Устройство для снятия динамической электромагнитной характеристики электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании

(23) Приоритет по делам изобретенийи открытий Опубликовано 23.12.80. Бюллетень47 (53) УДК 621,318.,5. 004( 088. 8) Дата опубликования описания 25,12.80(72) Автор , изобретения Р. А, Агаронянц Всесоюзный заочный институт текстильной и легкой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОСТОЯННОГОТОКА ПРИ СРАБАТЫВАНИИ Изобретение относится к электротехнике, а именно к определению одной иэ динамических характеристик электромагнитных элементов постоянного тока . при срабатывании - динамической электромагнитной (тяговой) характеристики,5Известно устройство для испытания реле в динамическом режиме, которое состоит из блоков усилителя, снятия импульсов, измерителя времени и бескон 10 тактного реле. Определение характеристик производится путем плавного изменения тока в обмотке возбуждения электромагнитного элемента, Закон измерения тока в обмотке возбуждения при срабаты15 вании заменяется плавным (статическим) характером изменения тока 1 . Однако динамический режим работы электромагнитных реле при срабатывании заменяется статическим, что недопустимо; также испытания электромагнитных реле осуществляется с небольшой точностью и надежностью,Известно устройство для измеренияподъемной силы магнита, которое состоит из блока намагничивания (размагничивания) и измерительного механизма,При каждом измерении электромагнитнойсилы производтттся измерение воздушногозазора 2.Однако измерение электромагнитнойсилы возможно только в ограниченноминтервале ее изменения, тем более, что,при малых значениях электромагнитной силы получается большая погрешность из-завлияния трения,Наиболее близким к предлагаемому потехническому решению является устройство для испытания электромагнитов постоянного тока, состоящее из электромагнитного элемента постоянного тока, датчикаположения якоря, вычислительной схемы ии электроннолучевого осциллографа т)3.Однако относительная погрешность приснятии динамических электромагнитныхтакже ведет к погрешности,Цель изобретения - повышение точ-пости и надежности,Поставленная цель достигается тем,что цатчик положения якоря выполнен 15на элементе Холла, предназначенномцля размещения на неподвижном сердечнике электромагнитного элемента, .вустройство введен усилитель с цепочкой,резистивное сопротивление - источникпитания на входе, и резистивным сопротивлением на выходе, при этом цепочкана входе осциллографа прецназначенадля подключения электромагнитного элемента постоянного тока, усилитель имеет 25на выходе также дополнительный дубли-,рующий источник питания, вычислительная схема состоит из блока умножения,двух блоков деления и интегрирующей1цепочки, при этом дублирующий источник питания подключен к резистивномусопротивлению на выходе усилителя исвязан с основным источником питания,20 выход усилителя, минуя резистивное сопротивление, подключен на вход блока 35 умножения, на другой вход блока умножения подключено сопротивление, установленное на выходе усилителя, выход блока умножения через блок деления подключен на вход электроннолучевого ос циллографа, резистивное сопротивление на выхоце усилителя подключено ко входу другого блока деления, второй вход которого подключен к выходу элемента Холла, выход этого блока деления через 45 блок деления, связанный с блоком умножения, подключен к электроннолучевому осциллографу и через интегрирующую цепочку к другому входу электроннолучевого осциллографа,50 На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.3 - зависимость динамической электромагнитной (тяговой) силы от перемещения якоря.Устройство содержит элемент постоянного тока ( Э) при срабатывании, источ 3 78997 противление в стали больше магнитного сопротивления воздуха, очень велика из-за расположения датчика положения якоря на подвижной части электромагнита,Это ведет к увеличению массы подвижной части электромагнита, требуеТ дополнительного преобразования величины тока в величину напряжения, пропорционального величине динамической электромагнитной (тяговой) силы, что, в свою очередь, 10 о 4,ник питания (ИП), включатель (К), входное сопротивление , двухкаскацный усилитель напряжения (У) на элементах Холла, цепочку напряжения (ЦН), включающуюсопротивления Ко и К , блок умножения(БУ), датчик положения якоря (ДП), блокиделения ( БД) и (БД), интегрирующуюцепочку (ИЦ) и электроннолучевой осциллограф (ЭО).На фиг. 3 показана зависимость динамической электромагнитной (тяговой)силы Рр от координатыпути (перемещения) якоря при срабатывании Л;.2 (х) )Устройство также содержит сердечникэлектромагнитного элемента (С), якорьэлектромагнитного элемента (Я), обмотку возбуждения электромагнитного элемента (ОБ), противодействующую пружину (ПП), верхний упор (БУ), нижнийупор (НУ), наибольший воздушный зазор(Х ), дублирующие источники питания(ИУ 7,1 и ДДд ), усилитель сеточногосигнала рассогласования (УС),Работает устройство следующим образом.С обмотки возбуждения электромагнитного элемента постоянного т ока( Э)на вход двухкаскадного усилителя напряжения ( У) на датчиках Холла подаетсянапряжение, пропорциональное пацениюнапряжения на омическом сопротивлении,а с его выхода снимается напряжение,равное падению напряжения на омическомсопротивлении обмотки возбуждения, иподается на цепочку напряжения (ЦН).С цепочки напряжения ( НН) подаютсясигналы, пропорциональные противоэлектроцвижущей силе обмотки возбужденияна первый вход блока деления (БД), навторой вход которого с датчика положения якоря (ДП) подается напряжение, пропорциональное магнитной индукции, с выхопа которого снимается напряжение, пропорциональное скорости якоря, и подается на вход интегрирующей цепочки (ИЦ)и на первый вход блока деления (Бй ),С выхода интегрирующей цепочки (ИЦ)на первыи вход (ось абсцисс) электроннолучевого осциллографа с запоминанием( ЭО) подается напряжение, пропорциональное координате пути ( перемещения) якоря, а на второй вход его (ось ординат)подается напряжение, пропорциональноединамической электрома гнитной силе. Динамическая электромагнитная (тяговая) характеристика получается на%0 20 ЗО 5 7899 экране электроннолучевого осциллографа с запоминанием без проведения сложных расчетов, что существенно сокращает сроки разработки и создания электромагнитных элементов постоянного тока с оп тимальными свойствами и создает возможность контроля изготовления электромагнитных элементов постоянного тока в массовом и серийном производствах. Формула изобретения Устройство для снятия динамической электромагнитной характеристики электромагнитных элементов постоянного тока при срабатывании, содержащее датчик положения якоря, вычислительную схему и электроннолучевой осциллограф, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, датчик положения якоря выполнен на элементе Холла, предназначенном для размещения на неподвижном сердечнике электромагнитного элемента, в устройство вве: ден усилитель с цепочкой, резистивное сопротивление - источник питания на входе, и резистивным сопротивлением на выходе, при этом цепочка на входе осциллографа предназначена для подклю чения электромагнитного элемента постоянного тока и другого дублирующего 70 6источника питания на выходе усилителя,а вычислительная схема состоит из блока умножения, цвух блоков деления, иинтегрирующей цепочки, при этом дублирующий источник питания подключен к резистивному сопротивлению на выходе усилителя и связан с основным источникомпитания, выход усилителя, минуя резистивное сопротивление, подключен на входблока умножения, на другой вход блокаумножения подключено сопротивление,установленное на выходе усилителя, выход блока умножения через блок деленияподключен на вход электроннолучевогоосциллографа, резистивное сопротивление на выходе усилителя подключено ковходу другого блока деления, второй входкоторого подключен на выход элементаХолла, выход этого блока деления черезблок деления, связанный с блоком умножения, подключен к электроннолучевомуосциллографу и через интегрирующую цепочку к другому входу электроннОлучевого осциллографа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЛ 1 190485, кл. ( 05 В 23/02, 1967.2. Авторское свидетельство СССРМ 203058, кл. ф 01 Й 31/02, 1970.3. Авторское свидетельство СССРМ 164362, кл. С 05 В 23/02, 1975,