Патент ссср 203534

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссввтокиа

Социалистичвских

Рвсоублик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено ОЗЛИ.1966 (№ 1059055/29-14) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.IX.1967. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 13.VIII.1968

Кл. 80а, 49

МГ1К В 28с

УДК 666.97.033.16(088.8) Комитвт ко двлам изабрвтвний и открытий ори Соввтв Министров

СССР

Автср изобретения

Д. Д. Малкин

Заявитель

ВИБРАТОР КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Известны вибраторы крутильных колебаний, включающие корпус, представляющий собой магнитопровод с обмоткой и концентрически расположенный в его полости баланс, связанный с корпусом с помощью упругого элемента. В таких вибраторах частота колебаний неизменна, равна частоте тока и не зависит от собственной частоты системы. Для достижения большего размаха колебания необходима тщательная настройка в резонанс, а в процессе эксплуатации — периодическая подстройка.

При изменении масс колеблющихся частей, напряжения и частоты тока, а также величин сил сопротивления размах резко меняется, что ухудшает эксплуатационные качества вибратора.

Для обеспечения независимости частоты колебаний вибратора от частоты тока, питающего обмотку магнитопровода баланс вибратора выполнен с короткозамкнутой обмоткой, например типа «беличье колесо», а магнитопровод — с распределенной обмоткой, питаемой переменным током. Распределенная обмотка магнитопровода может быть выполнена однорядной, однофазной. Кроме того, распределенная обмотка магиитопровода может быть выполнена с двумя трехфазными обмотками, образующими вращающиеся навстречу друг другу магнитные поля.

На чертеже показан описываемый вибратор крутильных колебаний, в разрезе по вертикали.

Описываемый вибратор крутильных колеба.ний включает корпус 1 в виде магнитопровода с обмоткой 2 кольцевой формы, имеющий цилиндрическую полость, в которой расположен баланс 8. Баланс жестко прикреплен к валу 4 и соединен с магнитопроводом упругим элементом б, например винтовой или спиральной пружиной.

Баланс выполнен из магнитомягкого материала и оснащен обмоткой б, роль которой может выполнять, например, короткозамкнутая обмотка, типа «беличьего колеса». Баланс не является постоянным магнитом и не составляет продолжение постоянного магнита, он не намагничен, а его обмотка не питается внешним током. Токи в обмотке баланса наводятся под влиянием магнитного поля, образуемого магнитопроводом

Распределенная обмотка магнитопровода может быть выполнена в двух вариантах: однорядчой, однофазной или с двумя трехфаз- ными обмотками, образующими вращающиеся навстречу друг другу магнитные поля.

В первом случае магнитопровод образует пульсирующее магнитное поле. Это поле может быть представлено в виде суммы двух полей, вращающихся в противоположные сторо30 ны с одинаковыми угловыми скоростями. Каж203534

) ипоГР )(1)ии, llP. C31)Filo)331, дое из этих элементарных полей наводит в обмотке баланса токи, стремящиеся сдвинуть баланс вслед за полем. При покоющемся балансе крутящие моменты от обоих полей равны, и результирующий момент равен нулю, но сто- 5 ит только балансу сдвинуться относительно магнитопровода, как равновесие моментов нарушается. Объясняется это тем, что при наличии относительной скорости наводимые в об мотке баланса токи станут разными: у токов, >О вызываемых прямым полем (направленным в сторону движения баланса), активная составляющая станет больше, а у обратных меньше.

Результирующий момент направлен в сторону относительной скорости и стремится поддержать начатое движение, но под действием силы упругости пружины, связывающей баланс с магнитопроводом, произойдет остановка и начнется движение к положению равновесия; при этом результирующий момент меняет знак 20 и по-прежнему поддерживает движение. Начатое от начального толчка колебание будет „арастать. Через некоторое время амплитуда колебания устанавливается.

Ограничителем амплитуды колебаний м;.- 25 жет служить либо сам упругий элемент, если его жесткость увеличивается с ростом деформации, либо сам результирующий момент, действующий на баланс. Этот момент не может непрерывно расти с ростом относительной ско- З0 рости; вблизи скоростей, равных окружным скоростям магнитного поля, этОт момент падает с ростом скорости, а если баланс обгоняст прямое поле, то момент начинает играть роль тормоза. 35

В случае однофазной обмотки для сообщения балансу первоначального толчка следует уложить на магнитопроводе дополнительную пусковую обмотку.

Пользуясь известными способами нетрудно добиться сдвига фазы между токами в той и другой обмотках. Включив пусковую обмотку на короткий промежуток времени, закручпвают пружину и по отключении этой обмогки возникают автоколебания.

Особенность обмотки во втором варианте исполнения заключается в том, что она состоит из двух катушек, включенных в трехфазную сеть и устроенных так, что каждая из них образует вращающееся магнитное поле, причем поля движутся навстречу друг другу.

Преимущество такого исполнения — более полное использование габарита и железа магнитопровода, возможность пуска без специальной обмотки (пуск может осуществляться путем кратковременного включения лишь одной катушки) .

Преимущество обмотки, выполненной по первому варианту, по сравнению с обмоткой второго варианта заключается в том, что она не нуждается в трехфазной сети, а питается непосредственно от однофаз ного источника тока.

Предмет изобретения

1. Вибратор крутильных колебаний, включающий корпус, представляющий собой магчитопровод с обмоткой, и концентрически расположенный B его полости баланс, сьязанный с корпусом с помощью упругого элемента, отличаюи1ийся тем, что, с целью обеспечения независимости частоты колебания вибратора от частоты тока, питающего обмотку магнитопровода, баланс впбратора выполнен с короткозамкнутой обмоткой, например типа «беличье колесо», а магнитопровод — с распределенной обмоткой, питаемой переменным током.

2. Вибратор по п. 1, orëè÷à)oùèé,ñÿ тем, что распределенная обмотка магнитопровода выполнена однорядной, однофазной.

3. Вибратор по п. 1, отличающийся тем, что распределенная обмотка магнитопровода выполнена с двумя трехфазными обмотками, образующими вращающиеся навстречу друг другу ма гп итны е поля.

Редактор Струве

Текред А. А. Камышникова

Корректоры: А. П. Татаринцева и и. Л. Кириллова

Заказ 20)54/4 Тираж 530 Подписное

Ц! П1ИПИ Комитета по делам

;)зо<) роте и) и1) и откр ьгп)1) и р:.3

Совете М)ии)«тров СССР

Мо< !3а Ц" IITp lip CL1)0)33 J.,