Электромагнитный знаковый индикатор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1838349(23)Приоритет оо делам нэобретеннй н открытнйОпубл иков в но 15,06.8 1, Бюллетень,% 22 Дата опубликования описания 18.06,81(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗНАКОВЫЙ ИНДИКАТО е ения о Изобретение относится к приборостроению может быть использовано для индикации регистрируемых параметров.Известны электромагнитные цифровые индикаторы, содержащие корпус, внутри которого расположены кольцевой магнитоировод с нечетным числом радиально расположенных, равноудвленных друг от друга выступающих внутрь полюсов с размещенными на нпх катушками, управ 1 ляющими положением поворотного двухполюсного постоянного магнита-ротора с закрепленным на нем барабаном, на поверхности которого нанесены знаки, например цифры от 0" до "9" 11 и Я,Однако такие электромагнитные индикаторы характеризуются недостаточно эффективной схемой управления статорными катушками, положением ротора и конструктивным выполнением этого ротора, а именно, управление положением поворотного двухполюсного постоянного магнита-ротора осуществляется одной обмоткой, что снижает эффективность взаимодеиствия магнитных потоков возбужденного полюса мвгнитопровода ипостоянного магнита для его поворотав требуемое положение; ширина каждогополюса постоянного магнита - ротора равна ширине полюса магнитопровода, вследствие чего между каждым из смежныхполюсов магнитопровода и одним из полюсов постоянного магнита имеется значительный воздушный зазор, что приводит к образованию потоков возбужденныхполюсов кольцевого магнитопровода, а,следовательно, к уменьшению управляющего магнитного потока полюса магнитопровода и к образованию разомкнутойцепи магнитопровода; для поворотамагнита в диаметрально противоположноположение необходима перекоммутацияполярности управляющего сигнала, чтоприводит к усложненйю схемы управ: Наиболее близким к предлагаемому технической сущности и достигаемому результату является электромагнитный3 й 383знаковой индикатор, содержащий корпус,внутри которого установлены кольцевоймагнитопровод с нечетным числом полюсов и расположенными. нв них обмоткамиуправляющих катушек, ротор в виде по 5стоянного магнита с двумя дугообразными полюсами и жестко связанный с нимбарабан с нанесенными на нем знаками.Барабан расположен между магнитоуправляюшими элементами и источникомкоммутирующего магнитного поля, который закреплен неподвижно на корпусе,а на часть боковой поверхности барабана нанесен слой ферромагнитного материала, Величина боковой поверхностибарабана без слоя ферромагнитного материала составляет 1,2-2,5 шага установки магнитоуправляемых элементов,что обеспечивает безотрывную коммутацию двух последовательно расположенных магнитоуправляемых элементов 31.Однако известный индикатор имеетуказанные недостатки, и, кроме того,нанесение на боковую поверхность барабана слоя из ферромагнитного материала приводитк увеличению его момента инерции, который, как известно,пропорционален массе и квадрату расстояния от оси вращения барабана, авведение в конструкцию индикатора источников коммутирующего магнитногополя и магнитоуправляемых элементов укаждого полюса статора приводит к увеличению габаритов индикатора и значительно усложняет его конструкцию. Указанные недостатки снижают надежностьи точность индикации, ухудшают эксплуатационные характеристики и усложняютуправление индикатором, особенно в условиях. вибрационных нагрузок, 40Цель изобретения - повышение надежности и точности индикации в условияхвибрации,20 В предлагаемом индикаторе отсутствуют магнитоуправляемые элементы ферромагнитный слой на боковой поверхности барабана и источники коммутирующего магнитного поля), необходимые Указанная цель достигается тем, что обмотки полюсов магнитопровода соединены параллельно-последовательно, при этом параллельно соединенные обмотки двух смежных полюсов кольцевого магнитопровода соединены последовательно50 с обмоткой противоположного; им полюса магнитопровода, а дугообразные полюса ротора выполнены равной ширины и охва- тываюшимИ пару смежных полюсов магнитопровода, причем ротор снабжен пластиной из ферромагнитого материала с длиной, равной диаметру ротора и закрепленной на его торце под острым углом к его продольной оси симметрии,49 4Параллельно-последовательное соединение обмоток полюсов магнитопровода,позволяет создать магнитные потоки,управляющие поворотом постоянного магнита с закрепленным к нему маркированным барабаном с противоположных сторонтремя полюсами мвгнитопровода, взаимодействуя с северным и южным полюсамипостоянного магнита-ротора, при этомвеличина управляющих магнитных потоков в возбужденных полюсах магнитопровода практически одинакова, так какпараллельно соединенные обмотки двухсмежных полюсов соединены последовательно с обмоткой противоположного полюса магнитопровода,Магнитопровод с. выступающими внутрьполюсами и двухполюсной постоянныймагнит-ротор образует практически двазамкнутых магнитопровода, т,е. воздушный зазор между полюсами постоянногомагнита и полюсами магнитопровода минимальный,Благодаря тому, что дугообразныеполюса постоянного магнита охватываютпару смежных полюсов магнитопровода,значительно увеличена плошадь притяжения магнита к смежным полюсам магнитопровода (по сравнению с известным устройствам, где полюса постоянного магнита притягиваются к одному полюсу магнита, причем между ними имеется значительный воздушный зазор, что приводит к неустойчивому положению постоянного магнита в условиях вибрации приснятии электрического сигнала с управляющих обмоток)Для надежного перевода постоянногомагнита в позицию, сдвинутую на 180Оотносительно исходной, постоянный магнитиндикатора содержит брусок из ферромагнитного материала, длина которогоравна диаметру магнита, и установленпод некоторым углом к продольнойоси симметрии постоянного магнита,Управляющий магнитный поток возбужденных полюсов магнитопровода взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита по касательной к диаметру магнита, в результате чего создается вращающий момент, который обеспечивает перевод магнита в любую позициюотносительно исходной,838349 5в известной конструкции для демпфирования барабана,Демпфирование барабана в предлагаемой конструкции индикатора обеспечиваетоя:посредством притяжения полюсов ротора и смежным полюсам магнитопровода, т.е. теми же элементами известнойконструкции (полюсами магнитопроводаи магнита), но выполненными по - друго.му, с минимальным воздушным зазороммежду ними,Все это повышает надежность индикатора и обеспечивает точность и устойчивость индикации в условиях вибрации,а вместе с тем обеспечивается сохранение предыдущей информации при отключенйи управляющего сигнала, при этомзначительно уменьшаются габариты ивес предлагаемого индикатора по сравнению с известным. 20На фиг. 1 изображена конструкцияпредлагаемого индикатора, на фиг, 2 -его электрическая схема.Внутри основания 1 и крышки 2 соосно с ними установлен неподвижный кольцевой магнитопровод 3, набранный изпластин 4, с нечетным числом (например, пятью) выступающих внутрь и равномерно расположенных по окружностиполюсов 5. На полюсах 5 размещены з 0управляющие катушки 6, причем катушкинамотаны бифилярно в шесть проводов,и параллельно соединенные обмотки двухсмежных полюсов магнитопровода соединены последовательно с обмоткой противоположного им полюса магнитопровода.Магнитопровод 3 вместе с управляюшими катушками 6 установлен между основанием 1 и крышкой 2 выполненнымииз немагнитного материала и жестко закрепленными винтами 7 совместно сними. Двухполюсной постоянный магнит-ро 45тор 8 с жестко закрепленной на нем(например, точечной сваркой) пластиной9 из ферромагнитного материала под некоторым острым углом 9 к его продольной оси симметрии-жестко50закреплен на валике 10, который вращается в двух подшипниках 11, установленных в основании 1 и крышке 2. На концевалика жестко закреплен барабан 12, навнешней поверхности которого нанесенызнаки, например цифры от "О" до 9".Электрическая связь индикатора осуществляется посредством печатной платы 13 и разъема 14,6При подаче электрического импульса между контактом "О" и любым другим контактом ( 15-24) возбуждаются соответствующие два смежных и один противоположный им полюса 5 магнитопровода 31,Вследствие взаимодействия магнитных потоков полюсов 5 с магнитным потоком постоянного магнита 8 и благодаря закрепленной на нем пластине 9 из ферромагнитного материала возникают вращающие моменты, которые разворачивают в определенном направлении и устанавливают постоянный магнит, а следовательно, барабан 12 в строго определенное положение, При этом один полюс (например, северный полюс постоянного магнита 8) расположен у одного полюса 5 магнитопровода со включенной обмоткой, а другой (южный) олюс магнита 8 располагается у противоположных смежных полюсов 5 магнито, провода 31 Таким образом, магнитная фиксация постоянного магнита-ротора осуществляется в нескольких зонах (в данном случае трех) полюсов магнитопровода, что обеспечивает надежное устойчивое1состояние магнита-ротора (а, следовательно, и барабана 12) в любом фиксированном пол. жении при снятии управляющего сигнала, и тем самым позволяет повысить точность и надежность индикации в условиях выбраций. Формула изобретения Электромагнитный знаковый индикатор, содержащий корпус, внутри которого установлены кольцевой магнитопровод с нечетным числом полюсов и расположенными на них обмотками управляющих катушек, ротор в виде постоянного магнита с двумя дугообразными полюсами и жестко связанный с ним барабан с нанесенными на нем знаками, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности индикации в усло виях вибрации, обмотки полюсов магнитопровода соединены параллельно-последовательно, при этом параллельно соединенные обмотки смежных полюсов соединены последовательно с обмоткой противоположного им полюса, а дугообразные полюса ротора выполнены равной ширины и охватывающими пару смежных полюсов магнитопровода, причем ротор838349 12 ПЛ 7 ЯЛ 5 76/7 18 О Фиг У з 4405/56 Тираж 702 Подписно НИИПИ илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7снабжен пластиной из ферромагнитного материала, имеюпей длину, равную диаметру ротора и закрепленной иа его торце под острым углом к его продольной оси симметрии.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 8 1, Авторское свидетельство СССР Мо 426147, кл, 010 11/00, 30,04.74. 2 Патент США Ио 3631475,кл, 340-366, 28.12,71. 3. Авторское свидетельство СССР Ко 580444, кл. Й 06 К 15/18, 15. 11.77