Магнитогидродинамическое устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

CQIo3 Соаетсиик

Социалистическим

Республик ()862265 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 271279 (21) 2860703/24-07 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет(51)М. Кл З

Н 01 Н 53/08

ГесударетвеммыЯ квинтет

СССР ме ямам мзобратеммЯ м открмтмЯ

Опубликовано 07.0981. Ьоллетеиь "19 33 (53) УДК 621.318. .53(088.8) Дата опубликования описания 070981

A.Ä.Âàðèíáåðã, В.A.Áàðèíáåðã И.Х;Коцегуб", Ю.И.Старик, Е.С.Траубе и В.И.Фурсов-(72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного-Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) МАГНИТОГИЮРОДИНАМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электроаппаратостроення, предназначено для измерения угловых ускорений и может быть использовано в схемах у равления электроприводом в условиях повыщенной взрывоопасности, в частности электроприводом рудничных подъемных установок.

Известен датчик угловых ускорений, основанный на принципе электрического дифференцирования, содержащий тахогенератор, напряжение которого через выпрямитель поступает на дифференцирующую ЯС-цепочку, напряже-15 ние. пропорциональное ускорению привода, выделяется на резисторе, затем сравнивается с заданной величиной, и сигнал рассогласования поступает на электронный усилитель 1 . 20

Описанное устройство содержит ряд электрических элементов, поэтому при применении во взрывоопасных средах, требуется заключение его во взрывоэащитную оболочку, что затруд- 25 няет его изготовление. Использование его без взрывозащитной оболочки недопустимо по правилам безопасности.

Наиболее близким по технической сущности является магнитогидродннами-30 ческое устройство, содержащее два сосуда с злектропроводящей жидкостью, соединен. ые посредством магнятогидро-.

» динамического насоса,и датчик уровня жидкости 2 (.

НЕдостатком указанного устройства является невозможность использования его в качестве датчика угловых ускорений,что ограничивает его функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональнык возможностей.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство снабжено другим магнитогидоодинамнчес" ким насосом, третьим сосудом с электропроводящей жидкостью н дросселем, причем магннтогидоодннамнческие насосы соединены гидравлически последовательно через один из сосудов, являющийся для указанных магннтогидродинамических сосудов общим, датчик уровня жидкости установлен на указанном общем сосуде, а дроссель размещен в одном иэ сосудов.

На чертеже схематически изображено магнитогкдродинамическое устройство.

Магнитогндродинамическое устройство содержит ИГД-насосы 2 н 2, которые

862265

"У" т т р w г- р + ф, .„р+

22 1

МГД-насосы 1 и 2 идентичны во всем, поэтОму Т< =Т2=Т, К =К =

К =К =К. Однако учитывая то, что в одном Д из МГД-настановлен дроссель, его гидро- SS сосоа уст ться от, соп ротивление будет отлича о МГ -насо гйдросопротивления другого Д са а следовательно ) (, I

Тогда

T P2+ „т Р -тР - ф-<

К(р)= К (T

1 за счет дросселя 3 Датчиком уров- 5 ня жидкости в общем для обеих гидро.систем сосуде 4 является сильфон 5.

Поверхности жидкости в сосудах б и 7, в принципе, могут оставаться свободными, однако с целью герметизации, сосуды б и 7 также снабжены сильфонами 8 и 9. Вся гидросистема полностью заполнена электропроводящей жидкостью (Ртутью, галлием или его сплавами и т.д.) устройство работает следующим об- 15 разом. Вращение от контролируемого электРопривода (на чертеже условно пока.зан электродвигатель) передается по кииематической цепи ротором МГБ-насо- щ сов, которые механически связаны между собой. При этом в МГД-насосах возникает электромагнитное давление, вызывающее перемещение жидкости в сосудах. Если РассматРивать угловую скорость вращения роторов МГД-насоса

Ю в качестве входной величины, а координату жидкости в сосуде 4 — в качестве выходной координаты, то передаточная функция каждого из МГД-насосов с учетом инерционных потерь и потерь давления на гидросопротивлени . ях имеет вид: . () )= т р + тр+

35 где К вЂ” коэффициент, связывающий о .и х в установившемся режиме;

Т вЂ” постоянная времени, с; . 1 коэффициент демпфирования, зависящий от гидросопротив- 40 ления гидросистемы насоса.

Так как МГД-насосы соединены гидравлически последовательно через общий сосуд, то по отношению к нему они оказываются работающими встречно.

Поэтому передаточная функция уровня $$ жидкости в сосуде 4 по входной величине ю равна .разности:

Kg К

2кт(1 3 )р (Т Р и Т9 (Т2Р2+Я Т Р+1)

Иэ последнего выражения следует, что при соответствующем выборе параметров гидросистем МГД-насосов всегда можно добиться того, что динамические свойства магнитогидродинамического устройства будут близки к свойствам реального дифференцирующего звена. Поэтому уровень жидкости в общем сосуде 4 будет пропорционален угловому ускорению роторов МГЛ-насосоа следовательно угловому ускорению контролируемого электропривода.

Изменение уровня жидкости в cocvде 4 соответствует растяжению или сжатию сильфона 5, который в свою очередь при превышении ускорения привода допустимого значения воздействует на механизм управления предохранительным тормозом.

При укаэанном на чертеже стрелкамн направлении электромагнитного давления МГЛ-насосов положительному ускорению привода соответствует сжатие сильфона 5, отрицательному ускорению (замедлению) - растяжение еильфона 5.

Если направление электромагнитного давления изменить на противоположное положительному, ускорению будет соответствовать растяжение, замедлению— сжатие сильфона.

Предлагаемое МГД вЂ” устройство обладает новой функциональной возможностью — воэможностью измерять угловое ускорение. Это обеспечивается эа счет введения дополнительного МГД-насоса, в котором размещен дроссель, а также особым включением насосов и размещением датчика уровня на общем сосуде. Именно эти элементы, взятые в совокупности, позволили реализовать .требуемую передаточную. функцию. то есть достичь цели изобретения. Кооее того, хотя в устройстве и использована электропроводящая жидкость, источники искрения отсутствуют, устройство полностью герметизировано и поэтому может работать во взрывоопасных средах.-Отсутствие подверженных износу механических деталей делает уст" ройство надежным при длительной эксплуатации.

Формула изобретения

Магнитогидродинамическое устройство, содержащее два сосуда с электропроводящей жидкостью, соединенные посредством магнитогидродинамического насоса, и датчик уровня жидкости. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено другим магнитогидро- динамическим насосом, третьим сосудoм с электропроводящей жидкостью и дросселем, причем магнитогидродинамические насосы соединены гидравлически

862265

ВНИИПИ Заказ 6626/49 Тираж 784 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 последовательно через один из сосудов, являющийся для укаэанных магнитогидродинамических насосов общим, датчик уровня жидкости установлен на указанном общем сосуде, а дроссель размещен в одном иэ сосудов» 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сиденко A.Ô. и др. Аппарагура управления тормозными приводами шахтных подъемных машин. М.. "Недра", 1974, с.220-223.

2. Баринберг A.Ä. Магнитогидродинамические аппараты защиты,. контроля и управления. М., "Энергия", 1Э78, с.9 - 10 (прототип }.