Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода

 

Изобретение относится к устройствам для намагничивания, например, магнитоэлектрических тормозов. Сущность изобретения: за счет введения в устройство цепи обратной связи, содержащей детектор, формирователь опорного напряжения, компаратор напряжения и программируемый регулятор напряжения, обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства с обеспечением намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4822854/07 (22) 03.05.90 (46) 23,05,92. Бюл. ¹ 19 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электроаппаратуры (72) B.Ñ,Ñêëÿð, В.П.Себко, Б,M,Ãoðêóíîâ, А.А.Авраменко, Н;Н.Сиренко и В.В,Лысенко (53) 621,318.25(088. 8) (56) И.И.Кифер. Испытания ферромагнитных материалов. М.; Энергия, 1969, с.307 — 309, А.А. Преображенский и др, Магнитные материалы и элементы. М.: Высшая школа, 1986, с,188.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода, содержащего магнитопровод и обмотку возбуждения, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода; на фиг,2 — пример размещения электромагнитного привода (магнитоэлектрического тормоза) с намагничиваемым магнитом в полости индуктора устройства для намагничивания вьгсококоэрцитивных магнитов, Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода состоит из импульсного источника тока 1, индуктора 2, „„SU „„1735923А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМАГНИЧИВАНИЯ ВЫСОКОКОЭРЦИТИВНЫХ МАГНИТОВ В СОСТАВЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО, ПРИВОДА (57) Изобретение относится к устройствам для намагничивания, например, магнитоэлектрических тормозов. Сущность изобретения, за счет введения в устройство цепи обратной связи, содержащей детектор, формирователь опорного напряжения, компаратор напряжения и программируемый регулятор напряжения. обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства с обеспечением намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода. 2 ил. программируемого регулятора напряжения

3. амплитудного детектора 4, формирователя опорного напряжения 5 и компаратора

6. Электромагнитный привод в виде магнитоэлектрического тормоза 7 в сборе с намагничиваемым постоянным магнитом 8, магнитопроводом 9 и обмоткой возбуждения 10 размещен в полости каркаса 11 обмотки 12 индуктора 2 (см. фиг.2), причем обмотка возбуждения 10 индуктивно связана (при намагничивании) с обмоткой 12 индуктора 2.

Вход программируемого регулятора напряжения 3 соединен с выходом компаратора напряжения 6, а выход подключен к импульсному источнику тока 1, соединенному своим выходсм с индуктором 2. Выход амплитудного детектора 4 подключен к первому входу компаоатора напряжения 6, второй вход котор(го соединен с выходом формирователя опорного напряжения 5. На! и 4 (СлЭ (Я

С1 ,,Ы ()

1735923 входе амплитудного детектора 4 предусмотрены выводы для подключения обмотки возбуждения 10 электромагнитного привода 7.

Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода работает следующим образом, Программируемый регулятор напряжения 3 вырабатывает сигнал управления импульсным источником тока 1, который формирует намагничивающий импульс с заданной амплитудой и длительностью переднего фронта, обеспечивающий с одной стороны полное промагничивание магнитопровода 9 и постоянного магнита 8 электромагнитного привода 7 в сборе, а с другой стороны — возбуждение в обмотке 10 мгновенных значений напряжения в течение длительности переднего фронтав намагничивающего импульса, не превышающих величины напряжения пробоя изоляции Едроб, обмотки возбуждения 10 электромагнитного привода.

Между индуктором 2 и обмоткой возбуждения 10 электромагнитного привода имеется индуктивная связь, Магнитный поток, создаваемый индуктором, проходит по магнитопроводу электромагнитного привода, на котором расположена указанная обмотка, В процессе намагничивания (нарастания переднего фронта намагничивающего импульса) сигнал, пропорциональный напряжению на обмотке возбуждения 10 электромагнитного привода, поступает с обмотки возбуждения 10 на вход амплитудного детектора 4. Формирователь опорного напряжения 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный напряжению Еоп < Епроб., который поступает на второй вход компаратора напряжения 6. На его первый вход подается сигнал с выхода детектора 4. Сигнал рассогласования (в случае, если величина напряжения на обмотке возбуждения 10 превышает величину напряжения Eon.j поступает на вход регулятора напряжения 3, который вырабатывает сигнал коррекции. управляющий работой источника тока 1. Последний изменяет наклон переднего фронта намагничивающего импульса так, что напряжение Е на обмотке возбуждения 10 электромагнитного привода становится меньше величины Е л„вырабатываемой формирователем опорного напряжения 5.

Таким образом, за счет введения в устройство цепи обратной связи, содержащей детектор 4, формирователь опорного напряжения 5, компаратор напряжения 6 и д=2

x/coccyx где,и — магнитная константа;

35 ро =4# 10 Гн/м

Отсюда время t, необходимое для полного промагничивания магнитопровода 9

40 (например, половины толщины, радиуса электромагнитного привода), д xpqtc+

4 (2) 45

С другой стороны, напряжение Е, наводимое в обмотке возбуждения 10 с числом витков W при импульсном намагничивании, по закону электромагнитной индукции

W ЛФ

At (3) AФ где — приращение магнитного потока

Лт за время длительности переднего фронта намагничивающего импульса.

Тогда время длительности переднего фронта намагничивающего импульса программируемый регулятор напряжения 3, обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства с обеспечением намагничивания высококо5 эрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода при сохранении целостности его обмотки возбуждения 10 за счет автоматического формирования и корректировки параметров намагничиваю10 щего импульса.

Время нарастания (длительности) переднего фронта намагничивающего импульса, задаваемое программируемым регулятором напряжения 3, рассчитывают для конкрет15 ных намагничиваемых электромагнитных приводов с учетом их электромагнитных (магнитная проницаемость р и удельная электрическая проводимость o) и характерных геометрических (толщина, диаметр и

20 т,п.) параметров. При этом время нарастания (длительности) t переднего фронта намагничивающего импульса должно быть не меньше времени, необходимого для полного промагничивания магнитопровода 9

25 электромагнитного привода 7.

При апериодическом намагничивании эквивалентная глубина д проникновения магнитного поля в ферромагнитный объект определяется соотношением

1735923

We Ио,ИгН S (4)

Еоп. Еоп. где Ф вЂ” величина магнитного потока за время длительности переднего фронта намагничивающего импульса;

Н вЂ” напряженность магнитного поля индуктора 2;

S — площадь поперечного сечения магнитопровода 9 электромагнитного привода;

Еоп. — допустимое напряжение на обмотке возбуждения 10 электромагнитного привода 7, меньше величины напряжения пробоя изоляции обмотки (Еоп. < Епооь.).

По формулам (2) и (4) можно определить время с длительности переднего фронта намагничивающего импульса, которое должно удовлетворять двум условиям: полному промагничиванию магнитопровода 9 электромагнитного привода 7 (см. формулу 2) и сохранению целостности его обмотки 10 при намагничивании (см. формулу 4).

Изобретение расширяет функциональные возможности устройства для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода за счет введения цепи обратной связи, содержащей амплитудный детектор, формирователь опорного напряжения, компаратор напряжения и программируемый регулятор напряжения, формирующий намагничивающий импульс заданной амплитуды и дли5 тел ьности.

Формула изобретения

Устройство для намагничивания высококоэрцитивных магнитов в составе электромагнитного привода, содержащее

10 импульсный источник тока и индуктор, о т— л ич а ю ще ес я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, оно дополнительно снабжено амплитудным детектором, формирователем опорного на15 пряжения, компаратором напряжения и программируемым регулятором напряжения, вход которого соединен с выходом компаратора напряжения, а выход подключен к импульсному источнику тока, соединенно20 му своим выходом синдуктором,,выход амплитудного детектора подключен к первому входу компаратора напряжения, второй вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, на входе

25 амплитудного детектора предусмотрены выводы для подключения обмотки возбуждения электромагнитного привода, 1735923

45

Составитель В.Никитский

Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1820 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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