизодатчиками 15 и 22; тсизодатчик 22 становлен на упругом элементе 3 таким образом, что подвергается деформации, про;ивоположной по знаку деформации тензодагчика 21; так как тензодатчики 2 и 22 Включены последовательно, суммарный сшнал, поступающий с усилителя 23 на регистрирующий прибор 24 будет пропорционален электромагнитному усилгио ь зазор между частями 9 и 1 элск 5 ромагРРига, изменение которого осуществляется перемещением подвижного основания 7 электродвигателем 10 с помощью винтовой передачи 12, РРс 5 ичина раоочего зазора мсжду ИРстях 5 и 9 и 1 электромагнита измеряется датчиком 26 хода, который через переключатель 27 подключается к усилителю 28 и далее к двухкоординатным регистрирующим приборам 19, 20 и 24. ТакР 5 х образом, соо 5 ветстВующая калибровка измерительного комплекта, состоягцего из тензодатчиков 21 и 22, усилителя 23, датчика 26 хода подвижно части 1, усилителя 28 и рсгистрирующе 50 прибора 24 позволяет воспроизвесп при заданном зазоре между подвижны.;Ри;астями 1 и 2 зависимость:- 7, Р 9-, 9 1; " 9: СО 111), (1) где Р - воспроизведенная на регистрирующем приборе 24 зависимость силы тяги Р 9, между неподвижной частью 9 и подвижной частью 1 исследуемого электромагнита при именении зазора 69 Р;б 9 -- зазор между подвижной частью 1 и неподвижной частью 9 электромагнитной системы;б 2 - рабочий зазор между подвижными частями 1 и 2 в процессе эксперимента остается неизменным.При получении зависимости (1) величина зазора бР, устанавливается путем перемещения узла установки 8 по направляющих 29 подвижного основания 7 приводным ме10 15 ханизмом, состоящим из электродвигателя 11 и винтовой передачи 13, и измеряется измерительным устройством 14; в процессе эксперимента зазор б 1 2 остается постоянным.При изменении зазора д 9 ь как уже указывалось ранее, с датчика 16 через усилитель 18 выдается сигнал, пропорциональный равнодействующей сил, приложенных к части 1 в обоих зазорах, а датчик 26 выдает на регистрирующий прибор 20 сигнал, пропорциональный перемещению подвижной части 1, что позволяет с помощью регистрирующего прибора 20 получить зависимость видаГз з (79 .1,2, 9 .1; 1 .2 СОПЯЦ ( ) где Г 2 - воспроизведенная на приборе20 зависимость силы тяги между неподвижной частью 9 иподвижными частями 1, 2 приизменении зазора 69 1;Р 9 02 - равнодействующая сил, приложенных к подвижной части 1.Соответствующий сигнал, выдаваемыйтензометрическим датчиком 15 поступает наодин вход двухкоординатного самописца 19,а на другой вход этого самописца поступает сигнал с датчика 26, Таким образом,прибор 19 воспроизводит кривую зависимости силы в зазоре между подвижными частями 1 и 2 от величины рабочего воздушного зазора .9 - 1Гз - 1 з (.Р 1 2; 99 1; 1 - 2: СОПЯТ)(3)где 1 з - воспроизведенная на регистрирующем приборе 19 зависимость силы тягиР, 2 между подвижными частями 1 и 2 исследуемого электромагнита при изменениизазора 69 1, зазор между подвижными частями 61 2 остается постоянным; Р, 2 -равнодействующая сил притяжения междуподвижными частями 1 и 2,Как было указано ранее, неизменностьгеометрической структуры исследуемой магнитной системы (постоянство зазора между подвижными частями 1 и 2) при изменении зазора достигается тем, что узел установки подвижной части 2 электромагнита установлен на направляющих 29 подвижного основания 7 и перемещается вместе с ним; при этом надобность использования следящей системы отпадает и, следовательно, исключаются погрешности визмерениях, вносимые ею.Переключатель 27 позволяет исследоватьне только функциональные зависимости вида: г 4 -- 14 (Р 91, 91 - 2; 99 - 1: - сОпЯТ) (4)1 з - .Гз (1 9 - 1,2; Г 1-2; 9 - 1: СОПЯГ) (5) з е -з( 1-2; 1 - 2; 9-1 СОПЯГ) (6) где Р 4 - воспроизведенная регистрирую 20 25 30 35 40 45 50 55 щим прибором 24 зависимость силы тяги Р 9.1 при изменении зазора 61. между подвижными частями 1 и 2; 69 1 - зазор между неподвижной частью 9 и подвижной частью 1; при снятии функциональных зависимостей Р 4 Р 5 и Гб остается постоянным;61 2 - зазор между подвижными частями 1 и 2; в процессе эксперимента изменяется вследствие перемещения подвижной часги 2 исследуемого электромагнита, измерение зазора 61 2 осуществляется датчиком 25 хода; калибровка датчика осуществляется устройством 14,Г 5 - воспроизведенная регистрирующим прибором 20 зависимость силы тяги Р 9 02 между неподвижной частью 9 и частями 1 и 2 при изменении зазора 61 2.Г, - воспроизведенная регистрирующим прибором 19 зависимость силы тяги Р,между подвижными частями 1 и 2 исследуемого электромагнита при изменении зазора 61 2.Использование новых элементов подвижного основания с направляющими, по которым передвигается узел установки крайней и подвижной части исследуемого электромагнита, измерительного узла приводного механизма узла установки, переключателя и комплекта датчик хода, усилитель, регистрирующий прибор, позволяет упрос гпть общую схему в части поддержания неизменности геометрической структуры исследуемого двухзазорного электромагнита, вследствие чего повышается быстрота и точность измерений; достичь возможности исследовать все статические тяговые характеристики двухзазорных электромагнитов. Формула изобретения Устройство для определения статических тяговых характеристик двухзазорного электромагнита, содержащее упругие элементы для крепления подвижных частей электромагнита на подвижных элементах, по крайней мере, один из которых представляет собой подвижное основание, связанных с приводными механизмами, датчики положения и связанные с упругими элементами тензометрические датчики, подключенные через усилители к регистрирующим приборам, отл ич а ю щееся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей и повышения точности измерений, подвижное основание, предназначенное для установки одной из подвижных частей электромагнита, выполнено с направляющими, на которых установлен дополнительно введенный в устройство узел установки другой подвижной части электромагнита, снабженный измерительным элементом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР320836, кл. Н 01 г 7/13, 1970,660027 Состапнтепп С. Сафон соррекаор О. Тюрина евят дак Подписноеепий и огарев,нй аказ 688/18 Р 1 ад. М 309 Тираж 101 11 ПО Государственного иомиггета СССР по дедам ипоб 1 113035, й 1 оскна, Я 35. Раугпсная пай дпографни, пр. Сапунова, 2 7 2. Авторское свидетельство СССР ЛЪ 164362, кл. 6 00 В 23702, 1963