Стенд для испытаний электромагнита

 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и предназначено для контроля параметров электромагнитов (ЭМ) в процессе эксплуатации и производства. Известные средства для испытаний ЭМ имеют низкое быстродействие и не позволяют проводить испытания ЭМ, рассчитанных на кратковременный (в пределах нескольких секунд) режим работы. Цель изобретения - расширение эксплуатационных свойств за счет расширения класса исследуемых ЭМ, получение зависимости потокосцепления от перемещения и тока ЭМ, повышение производительности труда и точности измерений. Испытания ЭМ проводят в квазистатическом режиме при постоянном значении тока в обмотке ЭМ и скорости перемещения штока, поддерживаемом соответственно стабилизатором тока и стабилизатором скорости. Такой режим испытаний позволяет повысить точность измерений путем исключения влияния на ток электромагнита, изменения индуктивности, активного сопротивления и противоЭДС от скорости перемещения штока. При этом существенно повышается производительность труда и при наличии интегратора (блока измерения потокосцепления) появляется возможность дополнительно получать информацию о зависимости электромагнитной постоянной времени (потокосцепления) от перемещения в аналоговой форме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГ)УБЛИН (1% Ol) А1 щ)у Н 01 Н 49/00

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На чертеже представлена структурная схема стенда.

Стенд содержит источник 1 питания, управляемый усилитель 2 постоянного тока, элемент 3 сравнения, датчик 4 опорного напряжения, стабилизатор 5 )Э тока, датчик 6 тока, элемент 7 сравнения, усилитель 8 постоянного тока блока 9 измерения потокосцепления, исследуемый электромагнит 10, интегратор 11, усилитель 12 постоянного тока, преобразователь 13 линейного

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОИ ЕтЕНИЯМ И ОЪЮЫТИЯМ

ПРИ ГКНПЦ СССР (21) 44597077/24-07 (22) 14.07.88 (46) 15.04.90. Бюл. и 14 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) А.С.Важенин (53) 618,318,8,083 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 547847, кл, H 01 F 7/13, 1977,. (54) СТЕНЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТА (57) Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и предназначено для контроля параметров электромагнитов (ЭМ) в процессе эксплуатации и производства. Известные средства для испытаний ЭМ имеют низкое быстродействие и не позволяют проводить испытания ЭМ, рассчитанные на кратковременный (в пределах нескольких секунд) режим работы. Цель изобретения - расширение эксплуатационных свойств за счет расширения

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и предназначено для контроля параметров электромагнита в процессе эксплуатации и производства.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных свойств за счет расширения класса исследуемых электромагнитов, получения зависимости потокосцепления от перемещения и тока электромагнита, повышения производительности труда и точности измерений.

2 класса исследуемых ЭМ, получение зависимости потокосцепления от перемещения и тока ЭМ, повышение производительности труда и точности измерений, Испытания ЭМ проводят в квазистатическом режиме при постоянном значении тока в обмотке ЭМ и скорости перемещения штока, поддерживаемом соответственно стабилизатором тока и стабилизатором скорости. Такой режим испытаний позволяет повысить точность измерений путем исключения влияния на ток электромагнита, изменения индуктивности, активного сопротивления и противоЭцС от скорости перемещения штока. При этом существенно повышается производительность труда и при наличии интегратора (блока измерения потокосцепления) появляется возможность дополнительно получать инфор- С мацию о зависимости электромагнитной постоянной времени (потокосцепления) от перемещения в аналоговой форме.

1 ил.

1 557600 перемещения, согласующий усилитель

14 толкатель 15 штока электромагнита; тензометрический датчик 16 силы, тензоусилитель 17, преобразователь

18 вращательного движения в поступательное, редуктор 19, электродвигатель 20 постоянного тока, тиристорный преобразователь 21 напряжения, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10

22, стабилизатор 23 частоты вращения, фотоэлектрический датчик 24 частоты вращения электродвигателя, цифровой элемент 25 сравнения, счетчик 26 импульсов, преобразователь код - аналог

27, элементы индикации силы (цифровой вольтметр) 28, перемещения (цифровой вольтметр) 29, тока 30, задатчики тока электромагнита 31 и частоты вращения электродвигателя 32, элементы индикации скорости (цифровой вольтметр) 33 и потокосцепления 34, а также запоминающий осциллограф 35 блока 36 отображения информации.

В статическом состоянии устройст- д. во имеет следующее взаимное расположение его элементов и связей.

Корпус исследуемого электромагнита 10 механически связан с неподвижной системой стенда, а его шток - с толкателем 15 штока и подвижной системой преобразователя 13. Напряжение с выхода преобразователя 13 через усилитель 14 подается на цифровой вольтметр 29. Толкатель 15 штока через редуктор 19, преобразователь

18 вращательного движения в поступательное, механическую систему тензопреобразователя 16 силы связан с механическим выходом (валом) электродвигателя 20 постоянного тока.

На валу последнего размещен диск с метками фотоэлектрического датчика (ФЦ) 24 (угла) частоты вращения электродвигателя. Выход Фц соединен с входами цифрового элемента 25 сравнения и преобразователя коданалог 27,. Выход последнего соединен к входу элемента индикации скорости, в частности к входу цифрового вольтметра 33. Выход цифрового устройства 25 сравнения через счетчик 26 импульсов и преобразователь 22 соединен с входом тиристорного преобразователя 21 напряжения. Выход по55 следнего соединен с электрическим входом электродвигателя 20. Второй вход элемента 25 сравнения соединен с выходом задатчика 32 частоты вращения двигателя. Выход тензопреабра= зователя 16 силы через тензоусилитель

17 связан с входом цифрового вольтметра 28. Выход задатчика 31 тока электромагнита соединен с входом датчика 4 опорного напряжения, выход которого соединен с входами усилителя 8 .и элемента 3 сравнения. На второй вход последнего поступает напряжение с выхода датчика 6 тока. Выход последнего соединен также с входом цифрового вольтметра (элемент индикации:тока) 30, Выход элемента 3 сравнения соединен с входом управляемого усилителя 2 постоянного тока, выход которого соединен с входом датчика 6 тока. На входы элемента 7 сравнения поступают напряжения с обмоткой электромагнита 10 и выхода усилителя 8. Выход элемента 7 сравнения соединен с входом интегратора

11, выход которого через промежуточный усилитель 12 соединен с входом цифрового вольтметра (элемент индикации потокосцепления) 34. На входы запоминающего осциллографа 35 подаются напряжения, пропорциональные исследуемым величинам.

Устройство работает следующим обРазом.

Исследуемый электромагнит крепится на установочной плите, его обмотка присоединяется к источнику тока, а шток механически соединяется с толкателем 15 штока. С помощью электропривода устанавливается начальное значение рабочего воздушного зазора (минимальное или максимальное). Посредством задатчика Зil устанавливается значение тока I при котором снимаются зависимости силы и токосцепления от перемещения. Задатчиком 32 устанавливается значение скорости v, при котором проводится опыт.

Определяется и устанавливается начальное значение напряжения, на выходе интегратора, которое контролируется вольтметром 34, При этом напряжение на выходе элемента 7 путем изменения коэффициента усиления усилителя 8 устанавливается равным нулю. При включении электропривода и перемещении штока изменение силы, величины воздушного зазора и потокосцейления контролируются посредством вольтметров 28 и 34.

5 1 5576

Предлагаемый стенд позволяет существенно повысить точность измерения силы, снять ограничение на значение скорости перемещения штока электромагнита, проводить а квазистатическом режиме испытания электромагнитов с форсирующей обмоткой и рассчитанных на кратковременный режим работы, дополнительно получить информацию о характеристиках магнитной системы электромагнита (зависимость постоянной времени электромагнита от перемещения и тока) и получить зависимости силы и потокосцепления от перемещения в аналоговой форме.

Формула изобретения

3;

Стенд для испытаний электромагни- 20 та, содержащий источник питания, электродвигатель (ЭД), редуктор, преобразователь вращательного движения в поступательное, толкатель,. стабилизатор частоты вращения электродви- 25 гателя и блок отображения информации, отличающийся тем, что, с целью, расширения эксплуатационных свойств за счет расширения класса исследуемых электромагнитов (ЗИ), 3О получения зависимости потокосцепления от перемещения и тока ЗИ, повышения производительности труда и точности измерений, в него введены стабилизатор тока ЗИ, датчик тока, блок

35 измерения потокосцепления, Фотоэлектрический датчик частоты вращения ЗД, преобразователь код - аналог, тензопреобразователь силы, тензоусилитель, преобразователь линейного перемещения, 4О согласующий усилитель, при этом стабилизатор тока ЭИ включает в себя . управляемый усилитель постоянного тока (УПТ), первый элемент сравнения, датчик опорного напряжения, а блок измерения потокосцепления выполнен в виде второго элемента сравнения, двух УПТ и интегратора, стабилизатор частоты вращения ЗД включает в себя преобразователь напряжения, цифро" 5Q аналоговый преобразователь (ЦАП), третий элемент сравнения и счетчик импульсов, а блок отображения информации выполнен в виде элементов ин- дикации силы, перемещения, тока, скорости, потокосцепления, задатчика то" ка ЭИ, кварцевого задатчика частоты вращения ЗД.и запоминающего осциллографа, при этом выход источника пи-„

00 6 тания соединен с первыми входами управляемого УПТ и датчика опорного напряжения, выход которого соединен с входом первого УПТ блока измерения потокосцеплейия и с первым входом первого элемента сравнения, выход которого подключен к второму входу управляемого УПТ, выход которого соединен с входом датчика тока, причем первый выход датчика тока соединен с вторым входом первого элемента сравнения и с входом элемента.индикации тока, а второй выход датчика тока соединен с первым входом второго элемента сравнения и с выводами для подключения обмотки исследуемого

ЗИ, при этом выход первого УПТ соединен с вторым входом элемента сравне.ния, выход которого через интегратор подключен к входу второго УПТ, выход которого соединен с элементом индикации потокосцепления, а в стабилизаторе частоты вращения ЭЦ выход третьего элемента сравнения через счетчик импульсов соединен с входом ЦАП, выход которого подсоединен к входу преобразователя напряже- . ния, выход которого, подключен к обмотке ЗД, при этом вал ЭД через редуктор, преобразователь вращательного движения в поступательное, механическую систему тензопреобразователя силы связан с толкателем, выполненным с возможностью соединения с штоком исследуемого ЭИ и с подвижной системой преобразователя линейного перемещения, выход которого через согласующий усилитель соединен с элементом индикации перемещения, при этом электрический выход тензопреобразователя силы через тензоусилитель соединен с элементом индикации силы, причем на валу указанного ЭД размещен также диск с метками фотоэлектрического датчика (ФД) частоты вращения ЭД, а выход ФД соединен с первым входом третьего элемента сравне" ния и с входом преобразователя коданалог, выход которого соедииен с элементом индикации скорости вращения

ЗД, при этом второй вход элемента сравнения соединен с выходом кварцевого задатчика частоты вращения ЭД, задатчик тока ЗИ соединен с вторым входом датчика опорного напряжения, а входы запоминающего осциллографа выполнены с возможностью подключения к выходам элементов индикации блока отображения информации.

Составитель Я.Тарасов

Редактор И.Петрова Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар юю4вюаеюв ю юе ю»ю Фю Ое ю «е ю ю ю ю

Заказ 720 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101