Устройство для определения силовых характеристик электромагнита

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 152 19) 8 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Курское отделение Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института низковольтного аппаратостроения(56) Авторское свидетельство СССР Л 0 547847, кл. Н 01 Г 7/13, 1975.Авторское свидетельство СССРМо 111136, кл. 6 05 В 23/02, 1983.Авторское свидетельство СССРЛо 38069, кл. Н 01 Е 7/13, 1970.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для определения силовых характеристик про 4 Н 01 Н 49/00, С 05 В 23/О порциональных электромагнитов. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и повышение производительности устройства, В устройство, содержащее электродвигатель 1 с блоком 7 управления, преобразователь вращательного движения в поступательное, тензодатчик 4, регистрирующий прибор 11, к первому входу которого через первый усилитель 9 подключен выход тензодатчика 4, а второй вход подключен к выходу второго усилителя 10, введены управляемый источник 8 тока, цифроаналоговый преобразователь 12, реверсивный счетчик 13, переключатель 14 режимов работы, блок 15 управления устройством и источник 16 опорного напряжения. При этом обеспечивается автоматическое определение тяговой Г = Ю) и нагрузочной Г. =1(1 м.) характеристик пропорционального электро. магнита как при увеличении, так и при уменьшении аргумента, 4 ил. С:Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения статических силовых характеристик электромагнитов, упругих элементов и различных силовых устройств.Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение производительности.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2схема блока управления устройства; на фиг. 3 и 4 алгоритмы работы устройства при определении тяговой и нагрузочной характеристик электромагнита.Устройство состоит из шагового электродвигателя 1, холовоо винта 2, толкателя с гайкой 3, в которой встроены упругие элементы тензодатчикд 4 выводов лля цо,1 клО- чения испытуемого электромапитз 5 с якО- рем 6, блока 7 управления двигателем, у 11- равляемого источника 8 тока, усилителей 9 и 10, регистрирующего прибора 11, цифроаналогового преобр;зов ггсля (1 ИГ 1) 12, реверсивного счетчик 3, переключателя 4 режимов рдботы, блока 15 уцрдвлеция ус 1- ройствомодним .холох и шестью выходами и источника 16 Опорного напряжения.Шзговыи электродвигательвместе с .ходовым винтом 2 и толкзтелем с гайкой,3 прелндзцзч 1 ц лля фиксации опрелеленного положения якоря 6 относительно неподвижной части электромагнита 5. Причем тог приводной мехдцизм рдссцитдц тдк, цтобы с прихоло 1 импульсы цд блок 7 хправлция двигателем изменять положение якоря на единицу л,ицы заранее определенную, исходя из Гребуемой точности измерений).Тецзо.1 дгцик 4 слхжит лля выдачи сигндЛа, 11 РОИОРЦИО 1111 Л 1)ЦОГО СИЛ. Т 5 ГИ Еч Э,ЕКГ. ромдгнитд, и лолжец подбираться Гзким обрдзом, ц 1)11,ц формация его упругих элемец ГОВ л 1 ке цри м 1 кси 1 деьцом быг 1 з значительно мец,иц ллиц 1 единичного перемещения якоря 6, чтобы це вноси гь существен 51 х ю цогреш;ость измерсци хола якоря.Блок 7 управления,1 игателем формирует сигналы, неосхолимые лля работы шагового электродвигателя . С приходом имгу.ьса нд церый хол блока 7 обеспечиваетя единИый пов)р 1 т шагового электродвиг;1- теляв прямом направлении, а при поступлении их 11 ул 1 сд цз второй вхол - в ОО- ра гном.Упрдвляемый источник 8 тока Осуцестьляе 1 формирование токд обмотки электромагнита в соогветстии со значением цдцряжеция, подаваемого на его вход. Управляемый истоИик 8 может быть выполнен, например, виле стаоилизатора тока, лля кдорого вхо,1 цои сигнал является опорным.Усилите,и , и 10 предназначены лля усиления мдлох 1 Оцньх сигналов ло требуемых величин.РегистррукИ 1 ий прибор 11 служп л.я фиксдции силоых хдрдктерис 1 ик элекром 3 Г 11 и 1 1 . В к с ц . . т в е р е 1 и ст р и р х к) и 1 с ГО и р и -5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 бора может быпгь использован, например, двухкоординатный самописец.ЦАП 12 преобразует кол в аналоговый сигнал.Реверсивный счетчик 13 служит для формирования из последовательности импульсов параллельного кода сигнала, поступающего на второй вход регистрирующего прибора 11.Переключатель 14 режимов работы подготавливает устройство для определения тяговой или нагрузочной характеристик и электромагнита.Блок 15 управления устройством осу 1 цествляет управление всеми частями устройства и имеет шесть выходов 15.1 - 15.6.Блок 15 управления устройством (фиг. 2) состоит из управляемого генератора 17 импульсов, триггеров 18 и 19, счетчика 20, постоянного запоминающего блока (ПЗБ) 21, выходного регистра 22, элемента И 23, триггера 24, элемента ИЛИ 25, схемы 26 пуска и схемы 27 установки нул 51.Блок 15 работает следующим образом.11 ри включении питания схема 27 уста- нонки нуля фиксирует исходное состояние устройства. С приходом сигнала Пуск триггер 24 устанавливается в единицное состояние и разрешает формирование импульсов Гснератору 17. На триггерах 18 и 19 собрана пересчетка, с выхода которой импульи поступают на счетный вход счетчика 20. Выходной код счетчика подается на адресный вход Г 13 Б 21. Разрядность счетчика ависит от разрядности адреса ПЗБ. При установившемся адресе ПЗБ с триггера 19 поступает сигнал ца считывание информации с ПЗБ. С приходом импульса с элемента И 23 информация с ПЗБ записывается в выходной регистр 22, выходы которого подкл)очены к выходам блока управления. С приходом четвертого импульса с генератора изменяется на единицу кол счетчика 20 (соответственно адрес ПЗБ), а пересчетка устанавливается в исходное состояние и начинзется цикл опроса ПЗБ по новому адресу и установление новых выходных сигналов блока. Г 1 роцесс продолжается до тех пор, и)ка вся программа проведения испытаний, .шцисацная в ПЗБ, не будет отработана. В конце программы в последнюю биту выходной информации записывается елиница, которая после занесения в регистр 22 проходит через элемент ИЛИ 25 и сбрасывает триггер 24, прекращая работу генератора. В Г 13 Б занесены лве программы работы уст. ройства, которые вызываются в зависимости от состояния переключателя4 режимов работы. Выход переключателя соединен со старшей битой адреса ПЗБ. При сигнале О на этом выходе с ПЗБ считывается программа лля снятия тяговой характеристики, а при сигналепрограмма для снятия нагрузоцной характеристики. Объем ПЗБ зависит от длины программы, т. е. от дискретности изменения хола якоря и тока катушки.5 1 О 15 20 Фо.л(дла изобретена.л( Устройство функционирует следую)ццм образом.Для наглядности изображения алгоритмов фиг. 3 и 4) использованы условные переходы, которые в устройстве не осуществляются. Практически в ПЗБ заносится последовательно все необходимое количество повторяющихся операций.В режиме определения тяговой хрдкчсристики Е"=(6).После пуска устройства с выхода 15.5 блока 15 управления снимдется сигнал установки нуля счетчика 13. На выходс 5.6 блока 15 управления появляется сигнал, включающий источник 16 опорного напряжения (l,и на обмотку электромагнита подается требуемый ток. Значение Ел., полученное с тензодатчика 4 и усилителя с), поступает на первый вход регистрирующего прибора 11 и фиксируется им в точке, соответствующей сигналу, поступающему на второй вход прибора 11 (т. е. значению Ь). На выход 15.3 блока 15 управления начицакт поступать импульсы, с приходом каждого из которых на первый вход блока 7 управления шаговый электродвигатель 1 производит фиксированное перемещение и с помощью ходового винта 2 и толкателя с гайкой 3 изменяет положение якоря на единицу длины М. Эти импульсы поступают на второй вход реверсивного счетчика 13, который осуществляет их суммирование и таким образом формируст параллельный двоичный код значения с в данный момент. Код счетчика 13 преобразуется в аналоговый сип)ал с помошьк ЦАП 12 и через усилитель О поступает ца второй вход при(бора 1. Когда ход якорядостигает максимального значения, требуемого при снятии тяговой харак)срис(ики, выдача импульсов ца выход 5.3 блока 15 управления прекращается. С выхода 15 6 блока 15 управления снимаетя сццк) в- ключения источника 16 и обл(огка обесточцвается. На выход 5.1 блока 15 управления начинают поступать импульсы, по которым шаговый электродвигатель производит вращение в обратном направлении. Поступает такое же количество импульсов кдк и при движении шагового электродвигателя 1 в прямом направлении. Таким образом, устройство возвращается в исходное состояние и готово для новых измерений.В режиме определения нагрузочцой характеристики электрома) нита Е,=/(/ол, где (м - ток в обмотке электромагнита, фиксация значения Е" осу(цествляется таким же образом, кдк и в предыдущем случае Положение якоря фиксируется в требуемых положениях, а импульсы появляются сцачала на выходе 15.4 блока 15 управления и поступают для суммирования на второй вход счетчика 13. В данном режиме счетчик 13 формирует код значения тока обмотки элсктромагнита, который преобразуегся нд Г 1 А 11 12 в аналоговый сигнал, поступающий чс рез 25 30 35 40 45 50 55 усцлитель 10 для фиксдциц цд управляемый источник 8 тока для управления цм. Ток в обмотке /л начинает ступенчато расти Г 1 ри достижении им номинального значения импульсы с выхода 15.4 блока 15 управления пропадают, а появляются ца выходе 15.2 и /л. начинает умецьц)аться. Когда ток ста)(ег раным нулю, то определение нагрузочцой характеристики при данном положении якоря завершается. Производится перемещение якоря в новое требуемое положение.Г 1 овторяются все операции по определе. цию Е =(/;.). 11 осле определения характеристик во всех требуемых положениях якоря он возвращается в исходное положение.Таким образом, устройство позволяет определять как тяговые Е=1(6), так и нагрузочные Р.=1(,лм) характеристики э.)ектромагнитов, причем определение силовых характеристик при различных значениях положсния якоря или тока обмотки осуществляется автоматически, что значительно новы)пает производительность устройства Устройство для определения силовых характеристик электромагнита, содержащее электродвигатель с блоком управления, преобразователь вращательного движения в поступательное, предназначенный для связи вала двигателя с якорем контролируемого электрол(дгцита, тензодатчик, усилители, регистрирукцццй прибор, причем первый вход ре) истрирующего прибора через первый усилитель соединс н с выходом тензодатчикд, д второй вход регистрирую)него прибора соединен с выходом второго усилителя, отличаю(аееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения производител) ности устройства, в него введен блок управления устройством с одним входом ц шестьк выходами, реверсивцый счетчик, цифроаналоговый преобразователь (1 ЯАГ 1), источник опорного напряжения, управляемый источник тока, переключатель режимов определения силовых характеристик с четырьмя переключаю)цими контактцыми группами, причем рдзмыкающая коцгактная пара первой переключающей контактной группы указанного переключате,)я вклкчена л)ежду источником опорного ндпряжения и входом управляемого источника гока, замыкающий контакт первой контактной групы соединен с выходом 1 АП и вход(м второго усилителя, размыкдкщая коцтдкт. ная пара второй контактной группы вклю ина между первым входом реверсивного и). цика и первым выходсм блока лир;)влсниц устройством. замыкаю)ций контакт втсрой контактной группы соединен с вгорым выходом блоки л прв,)ецця. рдзмыкдкп(дя конт,)ктц,)5) пар,) т)Ртьс)( контктцоц Грл пиы вк,) юнец д между втсры м вход(л) рсвсрсц вцогсчстчик;) ц трстьим входом (.ик) лир;)в 1415264ления, замыкающий контакт третьей контактной группы соединен с четвертым выходом блока управления, размыкаюшая контактная пара четвертой контактной группы включена между общей шиной устройства и входом блока управления, замыкающий контакт четвертой контактной группы соединен с входом, предназначенным для подачи логической единицы, причем при определении тяговой характеристики электромагнита замкнуты размыкаюшие пары переключателя, а при определении нагрузочной характеристики электромагнита замкнуты замыкающие контактные пары переключателя, выходы реверсивного счетчика соединены с входами ЦАП, третий вход реверсивного счетчика соединен с пятым выходом блока управления, первый и третий выходы блока управления устройством соединены с входами блока управления двигателем, шестой выход блока управления устройством соединен с входом источника опорного напряжения.Составитель 1. Сафононд Рел;(к(р 0 1 оловди Тс ред 11. Верее Корректор 1 Ри(е твин