Магнитная опора

СОЮЗ СОЦЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК19)ЯОО 1)сы) С 12 В 3/О сааза а ПИСА Е И ЕНИЯ ОМ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(М) 15.07.83. Вюл. Иф.26 (72) А.А. Геркус, О,А. Мернаков, 9.Н. Суббота, Г.А. Сапожников, В.М. Куюуль и .В,Н. Григорьев (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(56) 1. Выаков Ю Л.,Иванов В.И. Маг нитные опоры в автоматике, М., "Эне .гия", 1978, с 53, 70.(5 Й) (57) 1, МАГНИТНАЯ ОПОРА, содержащая два силовых электромагнита, обмот . ка каждого из которых соединена после довательно с источником переменного тока и соответствующими резонансной электрической цепью и обмоткой обрат ной связи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости, в нее введен дифференциальный электромагнитный демпфер, к которому подключены обмотки обратной связи1028714 рической жидкостью, в средней части которого расположен подпружиненный постоянный магнит, а; на торцовых частях расположены обмотки обратной связи.Опора по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что управляемый источник магнитного поля диФФеренциального электромагнитного демпфера выполнен в виде последовательно соединенных обмотки и диФФеренциального усилителя, входы которого подключены параллельно к соответствующим обмоткам обратной связи. 2. Опора по и. 1, о т л и ч а ю " щ а я с я тем, что диФФеренциальный электромагнитный демпфер выполнен в виде 0-образного сосуда с магнитной жидкостью и управляемого источника магнитного поля, обмотка которого размещена на средней части 0-образного сосуда, на торцовых частях которогорасположены обмотки обратной связи,3. Опора по и, 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что диФФеренциальный электромагнитный демпФер выполнен в виде цилиндрического сосуда с диэлект 1 Изобретение относится к точному щие свойства, а опора теряет устой- приборостроению и может быть исполь" чивость при изменении частоты питазовано в качестве устройства для без" ния, Пассивные электрические коррекконтактного подвеса подвижных узлов тирующие цепи,.всегда включающие в приборов. себя резисторы, обладают достаточноИзвестна магнитная опора, содержа- высокими электрическими потерями на щая два силовых электромагнита, обмот. переменном токе. Это существенно ка каждого из которых соединена по" ;снижает добротность электрической следовательно с источником переменно-,резонансной цепи опоры и приводит го тока и соответствующими резонанс- Щ к уменьшению ее механической жестной электрической цепью и обмоткой об, . кости и устойчивости. ратной связи, а также корректирующую Цель изобретения - повышение усэлектрическую цепь. Кроме тогорезо-Г тойчивости магнитной опоры. нансная электрическая цепь может быть Поставленная цель достигается выполнена в виде последовательно 15 тем что магнитная опора, содержа- соединенных конденсатора и мосто- , щая два силовых электромагнита, обмот вого выпрямителя, в диагональ на- , ка каждого из которых соединена по" грузки которого включена обмотка . следовательно с источником пере- обратной связи1. менного тока и соответствующими реВ известном устройстве в качестве 0 зонансной электрической цепью и обкорректирующих цепей используются моткой обратной связи, в нее введен КсС- или %С "диФФеренцирующие звенья. риФФеренциальный электромагнитный как на переменном, так и на постоян- демпФер, к которому подключены обном токе, включаемые в цепь магнитно". мотки обратной связи. Кроме того, го подвесаОни могут включаться со диФФеренциальный электромагнитный демвместно с усилительными или нелиней- пФер.выполнен в виде 9 "образного со" ными элементами. Недостатками опор суда с магнитной жидкостью и управс такими. корректирующими цепями яв- ляемого источника магнитного поля, ляются наличие электрической связи обмотка которого размещена на сред- между резонансной цепью подвеса и з ней части 0-образного сосуда, на корректирующей. Эта связь, ухудшая торцовых частях которого расположедобротность резонансного контура опо- ны обмотки обратной связи. ры, снижает ее жесткость. Наличие в Кроме того, диФФеренциальный электцепях подвеса дополнительных усили- ромагнитный демпФер выполнен в виде тельных и нелинейных элементов сни- цилиндрического сосуда с диэлектрижает надежность подвеса, Кроме это-ческой жидкостью в средней части го, корректирующие цепи на перемен"которого расположен подпружиненный ном токе теряют свой диеренцирую- постоянный магнит, а на торцовых час28714 3 10 тях. расположены обмотки обратной связи.Кроме того, управляемый источник магнитного поля дифференциального электромагнитного демйфера выполнен ".в виде последовательно соединенных обмотки и дифференциального усилите" ля, входы которого подключены параллельно к соответствующим обмоткам обратной связи.На Фиг, 1, 2.и 3 представлены варианты выполнения двухсторонней магнитной опоры; на Фиг. 4 - односторонняя опора.Иагнитная опора содержит подвешиваемое тело 1, силовые электромагниты 2 и 3, расположенные на оси подвеса с обоих сторон подаешиваемого тела 1, резонансные электрические цепи 4 и 5, обмотки 6 .и 7 обратной связи, источник .8 переменного тока и диф Ференциальный электромагнитный демпФер 9, Резонансные электрические цепи 4 и 5 выполнены в виде конденсаторов 10 и 11, к которым при работе дифференциального электромагнитного демпфера на постоянной токе, последовательно подключены мостовые выпрями тели 12 и 13.ДифФеренциальный электромагнитный демпфер 9 содержит сосуд 14, запол-. ненный вязкой магнитной жидкостью, в средней части которого расположена обмотка 15 управляемого источника 16 магнитного поля, содержащего дифференциальный усилитель 17 фиг. 1), либо источник 18 тока и потенциометр 19 Фиг 2). Обмотки 6 и 7 размещаются на торцовых частях сосуда 14 С целью демпфирования вынужденных колебаний сосуд .14 выполнен цилиндричес ким (Фиг. 3), и в средней его части помещен подпружиненный постоянный магнит 20.Устройство работает следующим образом.При перемещении подвешиваемого тела 1 в сторону силового электромагни та 3 зазор между силовым электромагнитой 2 и телом 1 увеличивается. Пьре менный. ток в силовом электромагнйте 2 возрастает за счет резонансных свойст ЙС-контура, образованного обмоткой электромагнита 2 и резонансной электрической цепью 4 Соответственно возрастает сила тяги электромагни 1 а 2. В это же время зазор между телом 1 и силовьэ электромагнитом 3 уменьшается, соответственно уменьшается ток и сила тяги электромагнита 3, Таким образом, создается статически устой чивый подвес.Одновременно выпрямленный мосто вым выпрямителем 1 2 ток силового , электромагнита 2 в обмотке 6 также ,увеличивается ( Фиг.(1, 3 и 4), а ток силового электромагнита 3 в обмотке 7 уменьшаетсяФиг. 1 и 3). Аналогично происходит изменение переменного тока в обмотках 6 и 7 фиг. 2).Это приводит к соответствующему изменению сил притяжения, действующих на магнитную жидкость в сосуде 1 ч фиг, 1, 2 и 4) или на постоянный магнит 20 фиг. 3 ). При перетекании магнитной жидкости или перемещении,по. стоянного магнита 20 в сосуде 14.с диэлектрической жидкостью имеет место диссинация энергии и демпфирова" 20ние колебаний подвешиваемого тела 1.Эффект демпфирования усиливается наличием управляемого источника 16 магнитного поля, позволяющего изменять 25 вручную, с помощью потенциометра 19, фиг. 2), или автоматически (Фиг, 1 ток в обмотке 15, что приводит к изменению вязкости магнитной жидкости в средней части сосуда 14,Так, например, если тело 1 заниает центральное положение относи. тельно силовых электромагнитов 2 и 3, то токи через эти электромагниты одинаковы, Следовательно, одинаковые па- . 35 дения напряжений на обмотках 6 и 7 (Фиг. 1) . Так как последние подключены к входам дифференциального усилителя 17 в противофазе, то на его выходе сигнал отсутствует. При переме- -40 щении тела 1 из цен трального положения ток через один силовой электромагнит (2 или 31 уменьшается, через второй 3 или 2 ) - увеличивается. Соответственно изменяются падения на пряжений, на обмотках 6 и 7 и на входах дифференциального усилителя 17, на выходе которого появляется разностное напряжение, вызывающее ток в обмотке 15 управляемого источни- ка 16 магнитного поля, что приводит в .к увеличению степени демпфирования пропорционально отклонению подвешиваемого тела 1 от центрального положения. 55при воздействии инерционных возмущений на платформу, на которой ус- . тановлен магнитный подвес, магнит 20 и подвешенное тело 1 испытывают поступательное перемещение ( Фиг, 3).Гсли жидкость упругого закрепления , постоянного магнита 20 равна механи" ческой жесткости магнитного подвеса, то перемещение магнита 20 и подве" щенного тела 1 синфазны, При переме" щении магнита 20 относительно обмоток 6 и 7, в последних в соответствии с законом электромагнитной индук ции наводится ЭДС, величина которой пропорциональна скорости движения маг О нита 20, а, следовательно, и подвешиваемого тела 1, ЭДС в обмотках 6 и 7 равны и.противоположны по знаку. При соответствующем подключении обмоток 6 и 7 к мостовым выпрямителям 12 и 13, переменный ток в одном из них возрастает, а в другом - уменьшается, что вызывает соответствующее изменение сил притяжения между силовыми электромагнитами 2 и 3 и подвещиваемым те" 2 О лом 1. Такии образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективное демпфирование колебаний подвешиваемого тела,обладает малым активным сопротивлениемрезонансного электрического контура.которое в предлагаемом устройстве,в 2,6-2,8 разаменьше, чемв известном.Это обеспечивает увеличение жест.кости магнитной опоры во столько жераз, а, следовательно, и увеличениеустойчивости опоры, поскольку жесткость магнитного подвеса прямо пропорциональна добротности резонансно-,го электрического контуоа.Предлагаемое устройство отличается высокой надежностью, поскольку нетребует использования сложных активных корректирующих цепей. Все это позволяет повысить точность и надежностьприборов с бесконтактным подвесом подвижной .части,Составитель С. йумилишскаяВоловик Техред И,Гайду Коррек Рецактоо ПодписиСР нт",лиал ПП каз 4895/Я Тираж 523 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 1.130 Я Москва ЖРаушская наб. д. 4/ Фи П "Пате г. Ужгород, ул.Проект