Главэлектроприбора

 

т,—:-.;

I г

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2II642

Союз Советских

Социзпнстических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.X 1 1 1966 (№ 1121757/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 21е, 24

МПК б 01г

УДК 621.3.085.2 (088.8) Комитет по делом изобретений и открытий при Совете Министров

СССР Опубликовано 19.11.1968. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 19.IV.1968

Авторы изобретения

Ь. М. Егоров, В. В. Нечаев и Э. Д. Аваков

Заявитель Конструкторско-технологическое бюро ГЛАВЭЛЕКТРОПРИБОРа

УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ПОДВЕСКИ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и Mo?KPT найти применение везде, где требуется стабилизация какого-то физического параметра, преобразованного в переменный ток.

Известные конструкции магнитных подвесок на переменном токе, основанные на подвешивании в магнитном поле катушки индуктивности ферромагнитного тела, характеризуются вибрацией ферромагнитного тела относительно постоянной составляющей силы притя?кения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит две катушки пндуктивности с ферромагнитными сердечниками, два фазовращательных моста, два ферромагнитных тела, находящихся в магнитных полях катушек, систему автоматического регулирования величиной питающего фазовращательные мосты и нагрузку переменного напряжения и датчик положения магнитной подвески. При этом катушки индуктивности помещены параллельно друг другу на одном уровне в вертикальном положении, а под их сердечниками в пространстве расположены ферромагнитные тела, связанные жестко между собой горизонтальным немагнитным стержнем, одна из промежуточных точек которого соединена с датчиком его положения. Одна катушка индуктивности подключена к выходу индуктивного фазовращательного моста, обеспечиватощего отставание по фазе на 45 выходного его напряжения от напряжения питания, а другая катушка индуктивности подключена к выходу емкостного фазоьращательного моста, обеспечпьающего опережение по фазе на 45 выходного его напряжения от напряжения питания, при этом входы фазовращательвых мостов включены параллельно выходу автоматической системы регулирования величины переменного напряжения, связанного с датчиком положения подвешенного в пространстве горизонтального стержня с ферромагнитными телами на концах. Это отличие позволяет исключить вибрацию точки магнитной

1 подвески.

На чертеже представлена схема описываемой магнитной подвески на переменном токе.

С.,ема содержит две идентичные по параметрам катушки индуктивности 1 и 2 с фер20 ромагнитными сердечниками, находящиеся на одном уровне; подвешенный в магнитном поле горизонтальный стержень 8 с отверстием или фиксированной точкой 4 в центре и сферическими ферромагнитными телами 5 и 6 на концах, расположенными под сердечниками катушек 1 и 2; фазовращающий мост 7, состоящий из двух катушек индуктивности 8, 9 и двух сопротивлений 10, 11; фазовращающий мост 12, состоящий из двух конденсаторов 1 ?

30 и 14 и двух сопротивлений 15 и

211642 клеммы 17 магнитной подвески, к которым приложено переменное напряжение питания (1„магнитной подвески.

Работа схемы заключается в следующем.

Приложенное к клеммам 17 переменное напряжение У„подводится одновременно к точкам 18, 19, 20 и 21 фазовращающих мостов 7 и 12. С точек 22 и 28 снимается переменное напряжение U>, отстающее по фазе на

45 от напряжения U», а с точек 24 и 25— переменное напряжение U, опережающее по фазе на 45 напряжение U„,. Но если напряжение Uj отстает на 45 от напряжения U,„, а напряжение U опережает на 45 напряжение то между собой напряжения U< и U> сдвинуты по фазе на 90 . Следовательно, и катушки индуктивности 1 и 2 питаются, соответственно, напряжениями U> и U>, сдвинутыми по фазе на 90 .

В силу идентичности электрических и конструктивных параметров катушек 1 и 2, токи в каждой катушке будут отставать от соответствующего питающего напрчжения на один и тот же угол. Значит сдвиг фаз между токами в катушках 1 и 2 также равен 90 . Следовательно, и магнитные потоки, создаваемые этими токами, также сдвинуты по фазе друг относительно друга на 90 . Это значит, что если в одной катушке магнитный поток достигает максимума, то в другой катушке он проходит через нуль и наоборот.

Взаимодействие магнитных полей катушек (сдвинутых по фазе на 90 ) с ферромагнитными телами 5 и б на концах стержня 8 приводит к колебанию данного стержня относительно горизонтального положения вокруг точки 4 как вокруг неподвижного центра. Следовательно, стержень 3 колеблется вокруг неподвижной точки 4 в направлении стрелок 26 в пределах какого-то определенного центрального угла 27, условно ограниченного на схеме пунктирными линиями 28.

Точка 4 на стержне 8 находится строго посередине между ферромагнитными телами 5 и б только в случае идентичности катушек 1 и

2. При любом различии параметров данных катушек на стержне 8 всегда имеется одна геометрическая точка, не подверженная вибрации. Например, если магнитное поле катушки 1 сильнее магнитного поля катушки 2, то точка 4 перемещается по стержню 8 B сторону катушки 2 и смещается тем сильнее, чем больше разница в магнитных полях. Практически добиться строгой идентичности параметров катушек 1 и 2 почти невозможно, поэтому положение точки 4 на стержне 3 определяется экспериментально по нулевой величине вибрации. К данной точке и привязывается датчик положения магнитной подвески (на схеме датчик не показан).

Номинальному значению регулируемого параметра соответствует номинальное значение напряжения U,„, т. е, номинальное положение стержня 3. В этом случае сила тяжести, 60 ду автоматической системы регулирования величины переменного напряжения, связанного с датчиком положения подвешенного в пространстве горизонтального стержня с ферромагнитными телами на концах. действующая на стержень 3, компенсируется силой магнитного притяжения его к катушкам

1 и 2. Датчик положения стержня 8 воздействует на систему автоматического регулирования величиной напряжения U,„„òàêèì образом, чтобы все время держать висящий в пространстве горизонтальный стержень 8 в заданном положении, т. е. система автоматического регулирования величиной напряжения

U» äåéñòâóåò так, чтобы воспрепятствовать приближению стержня 8 к катушкам 1 и 2 или удалению от них. Если стержень 3 отклоняется от своего номинального положения, то равновесие между силой магнитного притяжения и силой тяжести стержня 8 нарушается, равнодействующая этих сил уже не равна нулю, и стержень стремится либо приблизиться к катушкам 1 и 2, либо удалиться от них, в зависимости от знака отклонения. Это стремление к отклонению стержня от нормального своего положения фиксируется датчиком положения, который через систему автоматического регулирования воздействует на величину U òàêèì образом, чтобы скомпенсировать его отклонение и привести стержень 8 в нормальное оптимальное положение.

Предмет изобретения

Устройство магнитной подвески на переменном токе, основанное на подвешивании в магнитном поле катушки индуктивности ферромагнитного тела, отличающееся тем, что, с целью исключения вибрации точки магнитной подвески, оно содержит две катушки индуктивности с ферромагнитными сердечниками, два фазовращательных моста, два ферромагнитных тела, находящихся в магнитных полях катушек, систему автоматического регулирования величиной питающего фазовращатель4О ные мосты и нагрузку переменного напряжения и датчик положения магнитной подвески, при этом катушки индуктивности помещены параллельно друг другу на одном уровне в вертикальном положении, а под их сердечни4> ками в пространстве расположены ферромагнитные тела, связанные жестко между собой горизонтальным немагнитным стержнем, одна из промежуточных точек которого соединена с датчиком его положения, причем одна катушка индуктивности подключена к выходу индуктивного фазовращательного моста, обеспечивающего отставание по фазе на 45 выходного его напряжения от напряжения питания, а другая катушка индуктивности подключена к выходу емкостного фазовращательного моста, обеспечивающего опережение по фазе на 45 выходного его напряжения от напряжения питания, при этом входы фазовращательных мостов включены параллельно выхо211642

22

Составитель T. И, Веремейкина

Редактор Н. С. Коган Техред А. А. Камышникова Корректоры: О. Б. Тюрина и В. В. Крылова

Заказ 819/2 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2