Устройство для импульсного намагничивания постоянных магнитов

 

Изобретение относится к электротехнике , Цель изобретения - расширение функциональной возможности при обеспечении частичного размагничивания. Цель достигается за счет того, что в устройство введен блок коммутации, состоящий из дополнительных контактов 12, установленных на несущей плите последовательно за размыкающим 8 и основными замыкающими 4 контактами , дополнительный разрядный тиристор 11, подключенный параллельно основному разрядному тиристору 3. Управляющий электрод дополнительного разрядного тиристора 11 включен в схему управления основного разрядного тиристора 3 через дополнительные замыкающие контакты 12. В состав блока коммутации входит дополнительная обмотка 13, расположенная концентрично основной обмотке, под ней и отделенная от нее диэлектрической прокладкой 14. Конец основной обмотки Ki и начало дополнительной обмотки На соединены и включены в цепь батареи конденсаторов 2, а начало основной обмотки Hi и конец дополнительной обмотки К2 соответственно соединены с выходами основного 3 и дополнительного 11 разрядных тиристоров , 1 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 01 F 13/00

ГОСУДАР CTBE HHbl Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

С (21) 4861145/07 (22) 20,08.90 (46) 30,05.92. Бюл. N 20 (71) Научно-исследовательский институт

"Квант" (72) Л.И. Лысенко (53) 621.318,25 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 838766, кл, Н 01 F 13/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1374294, кл, Н 01 F 13/00, 1986. (54) У СТ Р О Й СТ В О ДЛ Я И М П УЛ Ь С Н О ГО

НАМАГНИЧИВАНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ (57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения — расширение функциональной возможности при обеспечении частичного размагничивания, Цель достигается за счет того, что в устройство введен блок коммутации, состоящий из дополнительных контактов 12, установленных на не. Жы 1737525 Al сущей плите последовательно за размыкающим 8 и основными замыкающими 4 контактами, дополнительный разрядный тиристор

11, подключенный параллельно основному разрядному тиристору 3, Управляющий электрод дополнительного разрядного тиристора 11 включен в схему управления основного разрядного тиристора 3 через дополнительные замыкающие контакты 12, В состав блока коммутации входитдополнительная обмотка 13, расположенная концентрично основной обмотке, под ней и отделенная от нее диэлектрической прокладкой 14, Конец основной обмотки К1 и начало дополнительной обмотки Hz соединены и включены в цепь батареи конденсаторов 2, а начало основной обмотки Н1 и конец дополнительной обмотки Kz соответственно соединены с выходами основного 3 и дополнительного 11 разрядных тиристоров. 1 ил.

1737525

40

Изобретение относится к электротехнике, в частности к намагничивающим устройствам, и может быть использовано в условиях серийного и массового производства постоянных магнитов, применяемых в электрических машинах, аппаратах и других магнитно-электрических устройствах.

Известно устройство для импульсного намагничивания магнитов (1), Устройство содержит блок питания, батарею конденсаторов, разрядный тиристор со схемой управления и кнопкой сброса заряда, намагничивающий индуктор, выполненный в виде обмотки. Блок питания состоит из выпрямленного моста на четырех диодах, подключенного к источнику переменного напряжения, Вход батареи конденсаторов параллельно подключен к блоку питания, выход ее параллельно подключен к последовательно соединенным управляемому разрядному тиристору и обмотке намагничивающего индуктора. а кнопка сброса заряда последовательно включена в цепь управляющего электрода тиристора.

Принцип действия устройства заключается в следующем. На индуктор помещают заготовку магнита. Включают источник переменного напряжения, выпрямленное нап ряжение подают на батарею конденсаторов, происходит их зарядка, Величина напряжения заряда конденсаторов измеряется вольтметром, включенным в цепь батареи конденсаторов. после достижения необходимой величины напряжения батареи конденсаторов нажатием кнопки сброса заряда подается сигнал на управляемый электрод тиристора, тиристор открывается и накопленный заряд разряжается на намагничивающий индуктор, происходит намагничивание магнита, Намагниченный магнит снимают с индуктора, устанавливают следующий магнит, и технологический ц.;;;,,", = сто ря ется.

Недостатком известного устройства является тс, что магнит устанавливают и снимают с намагничивающего индуктора вручную. Это, в свою очередь. не дает возможности с точки зрения безопасности производить автоматический разряд батареи конденсаторов на индуктор, так как в этот момент может происходить ручная установка или съем магнита с индуктора, поэтому разряд батареи конденсаторов происходит через замыкание кнопки сброса заряда также вручную. Поэтому данное устройство обладает низкими (узкими) функциональными возможностями и не может применяться в условиях серийного и массового производства.

Известно также устройство (2) для импульсного намагничивания постоянных магнитов, выбранное за прототип. Устройство содержит блок питания, последовательно соединенные батарею конденсаторов, разрядный тиристор, намагничивающий индуктор, выполненный в виде обмотки, схему управления разрядным тиристором и несущую плиту, электродвигатель с редуктором, рычаг., расположенный на валу электродвигателя над поверхностью несущей плиты, накопитель заготовок магнитов, регулируемое реле, причем намагничивающий индуктор установлен в диэлектрическом блоке и закреплен в несущей плите таким образом, чтобы верхняя плоскость индуктора совпадала с верхней плотностью несущей плиты, накопитель заготовок магнитов расположен над индуктором с рабочим зазором, на поверхности несущей плиты расположены размыкающие контакты цепи питания электродвигателя и замыкающие контакты схемы управления разрядным тиристором, регулируемое реле параллельно подключено к батарее конденсаторов, а замыкающие контакты регулируемого реле включены в цепь питания электродвигателя.

Устройство-прототип работает следующим образом. В накопитель заготовок магнитов помещают заготовки магнитов, нижняя из которых находится непосредственно на индикаторе. Одновременно на блок питания и электродвигатель подается переменное напряжение, происходит зарядка батареи конденсаторов и движение рычага против часовой стрелки. Рычаг достигает размыкающих контактов цепи питания электродвигателя и механическим взаимодействием размыкает их, рычаг останавливается, а батарея конденсаторов продолжает заряжаться до заданной величины напряжения, установленной на регулируемом реле. При достижении заданной величины напряжения батареи конденсаторов происходит замыкание замыкающих контактов регулируемого реле и электродвигатель подключается к источнику переменного напряжения, при этом рычаг, возобновляя свое движение, достигает замыкающих контактов схемы управления разрядным тиристором и замыкает их. На управляемый электрод тиристора подается управляемый сигнал, который открывает тиристор, заряд, накопленный в батарее конденсаторов, поступает на намагничивающий индуктор и происходит намагничивание заготовки магнита, Рычаг продолжает свое движение и сдвигает намагниченный магнит с индуктора на плоскость несущей плиты. Находящиеся в

1737525 накопителе заготовки магнитов под собственным весом опускаются на индуктор, на высоту снятого магнита. Технологический цикл намагничивания автоматически повторяется, Это устройство позволяет несколько расширить функциональные возможности, так как дает возможность в автоматическом режиме непрерывно производить замкнутый технологический цикл подачи, намагничивания и съема магнитов, что важно в условиях серийного и массового производства.

Однако это устройство также имеет недостатки, Так, в устройстве-прототипе невозможно осуществить намагничивание с последующим частичным размагничиванием (т, е. осуществлять магнитную стабилизацию) с одной установки на намагничивающий индуктор при серийном и массовом производстве.

Известно, что для увеличения магнитной стабильности после намагничивания постоянных магнитов до насыщения их необходимо частично размагнитить примерно на 5 —,10, приложив магнитное поле с направлением, обратным направлению поля намагничивания, Особенно этот процесс частичного размагничивания необходим для магнитной стабилизации магнитов, изготовленных из сплавов типа 52КФ и КЗНДК.

Поэтому устройство-прототип обладает низкими функциональными возможностями, так как не позволяет производить намагничивание с последующим частичным размагничиванием в непрерывном технологическом цикле с одной установки заготовки на индуктор, что особенно неприемлемо при серийном намагничивания магнитов с последующим частичным размагничиванием.

Целью изобретения является расширение функциональной возможности при обеспечении частичного размагничивания.

Цель достигается с помощью устройства для импульсного намагничивания постоянных магнитов, содержащего блок питания, последовательно соединенные батарею конденсаторов, основной разрядный тиристор, схему управления разрядным тиристором, намагничивающий индуктор, выполненный в виде основной обмотки, несущую плиту, электродвигатель с редуктором, рычаг, расположенный на валу электродвигателя над поверхностью несущей плиты, накопитель заготовок магнитов, регулируемое реле, на поверхности несущей плиты расположены размыкающие контакты цепи питания электродвигателя и основные замыкающие контакты схемы

55 управления, регулируемое реле параллельно подключено к батарее конденсаторов, а замыкающие контакты регулируемого реле включены в цепь питания электродвигателя, имеющего то отличие от прототипа, что в него дополнительно введен блок коммутации. состоящий из дополнительных замыкающих контактов, установленных на несущей плите последовательно за размыкающими и основными замыкающими контактами, дополнительного разрядного тиристора, подключенного параллельно основному, управляющий электрод которого включен в схему управления основного разрядного тиристора через упомянутые дополнительные замыкающие контакты, и дополнительной обмотки, расположенной концентрично основной обмотке под ней и отделенной от нее диэлектрической прокладкой, причем конец основной обмотки и начало дополнительной обмотки соединены и включены в цепь батареи конденсаторов, а начало основной обмотки и конец дополнительной обмотки соответственно соединены с выходами основного и дополнительного разрядных тиристоров.

Факт введения в устройство дополнительного блока коммутации, состоящего из дополнительных замыкающих контактов, дополнительного разрядного тиристора и дополнительной обмотки, обусловлен следующим, Введение дополнительной обмотки и подключение ее в схему таким образом, чтобы импульс тока проходил в обратном направлении к импульсу тока в основной обмотке, позволяет производить размагничивание намагниченных магнитов, расположение дополнительной обмотки концентрично основной позволяет получать одинаковую конфигурацию распределения магнитного поля в магните после прохождения импульса как по основной, так и ее дополнительной обмотки, а расположение дополнительной обмотки под основной обмоткой и разделение их диэлектрической прокладкой дает возможность за счет немагнитного зазора обеспечить только частичное. а не полное размагничивание, или перемагничивание даже при подаче на дополнительную обмотку импульса тока, равного или большего по величине импульсу тока в основной обмотке, Введение дополнительной обмотки повлекло за собой необходимость введения дополнительных замыкающих контактов и дополнительного разрядного тиристора (управляющий электрод которого через упомянутые дополнительные замыкающие контакты включен в схему управления сс1737525 новного тиристора), которые дают возможность направлять импульс тока на дополнительную обмотку, а тот факт, что дополнительные замыкающие контакты установлены на несущей плите последовательно за размыкающими. и основными замыкающими контактами, позволяет производить подачу импульса тока на дополнительную обмотку только после подачи импульса на основную обмотку и тем самым производить частичное размагничивание уже и редварител ьно намагниченного магнита с одной установки.

Таким образом, совокупность отличительных признаков, а именно введение блока коммутации, состоящего из дополнительных замыкающих контактов, установленных на несущей плите последовательно за размыкающими и основными замыкающими контактами. дополнительного разрядного тиристора, подключенного параллельно основному, управляющий электрод которого включен в схему управления основного разрядного тиристора через упомянутые дополнительные замыкающие контакты, и дополнительной обмотки, расположенной концентрично основной обмотке под ней, и разделенных между собой диэлектрической прокладкой, причем конец основной обмотки и начала дополнительной обмотки соединены и включены в цепь батареи конденсаторов, а начало основной обмотки и конец дополнительной обмотки соответственно соединены с выходами основного и дополнительного разрядных тиристоров, дает возможность расширить функциональные возможности устройства при обеспечении частичного размагничивания после намагничивания с одной установки магнита на индуктор при серийном и массовом производстве.

Наличие блока коммутации известно (см. кн. А.И. Кудрявцев и др. Применение импульсных магнитных полей для намагничивания и стабилизации. М., ЦНИИ Электроника, 1985).

Однако анализ схемы импульсной намагничивающей установки (см. рис. 3, с. 12) показывает, что для управления коммутирующим устройством (КУ) применяется еще дополнительный блок управления (БУ-2), который не связан во временной зависимости (последовательности) с блоком управления игнитроном (БУИ), что не дает возможности производить в непрерывном технологическом цикле намагничивание с последующим частичным размагничиванием при серийном производстве, так как на индуктор могут подаваться импульсы тока после коммутирующего устройства не той поляр5

55 ности, так как они будут не соизмеримы во времени, и тем самым размагничивающий импульс может подаваться на индуктор раньше намагничивающего.

Наличие разрядного тиристора, замыкающих контактов и обмотки известно (см. прототип), Однако, будучи взятыми изолированно от совокупности признаков настоящего изобретения, или в сочетании с другими признаками, известными в науке и технике на дату подачи настоящей заявки, они не обеспечивают создания в объекте нового свойства, что позволяет расширить функциональные возможности при обеспечении частичного размагничивания.

Указанное новое свойство состоит в возможности частичного размагничивания предварительно намагниченных магнитов с одной установки.

На чертеже показана принципиальная электромеханическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 питания, вход которого соединен с входом батареи конденсаторов 2, основной разрядный тиристор 3, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами батареи конденсаторов 2 и основными замыкающими контактами 4, а также намагничивающий индуктор 5, выполненный в виде основной обмотки, накопитель 6 заготовок, выход которого механически соединен с входом индуктора 5, электродвигатель 7 с редуктором. размыкающие контакты 8, регулируемые реле 9, рычаг 10.

Устройство также содержит дополнительный разрядный тиристор 11, дополнительные замыкающие контакты 12 и дополнительную обмотку 13. Основная и допол нител ьная обмотки разделен ы диэле ктрической прокладкой 14. Причем рычаг 10 имеет возможность последовательно во времени механически взаимодействовать соответственно с размыкающими контактами 8, основными замыкающими контактами

4, дополнительными замыкающими контактами 12 и заготовкой магнита, установленной в накопителе 6, а механический выход электродвигателя 7 с редуктором соединен с входом рычага 10. Управляемые входы электродвигателя 7 соединены с управляющими выходами регулируемого реле 9 и размыкающими контактами 8, а второй выход батареи конденсаторов 2 — с входом регулируемого реле 9. Конец основной обмотки К1 и начало дополнительной обмотки Hz соединены и включены в цепь батареи конденсаторов 2, а начало основной обмотки Hi u конец дополнительной обмотки К соответственно соединены с выходами основного 3 и дополнительного 11 разрядных тиристо1737525

10 ров, основная и дополнительная обмотки электрически изолированы друг от друга диэлектрической прокладкой 14.

Дополнительный разрядный тиристор

11 подключен параллельно основному 3. Управляющий электрод тиристора 11 включен в схему управления основного тиристора 3 через дополнительные замыкающие контакты 12, Блок 1 питания состоит из выпрямленного моста на четырех диодах, подключенного через предохранитель и тумблер 15 к источнику переменного напряжения, В диагональ выпрямительного моста параллельно подключен вход батареи конденсаторов

2. Выход батареи конденсаторов 2 подключен к параллельно соединенным разрядным управляемым тиристорам 3 и 11 и последовательно основной и дополнительной обмоткам 5 и 13. Основная 5 и дополнительная

13 обмотки установлены в диэлектрическом блоке (не показан), а диэлектрический блок закреплен в несущей плите 16 таким образом, что верхняя плоскость основной обмотки 5 совпадает с верхней плоскостью несущей плиты 16. В цепь управляемого электрода тиристора 3 последовательно включены замыкающие контакты 4. Схема управления тиристорами включает в себя диод 17, предназначенный для выпрямления переменного напряжения сети, конденсатор 18, предназначенный для сглаживания колебательных процессов, и делитель напряжения, состоящий из резисторов 19 и 20.

Вход цепи управления через понижающий трансформатор (не показан) подключен к источнику переменного напряжения, а выход через контакты 4 и 12 — к управляемым электродам тиристоров 3 и 11. Над основной обмоткой 5 установлен накопитель 6 заготовок магнитов, выход которого совмещен с основной обмоткой с зазором К по вертикали, причем h < К 1 5h, где h — высота намагничивающего магнита. Электродвигатель 7 закреплен в плоскости несущей плиты 16, а вал редуктора электродвигателя выведен на верхнюю плоскость несущей плиты 16. На валу электродвигателя закреплен упомянутый рычаг 10.

Возможность последовательного во времени механического взаимодействия рычага 10 с контактами 8, 4, 12, а также заготовкой магнита достигается за счет расположения последних на. одном горизонтальном уровне выше плиты 16, Электродвигатель 7 подключен к источнику переменного напряжения. Размыкающие контакты 8 включены в разрыв цепи питания электродвигателя, Вход управляемого реле

9, состоящего из электромагнитного реле 21 и переменного резистора 22, подключен параллельно к батарее конденсаторов 2, а вы ход замыкающих контактов электромагнитного реле 9 включен последовательно в разрыв цепи питания электродвигателя и параллельно контактам 8. С помощью переменного резистора 22 обеспечивается фиксированная величина напряжения заряда батареи конденсаторов 2.

Устройство работает следующим образом.

В накопитель 6 помещают заготовки 23 магнитов, нижняя из которых находится непосредственно на основной обмотке 5.

Включают тумблер 15. Одновременно на блок 1 питания и электродвигатель 7 подается переменное напряжение, происходит зарядка батареи конденсаторов 2 и двигатель приводит в движение рычаг 10 против часовой стрелки. Рычаг 10достигает контактов 8 и механическим взаимодействием размыкает их, Происходит разрыв цепи питания электродвигателя 7 и рычаг 10 останавливается. В то время, когда рычаг 10 остановлен, батарея конденсаторов 2 продолжает заряжаться до заданной величины напряжения, установленной на электромагнитном реле 21 с помощью переменного резистора 22. При достижении заданной величины напряжения батареи конденсаторов

2 происходит замыкание замыкающих контактов электромагнитного реле 21 и электродвигатель подключается к источнику питания, передавая через редуктор свое движение рычагу 10, который, возобновляя свое движение, достигает контактов 4 и замыкает их. На управляемый электрод тиристора 3 подается управляемый сигнал, который открывает тиристор 3, заряд, накопленный в батарее конденсаторов 2, поступает на основную обмотку 5 (направление тока — условно по часовой стрелке) и намагничивает заготовку 23 магнита. Рычаг продолжает свое движение, одновременно происходит заряд батареи конденсаторов и достигает контактов 12, замыкая их. На управляемый электрод тиристора 11 подается управляющий сигнал. который открывает тиристор 11, накопленный заряд поступает на дополнительную обмотку 13 (направление тока — условно против часовой стрелки) и частично размагничивает магнит 23, Рычаг 10 продолжает свое движение и сдвигает намагниченный и частично размагниченный магнит 23 на плоскость несущей плиты. Находящиеся в накопителе 6 заготовки магнитов 23 под собственным весом опускаются на плоско1737525

30

40

50

Составитель А. Лукин

Редактор Т, Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 1896 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 сть основной обмотки на высоту снятого магнита.

Технологический цикл намагничивания с частичным размагничиванием повторяется.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает расширение функциональных возможностей при намагничивании и частичном размагничивании, Формула изобретения

Устройство для импульсного намагничивания постоянных магнитов, содержащее блок питания, последовательно соединенные батарею конденсаторов, основной разрядный тиристор, схему управления разрядным тиристором, намагничивающий индуктор, выполненный в виде основной обмотки, несущую плиту, электродвигатель с редуктором, рычаг, расположенный на валу электродвигателя над поверхностью несущей плиты, накопитель заготовок магнитов, регулируемое реле, на поверхности несущей плиты расположены размыкающие контакты цепи питания электродвигателя и основные замыкающие контакты схемы управления, регулируемое реле параллельно подключено к батарее конденсаторов, а замыкающие контакты регулируемого реле включены в цепь питания электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

5 расширения функциональной возможности при обеспечении частичного размагничивания, в него дополнительно введен блок коммутации, состоящий из дополнительных замыкающих контактов, установленных на

10 несущей плите последовательно за размыкающими и основными замыкающими контактами, дополнительного разрядного тиристора, подключенного параллельно основному, управляющий электрод которого

15 включен в схему управления основного разрядного тиристора через упомянутые дополнительные замыкающие контакты, и дополнительной обмотки, расположенной концентрично основной обмотке под ней и

20 отделенной от нее диэлектрической прокладкой, причем конец основной обмотки и начало дополнительной обмотки соединены и включены в цепь батареи конденсаторов, а начало основной обмотки и конец допол25 нительной обмотки соответственно соединены с выходами основного и дополнительного разрядных тиристоров.