Электромеханический преобразователь

(б 4 Н 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 485529, кл. Н 02 К 41/06, 1973.Бертинов А, И Варлей В, В, Электрические машины с катящимся ротором. М.: Энергия, 1969, с. 35,рис, 1"18,(57) Изобретение относится к электротехнике и может бысть использовано для преобразования и формирования импульсов в эхолокации, дефектоскопии и других областях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, Преобразователь содержит статор 1 и эксцентрично установленный ротор 2. Статор содержит электромагнитную систему для созданиявращающегося магнитного поля, а также сердечники 3 дополнительного магнитопровода, равноотстоящие по окружности) на каждом иэ которых расположены входная 4 и выходная обмотки.Ротор имеет два диаметрально расположенных сердечника 6 и установлен накатках 7 с зубчатыми венцами, Призамыкании магнитной цепи сердечников3 статора сердечниками 6 ротора сигнал с входной обмотки 4 передаетсяна выходную обмотку 5, что позволяетполучать короткие импульсы самойразличной скважности. 1 з.п. ф-лы,4 ил.Изобретение относится к электро- машиностроению и может быть использовано для формирования импульсов в эхолокации, дефектоскопии и других областях.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей,На фиг, 1 изображено устройство с шестью сердечниками дополнительного магнитопровода статора и двумя сердечниками дополнительного магнитопровода ротора; на фиг. 2- сечение А-А на фцг. 1; на Фиг. 3 - устройство с одним сердечником дополнительного магнитопровода статора, в котором дополнительный магнитопровод ротора состоит из двух частей; на фиг, 4 - вариант устройства с расположением сердечников дополнительных магнитопроводов в другой плоскости.Электромеханический преобразователь (фиг. 1 и 2) содержит статор 1 и эксцентрично установленный ротор25Статор содержит электромагнитную систему (не показана) для создания вращающегося магнитного поля - маг-. нитопровод и многофазную обмотку, подключенную к многофазному источнику питания частоты Р = 1/Т (например, 50 Гц), а также систему униполярного подмагничивания. Кроме того, статор содержит шесть сердечников 3 дополнительного магнитопронода, ранноотстоящих по окружности. На каждом 35 сердечнике 3 расположены входная 4 и выходная 5 обмотки, Все входные обмотки подключены параллельно или последовательно к источнику сигнала частоты К (например, 10000 Гц), 40 а все выходные обмотки - к приемнику сигнала (нагрузке). Ротор 2 содержит магнитопровод (не показан) для проведения магнит ного потока, обусланливающего вращение, Кроме того, ротор содержит два сердечника 6 дополнительного магнитопронода, расположенные диаметрально противоположно. Ротор установлен 50 на двух катках 7, венцы которых выполнены зубчатыми с числом зубьев 7., Ротор может катиться на катках по направляющим поверхностям статора, которые также выполнены зубчатыми с числом зубьев Е . Поверхности качения могут быть выполнены гладкими, если фрикционное зацепление исключает проскальзывание. Устройство работает следующимобразом.При подаче питания его катки 7обкатывают статор. В положении, показанном на фиг, 1,и 2, против нижнего услонно первого сердечника 3 статора расположен сердечник 6 ротора,который замыкает магнитную цепь так, чтомежду входной и выходной обмотками этого сердечника есть магнитная связь,и сигнал передается от источникак приемнику. Прокатившись от этогоположения на половину длины своейокружности, ротор займет такое положение, что его второй сердечник 6установится против сердечника статора, условно третьего, отстоящего через один от первого, и между обмотками третьего сердечника также появится магнитная связь. При дальнейшемкачении ротора замкнется магнитнаяцепь и появится магнитная связь между обмотками пятого сердечника статора и т,д., причем синхронность установки сердечников ротора противсердечников статора задана соотношением чисел этих сердечников, равным7./7. . Поэтому в приемник сигналапоступают импульсы, заполненные колебаниями с частотой Г,Длительность импульса зависит отширины сердечника в тангенциальномнаправлении. Для показанного нафиг. 2 примера эта ширина состанля"ет примерно 0,2 внутреннего диаметра статора, так что длительность импульса составляет Т 0,2/Ф = 0,064 Т,Между импульсами магнитная связьмежду обмотками практически отсутствует, так как определяется лишьнезначительным потоком рассеяния,Так как сердечники ротора и статораустанавливаются друг против другане мгновенно, форма огибающей импульса близка к колоколообразной,1Можно получить несимметрично расположенные импульсы, если исключитьчасть обмоток 4 или 5, Например, если исключить обмотки третьего статорного сердечника, импульсы будутсниматься только с первого и пятогосердечников и меньшие интервалы междуимпульсами будут чередоваться с вдвоебольшими. Если исключить обмотки всехсердечников 3, кроме одного, частотаследования импульсов станет втроеменьше. Тот же результат получится)если оставить на статоре включенными1361683 обмотки всех нечетных сердечников, ана роторе только одинсердечник 6. Инаоборот, если на роторе удвоитьчисло сердечников, т.е, установитьпод прямым углом четыре сердечника 6,импульсы будут сниматься и с обмоток5 четных статорных сердечников, т.е.частота следования импульсов удвоится,Чтобы увеличить скважность импульсов, не уменьшая их ширины и передаваемой ими энергии, т.е, чтобы увеличить интервалы времени между импульсами, не уменьшая объема сердечников, можно испольэовать конструкцию, показанную на фиг. 3. Здесь настаторе 1, кроме электромагнитнойсистемы (не показана) для созданиявращающегося магнитного поля, установлен один дополнительный сердечник 3 Г-образной формы, на которомрасположены входная 4 и выходная 5обмотки. Ротор 2 также опирается надва катка 7 с зубчатыми венцами, нос различными числами зубцов.В примере на фиг. 3 соотношениечисел зубцов катков Е и соответствующих зубчатых направляющих статора 2- равно 7. /7, для левого кат%ка и 7. /Е для правого катка. Так"г 5 гкак один каток установлен на подшипнике, оба катка могут вращаться вокруг собственной оси с различными частотами. Дополнительный магнитопроводротора состоит из двух сердечников:сердечник 6 жестко связан с правымкатком, а сердечник 8, окруженныйизоляционным материалом 9, с левымкатком.о Устройство работает следующим образом,Два последующих касания поверх" ности статора одним и тем же зубцом катка отстоят друг от друга на Е - Е зубцов. Поэтому каждый зубец катка вторично коснется одной и той же впадины статора спустя Е25-Е касаний. Так как два последуецих касания отстоят по времени на Е25 взаимное положение зубцов статора и катка. повторяется через интервал2 2времени Н Т - = --- Т. Следова 25 Ев-Етельно, взаимное положение сердечников 3 и 8 повторяется через каждые Ев в - - Т периодов частоты питания.5Аналогично взаимное положение сердечников 3 и 6 повторяется через7 а---- Т периодов частоты питания.5 ъПоказанное на фиг, 3 взаимное положение всех трех сердечников 3,6 и 810 Е, Е.,повторяется через .а51 2 2 гпериодов частоты питания. В этом положении магнитная цепь сердечника 3замкнута а между катушками 4 и 5есть магнитная связь. Во всех другихположениях против одного или противобоих торцов сердечника 3 находитсянемагнитный материал, магнитная цепьразомкнута, а между обмотками 4 и 5нет магнитной связи,Ширина сердечников выбирается такой (например 1,5 зубцового делениялевого катка), что смежные положения сердечников отстоят достаточно25 далеко (в примере пять таких делений между смежными положениями сердечников 3 и 8), чем достигаетсячеткое отличие положения на фиг. 3от любого промежуточного положения;З 0 т,е. в любом промежуточном положении расстояние между сердечникамивелико и магнитная цепь сердечника3 разомкнута.Таким образом, устройство позволяет получать короткие импульсы самой различной скважности - от единицдо тысяч.На фиг. 4 показано расположениедополнительного магнитопровода - по 40 лукруглых сердечников 3 и 6 статораи ротора соответственно не в аксиальной плоскости, как в предыдущихпримерах,а в поперечной. В этом варианте дополнительные сердечники могут4 В быть расположены непосредственно наповерхностях качения, что позволяетдостичь цели изобретения, не изменяяактивного объема устройства.Если устройство выполняет функциюВ 0 контакта, размыкающегося на короткоевремя, обмотка 5 может не устанавливаться. В этом случае нагрузка подключается к источнику сигнапа (источнику напряжения) последовательно сбб обмоткой 4, В положении, показанномна фиг. 3 и 4, индуктивное сопротивление э 1 ой обмотки велико, что соответствует размыканию контакта. Влюбом другом положении андуктивноесопротивление этой обмотки незначительно и нагрузка подключена к источнику сигнала через небольшое активное сопротивление обмотки.Если обмотка 4 подключена к источнику постоянного тока, с выходной обмотки 5 снимаются видеоимпульсы (не заполненные другой частотой), которые могут, например, использоваться для счета числа оборотов двигателя.Преимуществом предлагаемого устройства является то, что одновременно с преобразованием электрической энергии в механическую оно осущест.вляет бесконтактную коммутацию сигна" ла на очень короткое время и позволяет бесконтактно сформировать короткие радиоимпульсы большой скважности, регулируемой в широких пределах, что недостижимо с помощью известных коммутаторов. Другим преимуществом устройства является возможность получить плавную огибающую импульса, что требуется для повышения помехоустойчивости сигнала, Устройство может иметь различные функциональные применения; генератор импульсов, в том числе несимметричных, регулируемойскважности, умножитель частоты в различное число разНапример, оно может использоваться как тихоходный привод излучающей антенны эхолокатора, одновременно формирующий в ней импульсы частоты сигнала.Формула изобретения1 О 1, Электромеханический преобразователь, содержащий статор с магнитопроводом и многофазной обмоткой иротор с магнитопроводом, эксцентрично установленный относительно стато ранакатках, отличающийсятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на статоре установлен дополнительный магнитопровод с двумя обмотками, а на роторе 2 О расположен дополнительный магнитопровод, служащий для замыкания магнитной цепи дополнительного магнитопро-вода статора,2, Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что одиниз катков ротора установлен на валуротора в подшипниках, а дополнительный магнитопровод ротора выполнениз двух частей, одна из которых расположена на упомянутом катке, а другая на роторе.1361683 Составитель С. ПахТехред М.Ходанич ктор П, Гереши орректор емчи Заказ 6301/55 Тираж 659 ВНИИПИ ГосУдарственно по делам изобретен 113035, Москва, 3 К, Ртета СС дписно о й открытийая наб., д роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,