Патент ссср 161421

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

OnNCAHHE g() Q)PETEM34%

Класс

2Ie, 37» № 161421

Н О|Д

Заявлено 20.Õ11.1962 (№ 809090,24-7) ГОСУДАРСТВЕКИЪ|Й

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЪ|ТИЙ

СССР

Опубликовано 19.1!1.!964, Г!оллетенв №

УДК

Подписная группа Л9 79

A. В. Конашинский и Ю. А. Конашинский

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕРИЙНОГО КОНТРОЛЯ

ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Для снятия кривой размагничивания и определения магнитной энергии постоянных магнитов обы |но используется баллистический метод. Однако вследствие крайне низкой производительности этого метода контроль проводится только выборочно — один магнит из партии. Кроме того, полученная баллистическим методом кривая не позволяет непосредственно судить о магнитной энергии постоянного магнита, для получения которой требуется дополнительная математическая и графическая обработка результатов измерений.

Предлагаемое устройство для серийного контроля постоянных магнитов, обеспечивающее возможность быстрого и точного измерения параметров размагничивающей части петли гистерезиса и кривой магнитной энергии, основано на известном сравнении контролируемых магнитов с эталонными образцами, изготовленными из магнитотвердого материала и имеющими размеры проверяемых магнитов, вводимых в зазор магнитной системы.

В отличие от известных магнитных систем предлагаемое устройство выполнено в виде двух Г-образных магпитопроводов с обращенными один против другого выступами, из которых крайние, образующие рабочие полюса, зажимающие проверяемый магнит, несут размагничиваю1цую и компенсирующую магнитное сопротивление системы катушки. Средние выступы совместно с постоянным немагнитным зазором образуют магнитный шунт, несущий катушки, компенсирующие влияние потока рассеяния в рабочем зазоре на датчик (напри»ер, магнитный усилитель, управляемый внешним магнитным полем, датчик э. д. с. Холла и др.), преобразующий проходящий через него магнитный поток в пропорциональное значение напряжения на выходе.

Пропорциональность между величинами размагничивающего тока и выходного напряжения датчика достигается в устройстве, составляющем предмет изобретения, путем соединения катушек, расположенных на разных стержнях магнитной системы, последовательно и согласно попарно таким образом, чтобы при встречном включении и постоянном отношении суммарных м. д. с. обеих пар обеспечивалась возможность регулирования отношения м. jl,. с. MeXcp) 1(атушками в каждой nape npH управлении одной из пар размагничивающим током, а другой — напряжением, подаваемым с выхода датчика.

Отсчет значеш|й напряженности поля, магнитной энергии и мап1нтного потока проверяемого магнита может производиться с помощью амперметра, включенного в цепь размагничивающего тока, и ваттметра, токовал обмотка которого включена в ту же цепь, а обмотка напряжения подключена к выходу датчика.

Для упрощения эксплуатации и повышения производительности труда, в предлагаемом устройстве может быть применен релейно-кон№ 161421 такторный автомат, позволяющий использовать размагничивающие катушки устройства в качестве намагничивающих и снабженный реле максимального тока, переключающим их из режима намагничивания в рабочий режим.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для серийного контроля постоянных магнитов.

Основными узлами этого устройства являются: магнитная система, узел управления, узел измерения и узел питания.

Магнитная система состоит из двух F-образных магнитопроводов 1. На крайних, обращенных один против другого выступах этих магнитопроводов, образующих рабочие полюсы Z, располагают размагничивающие катушки 8, которые в режиме намагничивания являются намагпичивающими, компенсирующими магнитное сопротивление системы катушки 4.

Средние выступы 5 совместно с имеющимся между ними постоянным немагнитным зазором 6 образуют магнитный шунт, а котором располагают компенсационные катушки 7, обеспечивающие компенсацию влияния потока рассеяния в рабочем зазоре на датчик (например, магнитный усилитель, управляемый внешним магнитным полем, датчик э. д. с. Холла и др.). Этот датчик преобразует проходящий через него магнитный поток в пропорциональное значение напряжения на выходе. Катушки

8 и 7, расположенные на разных стержнях магнитной системы, соединены последовательно и согласно попарно таким образом, чтобы при встречном включении и постоянном отношении суммарных м. д. с. обеих пар обеспечивалась возможность регулирования отношения и. д. с. между катушками в каждой паре при управлении одной из пар размагничивающим током, а другой — напря>кением, подаваемым с выхода датчика. Катушки 7 снабжены ответвлениями, подключенными к переключателю 8, с помощью которого можно изменять число их рабочих витков.

На средних выступах 5 магнитной системы расположены, кроме того, компенсационные катушки 9, включенные последовательно н согласно с катушками 4. Катушка 9 служит для тех же целей и управляется тем же током, что и катушки 4 от датчика магнитного потока.

Имеющиеся у катушки 9 отводы, подключенные к переключателю 8, служат для тех же целей, что и отводы у катушки 7.

Регулирование соотношения м.;r. с. катушек

8 и 7 и катушек 4 и 9 может осуществляться шунтированием катушек 7 и 9 переменными сопротивлениями, вместо регулирования числа витков этих катушек с помощью переключателя 8.

Испытуемый магнит 10 при измерении зажимается между полюсами 2, вследствие чего один из них выполняется подвижным и снабжается соответствующим зажимным устройством.

Магнитная система служит для намагничивания и последующего размагничивания испытуемого магнита и обеспечения пропорциональности между магнитными потоками в испытуемом магните и датчике магнитного потока, а также ме>кду магнитодвижущей силой (м. д. с.) размагничивающих катушек 8 и м. д. с., расходуемой на размагничивание проверяемого магнита.

Узел управления состоит из потенциометра

11 и из релейно-контакторного автомата для намагничивания испытуемых магнитов. Потенциометр 11, предназначенный для регулирования размагничивающего тока в катушках 8 и 7 магнитной системы, снабжен блок-контактом 12, замкнутым при выведенном положении потенциометра. Блок-контакт 12 включен в цепь катушки контактора 18 и тем самым предохраняет его от включения, а следовательно, и всей схемы предлагаемого устройства при введенном потенциометре 11, с целью снятия всей размагничивающей части петли гнстерезиса проверяемого магнита. Для сокращения времени измерений на предлагаемом устройстве и предотвращения перегрева катушек 8 и

7 намагничивающим током применен релейноконтакторный автомат, который сокращает продолжительность цикла намагничивания до минимума и ограничивает предельную величину намагничивающего тока.

Составными частями автомата являются контакторы 18 и 14, обеспечивающие реверсирование тока в катушках 8 и 7 переключением их из режима намагничивания в режим размагничивания, реле максимального тока 15, которое реагирует на требуемый уровень величины намагпичивающего тока и позволяет сократить Io минимума продолжительность цикла намагничивания, промежуточное реле 16, работающее в цепях блокировки совместно с блок-контактами контакторов 18 и 14, кнопки

17 («включить») и 18 («отключить») и сигнальная лампа 19, указывающая правильность исходного поло>кения потеппиометра 11 перед включением схемы.

В исходном поло>кении схемы управления контакторы 18 и 14 и промежуточное реле 16 отключены, потенциометр 11 находится в выведенном положении и его блок-контакт 12 замкнут. При этом схема измерения отключена коптактором 14.

При на>катии кнопки 17 образуется цепь:

«плюс» — блок-контакт 12 — катушка контактора 18 — кнопка (7 — кнопка 18 — «минус».

Включается контактор 18, который, шунтируя

М 161421 своим нормально разомкнутым блок-контактом кнопку 17, самоблокируется, включает катушки 8 и 7, через которые начинает протекать намагничивающий ток, и одновременно создает дополнительный разрыв цепи катушки контактора 14.

После достижения намагничивающим током требуемого значения срабатывает реле 15, образуя цепь: «плюс» — катушка реле 16 — нормально открытый контакт реле 15 — кнопка

18 — «минус». При этом срабатывает реле 16, работающее в режиме самоподхвата, и размыкает цепь катушки контактора 18. Контактор

18, отключаясь, выключает намагничивающий ток, проходящий через катушки 8 и 7, одновременно замыкая цепь контактора 14, который образует цепь: «плюс» — катушка контактора 14 — нормально замкнутый блок-контакт контактора 18 — нормально открытый контакт реле 16 — кнопка 18 — «минус».

Контактор 14, включаясь, подаег напряжение на потенциометр 11 и подключает измерительные приборы к схеме. Контрольное устройство таким образом, оказывается готовым к производству измерений. Необходимые измерения производятся путем регулирования размагничивающего тока потенциометром 11 от нуля до желаемой величины и снятия отсчетов амперметром 20, ваттметром 21 и миллиамперметром 22. При нажатии кнопки 18 обесточиваются цепи катушек контактора 14 и реле 16 и схема возвращается в исходное состояние.

В состав узла измерения входит датчик 23 магнитного потока, преобразующий измеряемый магнитный поток в пропорциональное значение напряжения на выходе. В данном случае этот датчик выполнен в виде магнитного усилителя с выходом на удвоенной частоте, управляемого внешним магнитным полем.

Магнитный поток, проходящий через этот датчик, пропорционален измеряемому магнитному потоку.

Переменное напряжение выхода датчика 28 с помощью выпрямителя 24 преобразуется в постоянное и используется для питания компенсирующих катушек 9 магнитной системы и измерительных приборов 21 и 22. Конденсатор

25 служит для замыкания переменной составляющей выпрямленного тока.

В качестве датчика 28 магнитного потока может быть использован датчик э. д. с. Холла, или вращающаяся с постоянной скоростью, приводимая в движение синхронным двигателем измерительная рамка. Переменное сопротивление, регулирующее величины тока в катушках 4 и 9, служит для обеспечения полной компенсации влияния на измерения магнитного сопротивления магнитной системы устройства.

Амперметр 20 включен в цепь катушки 3 и измеряет размагничивающую м. д. с., приложенную к испытуемому магниту 10.

Ваттметр 21 измеряет магнитную энергию испытуемого магнита. Токовая обмотка этого ваттметра включена в цепь катушки 3, следовательно, протекающий в ней ток пропорционален размагничнвающей и. д. с., а его обмотка напряжения подключена к датчику 23, сле. довательно. протекающии в неи ток пропорционален магии гному потоку проверяемого магнита.

Миллиамперметр 22 измеряет магнитный поток испытуемого магнита и включен в цепь катушки напряжения ваттметра.

Добавочное сопротивление 26 и шунт 27 служат для согласования постоянных параметров устройства с ценой деления измерительных приборов. Так как постоянные в устройстве зависят от конфигурации испытуемого магнита, то добавочные сопротивления н шунты должны быть сменными н устанавливаться соответственно типу проверяемого магнита.

B состав узла питания входят: контактор 28, подключающий устройство к питающей сети совместно с кнопочным постом управления 29, и трансформатор 80, к вторичной обмотке которого подключены две группы выпрямителей. Первая группа выпрямителей 81 включена на полное напряжение вторичной обмотки и служит для питания цепи намагничивания, вторая группа выпрямителей 82 подключена к ответвлениям вторичной обмотки и служит для питания цепей размагничивания и схемы управления. Наличие двух групп выпрямителей обусловлено большой разницей в величине напряжений, необходимых для намагничивания и размагничивания испытуемого магнита.

В схему узла питания введен также стабилизатор напряжения 83 обычного типа, снабженный фильтром гармоник и служащий для питания датчика 23. Стабилизатор применен для исключения влияния колебаний напряжения в питающей сети и формы кривой напряжения на показания датчика.

Настройка устройства для серийного контроля постоянных магнитов производится раздельно для каждого типа проверяемых магнитов по эталонным образцам, изготовленным из магнитотвердого материала.

Предмет изобретения

1. Устройство для серийного контроля постоянных магнитов, основанное на сравнении их с эталонными образцами, изготовленными из магнитотвердого материала н имеющими размеры проверяемых магнитов, вводимых в зазор магнитной системы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности № 161421

Состаl31ITE .:1b ×. Солнц

1 едактор Г. М. Печоров Техред А. A. Кудрявицкая Корректор Г. И. Чугунова

Поди. к печ. 29/V — 64 г. Формат бум. 60 X 90 /8 Объем 0,47 изд. л. аказ 1164,8 Тираж 850 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретечий Il открь:тий СССР

Мссква, lie;;Tp, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 быстрого и точного измерения параметров размагничивающей части петли гистерезиса и кривой магнитной энергии, указанная магнитная система состоит из двух F-образных магнитопроводов с обращенными друг против друга выступами, из которых крайние, образующие рабочие полюса, зажимающие проверяемый магнит, несут размагничивающую и компенсирующую магнитное сопротивление системы катушки, а средние, совместно с постоянным цемагнитным зазором, образуют магнитный шунт, несущий катушки, компенсирующие влияние потока рассеяния в рабочем зазоре нз датчик преобразующий проходящий через него магнитный поток в пропорциональное значение напряжения на выходе.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ющеес я тем, что, с целью обеспечения пропорциональности между величинами размагничивающего тока и выходного напряжения датчика с соответствующими значениями напряженности поля и магнитного потока в проверяемом магните, катушки, расположенные на разных стержнях магнитной системы, соединены последовательно и согласно попарно таким образом, чтобы при встречном вкл1очении и постоянном отношении суммарных м. д. с. обеих пар обеспечивалась возможность регулирования отношения м. д. с. меридs катушками В каждой llBpp при управлении однои из пар размагничиваюшим током, а другой — напряжением, подаваемым с выхода датчика.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а и щеес я тем, что для отсчета значений напряженности поля, магнитной энергии и магнитного потока проверяемого магнита в цепь размагничивающего тока включены амперметр и токовая обмотка ваттметра, обмотка напряжения которого подключена к выходу датчика.

4. Устройство по пп 1 — 3, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения эксплуатации и повышения производительности труда, применен релейно-контакторный автомат, позволяющий использовать размагничивающие катушки устройства в качестве намагпичивающих и снабженный реле максимального тока, переключающим их из режима намагничивания в рабочий режим.