Электромагнитный механизм

 

ОП ЫСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()920856

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 12.05.80 (21) 2922869/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

Н О1 F 7/16

Гасударственные ко|внтет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.82 (53) УДК 621.318..3(088.8 ) па донам нэобретеннй н открытий

72) Авторы (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к электромеханике и может быть применено в устройствах, где для привода исполнительных механизмов используются электромагнитные устройства.

Известен тяговый электромагнит, который состоит из корпуса с обмоткой и якоря s с направляющим штоком. В целях увеличения начального и снижения конечного тяговых усилий он содержит дополнительный рабочий шток, соединенный со штоком электромагнита рычагом первого рода, который опирается на опорный элемент с поверхностью, профилированной в соответствии с требуемой тяговой характеристикой (1).

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, большие габариты 1s и вес, низкий КПД вследствие значительных потерь на рычагах приводного механизма, неравномерность хода рабочего штока, нестабильность формы тяговой характеристики из-за механического износа профили20 рованной поверхности сухаря под действием перекатывающегося по нему нагруженно-, го силами рычага, ограничения в воспроизведении тяговых характеристик сложной формы.

Известны также электромагнитные механизмы с использованием датчика положения ротора и усилителя мощности (2).

Однако они имеют узкую область использования, например для обеспечения. импульсного режима работы.

Цель изобретения — получение разнообразных по форме стабильных тяговых характеристик у различных типов электромагнитов с подвижным якорем.

Указанная цель достигается тем, что датчик положения якоря выполнен в виде двух переменных резисторов, подвижные токосъемы которых кинематически связаны с якорем электромагнита, усилитель мощности связаны с якорем электромагнита, усилитель мощности связан с клеммами для подключения источника питания через подключенные по реостатной схеме к его выходу последовательно соединенные указанные переменные резисторы, точка соединения которых подключена к входу усилителя мощности.

Кроме того, механизм снабжен постоянным резистором, подключенным к выходу усилителя мощности последовательно с обмоткой электромагнита и дополнительного, и дополнительным инвертирующим усили920856

1 2BL

"т- Z дх

1= — е

° 1 l4

r Р (г) Формула изобретения телем, вход которого подключен к точке соединения обмотки электромагнита и постоянного резистора, а выход — к выходу усилителя мощности.

На чертеже изображена схема предлагаемого электромагнитного мЕханизма. 5

Устройство состоит из электромагнита, включающего корпус 1, обмотку 2 и подвижный якорь 3 источника питающего напряжения 4, переменных резисторов 5 и 6, имеющих сопротивление соответственно R1 и R>, постоянного резистора 7 с, сопротивлением

Кз, усилителя мощности 8 и инвертирующего усилителя 9.

Устройство работает следующим образом.

С выхода источника питающего напряжения 4 на вход усилителя мощности 8 подается напряжение е, соответствующее требуемой тяговой характеристике. При этом в обмотке 2 электромагнита установится некоторый ток i, создающий тяговое усилие Р, . уравнение для которого имеет вид: 20 где ††„ — — частная производная, учитыа . вающая изменение индуктивности обмотки электромагнита при изменении положения X якоря.

Так как основания переменных резисторов 5 и 6 жестко закреплены на корпусе 1 электромагнита, а их подвижные токосъемы кинематически связаны с якорем 3, то при перемещении последнего по определенному закону изменяется коэффициент передачи усилителя мощности 8, определяемый отношением сопротивлений — ф-, находящихся

35 соответственно в цепи обратной связи и на входе усилителя. При этом с выхода усилителя к обмотке 2 электромагнита приложеноизменяющееся в соответствии с требуемой тяговой характеристикой напряжение, создающее в обмотке ток 4Ю где r — сопротивление обмотки электромагнита по постоянному току; е — напряжение источника питания.

Поскольку величина сопротивления r u зависимость индуктивности обмотки 1 от положения якоря для конкретного типа электромагнита известны и не меняются, то меняя напряжение е на выходе источника,питающего напряжения 4 и устанавливая с помощью переменных резисторов 5 и 6 определенный закон изменения коэффициента передачи усилителя мощности 8 по ходу якоря, можно получить у электромагнита разнообразные по форме тяговые характеристики практически любого вида.

Для компенсации температурного дрейфа тока в обмотке электромагнита, вызывающего нестабильность формы тяговых характеристик, последовательно с обмоткой 2 включен постоянный эталонный резистор 6, . имеющий связь с инвертирующим усилителем 9, подключенным ко входу усилителя мощности 8. В процессе работы устройства на резисторе 6 током i, протекающим в обмотке электромагнита, создается некоторое падение напряжения i Кз. Инвертированное и последовательно усиленное в 1 раз сначала инвертирующим усилителем 9, а затем усилителем мощности 8 оно суммируется с напряжением, приложенным к обмотке 2 электромагнита и резистору 6, образуя отрицательную обратную связь по току, протекающему в них. Выражение для тока в обмотке электромагнита при этом имеет вид

<, „> Е к (З) где k — коэффициент передачи цепи инвертирующий усилитель — усилитель мощности.

Из формулы (3) видно, что выбирая соответствующее значение коэффициента передачи k, можно изменения тока i в обмотке электромагнита, вызванные изменением ее сопротивления г, сделать незначительными даже при значительных разогревах электромагнита.

Таким образом, применение предлагаемого электромагнитного механизма позволяет получить у электромагнита разнообразные и достаточно сложные по виду тяговые характеристики.

Введение в состав устройства постоянного резистора, включенного последовательно с обмоткой электромагнита, и дополнительного инвертирующего усилителя, реализующих отрицательную обратную связь по току в обмотке электромагнита, позволяет значительно повысить стабильность воспроизводимых им тяговых характеристик.

1. Электромагнитный механизм, содержащий электромагнит, состоящий из корпуса, обмотки и подвижного якоря, датчик положения якоря, жестко скрепленный с корпусом электромагнита и связанный с клеммами для подключения источника питания, усилитель мощности, выход которого подключен к обмотке электромагнита, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможнос ти изменения формы и повышения стабильности тяговых характеристик, датчик положения якоря выполнен в виде двух переменных резисторов, подвижные токосъемы которых кинематически связань1 с якорем электромагнита, усилитель мощности связан с клеммами для подключения источника пи920856

Составитель Г Алексеев

Редактор В. Бобков Техред А. Бойкас Коррекгор О. Билак

Заказ 2359/68 1ираж 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент»,: г. Ужгород, ул. Проектная, 4, тания через подключенные по реостатной, схеме к его выходу последовательно соединенные указанные переменные резисторы, точка соединения которых подключена к входу усилителя мощности.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, 5 что он снабжен постоянным резистором, подключенным к выходу усилителя мощности последовательно с обмоткой электромагнита, н дополнительным инвертирующим усилителем, вход которого подключен к точке соединения обмотки электромагнита и постоянного резистора, а выход — к входу усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 375690, кл. Н 01 F 7/16, 1971.

2, Патент Англии.№ 1324445, кл. Н 1 Р, 1973 (прототип).