Измерительный механизм магнитоэлектрической системы

 

Ь ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, содержащий рамку с каркасом из токопроводящего материала, помещенную в зазор магнитной системы, образованной внутрирамочным магнитом и цилиндрическим магнитопроводом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения виброустойчивости и упрощения технологии изготовления и сборки. сечение магнитопровода плоскостью, проходящей через ось вращения рамки , выполнено в виде -периодически повторяющихся профилей, расположенных несимметрично относительно оси вращения рамки, а на сторонах рамки, обращенных к магнитопроводу, прикреплены перпендикулярно поперечной оси механизма токопроводящие кольца , диаметр которых равен или превышает размеры профилей магнитопровода . 2.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что в стороI нах каркаса, обращенных кмагнитопроводу , выполнены-отверстия. (Л С 3.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что периодически повторяющиеся профили сечения магнитопровода образованы витками цилиндрической пружины, являющейся магнитопроводом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 G 01 К 5/02 а, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ".

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3602825/24-21 (22) 08.06.83 (46) 07.08.85. Бюл. Р 29 (72) M.È. Белый, В.А. Мишин, Г.В. Медведев и В.С. Ильин (7 1) Ульяновский политехнический ин ститут (53) 621.317.7.084/.085 (088.8) (56) Патент ФРГ Р 964622, кл. 21 е 23, 1956.

Фремке А.В. Электрические измерения. -Л.: Энергия, -1973, с. 66-67, (54)(57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, содержащий рамку с каркасом из токопроводящего материала, помещенную в зазор магнитной системы, образованной внутрирамочным магнитом и цилиндрическим магнитопроводом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и упрощения технологии изготовления и сборки, „„Я0„„1171717 A сечение магнитопровода плоскостью, проходящей через ось вращения рамки, выполнено в виде периодически повторяющихся профилей, расположенных несимметрично относительно оси вращения рамки, а на сторонах рамки, обращенных к магнитопроводу, прикреплены перпендикулярно поперечной оси механизма токопроводящие кольца, диаметр которых равен или превы. шает размеры профилей магнитопровода.

2. Механизм по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в сторонах каркаса, обращенных к.магнитопроводу, выполнены -отверстия.

3. Механизм по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что периодически повторяющиеся профили сечения магнитопровода образованы витками цилиндрической пружины, являющейся магнитопроводом.

1171717

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении магнитоэлектрических приборов, предназначенных для эксплуатации в условиях механических воздействий.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости измерительного механизма при одновременном упрощении технологии его изготовле10 ния и сборки.

На фиг. 1 показан предлагаемый из мерительный механизм без обоймы и узлов крепления к обойме подвижной части; на фиг. 2 †расположение токопроводящего витка в магнитном по ле; на фиг. 3 — магнитная система вместе с обоймой.

Измерительный механизм состоит из рамки 1 с каркасом из алюминиевого сплава, помещенной в зазор магнитной системы, образованной внутрирамочным магнитом 2 с полюсными наконечниками 3 и цилиндрическим магнитопроводом 4 из магнитомягкой стали. Внутрирамочный магнит 2, магнитопровод 4 и рамка i закрепляются на обойме 5 (крепление рамки 1 к обойме 5 на фиг. 1 и 3 не показано). Сечение магнитопровода З0

4 любой плоскостью, проходящей через ось Z вращения рамки 1 (фиг.1) выполнено в виде периодически повторяющихся профилей 6, расположенных несимметрично относительно 35 оси Z. Периодически повторяющиеся профили 6 образованы имеющими круглое сечение витками цилиндрической пружины, являющейся магнитопроводом 4. На рабочих сторонах рамки 1 40 перпендикулярно поперечной оси Y механизма приклеены электрически изо

> лированные от рамки токопроводящие кольца 7, выполненные, например, из медной проволоки, диаметр которых 45 равен или превышает диаметр профилей 6. В сторонах каркаса 1, обращенных к магнитопроводу 4, выполнены отверстия 8. Выполнение магнитопровоца 4 в виде повторяющихся про- 50 филей 6 приводит к тому, что силовые линии 9 (фиг. 2) магнитного поля в зазоре магнитной системы распределены вдоль оси Y неравномерно, их плотность возрастает по мере . у приближения к профилю 6. В результа-. те этого при поперечных колебаниях вдоль оси Y рамки I а вместе с ней и витка 7, в последнем наводится

ЭДС, обусловленная изменением магнит ного потока в контуре, образованном витком 7. ЭДС порождает ток в витке 7, который создает магнитное поле, противодействующее за счет. взаимодействия с основным магнитным полем колебаниям витка 7, а значит и рамки 1, что создает необходимое успокоение поперечных колебаний рамки 1 вдоль оси Y.

3а счет того, что профили 6 выполнены несимметрично относительно оси вращения Z силовые линии 9 магнитного поля в зазоре распределены неравномерно и вдоль другой поперечной оси Х. Поэтому при поперечных колебаниях рамки 1 вместе с витком 6 вдоль оси Х магнитный поток, пронизывающий контур, образованный вит ком 7, также изменяется, что приводит к возникновению демпфирующих сил

Эффективность успокоения поперечных колебаний, а значит и виброустойчивость, будут тем вьппе, чем больше неравномерность силовых линий 9 магнитного поля в зазоре и чем меньше электрическое сопротивление витка 7. Указанная неравномерность тем больше, чем острее профиль б в направлении оси У, поэтому конфигурация профиля б может быть.не только круглой (фиг. 1 — 3), а и в виде эллипса или параллелограмма.

Таким образом, подбирая конфигурацию профилей 6, их число и несимметричность расположения относитель-, но оси Y а также, подбирая число витков 7, диаметр проволоки, обра-1 зующей виток 7, и диаметр самого витка 7, можно получить необходимое успокоение поперечных колебаний рамки при заданной виброустойчивости.

Диаметр витка 7 должен быть сравним или больше размеров профиля б для того, чтобы демпфирование поперечных колебаний рамки l не зависело от угла ее поворота около оси вращения. При выполнении указанного соотношения размеров витка 7 и профиля 6 изменение магнитного потока в контуре витка 7 примерно одинаково при любом угле поворота рамки 1, вызванном измеряемым током.

Экспериментально в предлагаемом устройстве было установлено увеличение эффективности успокоения поперечных колебаний рамки 1 при

3 11 выполнении в сторонах каркаса, обра щенных к магнитопроводу 4, отверстий 8. Этот факт объясняется тем, что материал каркаса в окрестности отверстия 8 представляет собой проводящий контур, пронизываемый силовыми линиями 9 магнитного поля так же, как и витки 7.

Экспериментально было также проверено, что для щитовых приборов класса 1, 5 и ниже, неравномерность распределения силовых линий 9 магнит ного поля в зазоре не влияет заметно на линейность шкалы. Потери индукции в зазоре магнитной системы предлагаемого механизма по сравнению с известным, где магнитопровод трубчатый, незначительны.

Предлагаемое устройство значительно технологичней известных и упрощает технологию изготовления и сборки механизма, даже если периодически повторяющиеся профили 6 сечения магнитопровода 4 образованы витками цилиндрической пружины, являющейся в этом случае магнитопроводом 4. В известном устройстве магнитопровод изготовляется из хо71717 4 лоднотянутых труб механической обра боткой на токарных станках, при этом коэффициент использования металла низок и равен 0,4-0,6. Закрепляется трубчатый магнитопровод в обойме с помощью упорных винтов. Магнитопровод в виде цилиндрической пружины может быть изготовлен иэ профилированной проволоки на обычных ав-

10 томатах для навивки пружин, что обеспечивает коэффициент использования металла 0,69-0,95 и в сравнении с токарной обработкой повышает производительность труда в несколько раз. Кроме того, магнитопровод 4 в виде цилиндрической пружины может быть закреплен на обойме 5 с помощью натяга, что упрощает операцию крепления и исключает затраты, связанные с изготОвлением крепежных элементов.

Указанные преимущества .значительно перекрывают затраты, связанные с изготовлением и креплением колец 7

2 к рамке 1, в результате чего в целом предлагаемое устройство технологичнее известного, обладая, к тому же, более высокой виброустойчивостью.

1171717

Составитель Т. Веремейкина

Редактор А. Шишкина Техред Т.Фанта

Корректор О. Тигор

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 485á/37 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

bio делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5