Способ бесконтактного подвешивания быстровращающегося вала — SU 1147943 (original) (raw)
Текст
14 1 И 13/04 Р 16 С 3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОЙДЕТ ЕЛЬ нина рожи г Л.,ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИ ИЗОТ=ГЕНИй И ОТНРЫТИй(54) (57) СПОСОБ БЕСКОНТАКтНОГО ПОДВБИИВАНИЯ БЫСТРОВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛАпутем воздействия на него усилия,направленного противоположно радиальному смещению, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения скорости управления положениембыстровращающегося вала за счет использования гироскопического эффекта, к валу дополнительно прикладывают радиальное усилие, направленное перпендикулярно смещению.Изобретение относится к машиностро".нию и приборостроению и предназначено для бесконтактного подвешивания вращающихся тел, в частности, при помощи активных магнитных подшипников.Цель изобретения - повышение скорости управления положением быстро- вращающегося вала за счет использования гироскопического эффекта. 10На фиг, 1 приведена траектория движения. конца вращающегося вала при включении постоянной силы вдоль координаты (величину управляющей постоянной силы целесообразно выби- ц рать такой, чтобы внутри окружности максимально допустимых отклонений - штриховая линия - укладывалось две арки циклоиды); на фиг. 2 - зависимость времени движения конца вра щающегося валаот скорости его вращения и при движении конца вала от принятого максимально допустимого отклонения 20. 10 м до отклонения от центрального положения 4 10 ьм 25 для известного способа подвешивания (кривая 1) и для подвешивания за счет действия силы, направленной перпендикулярно смещению (кривая 2), при этом 1 = 0,7 кгс/м р 1 з = 3 х 3010к / , Г = 6 10 й, С = 0,3-21,6 10 с; на Фиг, 3 - блоксхема одного из возможных устройств активного магнитного подшипника, реализующего предлагаемый способ35 безконтактного подвешивания быстро- вращающегося вала.устройство состоит из индуктивных датчиков 1 и 2 положения конца вала по координатам ,, датчи ка 3 скорости вращения вала, преобра- зователей 4, 5 и б сигналов датчиков, корректоров 7 и 8 АЧХ, блоков ШИМ 9 и 10, усилителей 11 и 12 мощности, электромагнитов с управляющими обмотками 13-16 и вращающегося вала 17,На каждом из электромагнитов находят. -ся также обмотки подмагничивания, питаемые постоянным током (не показаны).Выходы датчиков 1, 2 и 3 соединенькс входами соответствующих им преобразователей 4, 5 и б сигналов датчиков. Выходы преобразователя 6 сигнала датчика 3 скорости вращения валасоединены с вторыми входами блоков ШИМ 1 О и 9,. Первые выходы преобразователей 4 и 5 сигналов датчиков;соединены с входами соответству 1147943 3ющих корректоров 7 и 8 АЧХ, а вторые - с первыми входами соответствующих блоков ШИМ 9 и 10. Выходыкорректоров 7 и 8 АЧХ подключенык первым входам усилителей 11 и 12мощности, вторые. входы которых соединены с выходами соответствующихблоков ШИМ 10 и 9. Выходы усилителей 11 и 12 мощности, соединеныс управляющими обмотками 13, 14,и 15, 16. Обмотки 13 и 14 включенымежду собой дифференциально (аналогично включены обмотки 15 и 16).Предлагаемый способ осуществляют следующим образом (рассмотримсмещение быстровращающегося валапо координате),Датчиком положения по координате2 регистрируют смещение иподают сигнал смещения в преобразователь 5 сигнала датчика. Датчиком 3 скорости регистрируют скоростьвращения вала и через преобразователь 6 сигнала датчика скорости подают на второй вход блока ШИМ 10,С первого выхода датчика 5 сигналсмещения подают на блок 8, где корректируют АЧХ сигнала смещения всоответствии с известным способомподвешивания. Одновременно с второговыхода датчика 5 сигнал смещенияподают на первый вход блока ШИМ 10,где производят широтно-импульснуюмодуляцию сигнала с амплитудой импульсов, зависящей от скорости вращения вала. Скорректированный сигнал с блока 8 подают на первый вход. усилителя 12 мощности, с помощью которого изменяют ток в обмотках 15.и 16 электромагнитов, посредствомкоторых реализуют силу, направленнуюпротивоположно смещению. Одновременномодулированный сигнал с блока 10 по. -дают на второй вход усилителя 11 мощности, с помощью которого изменяютток в обмотках 13 и 11 электромагнитов, посредством которых реализуютсилу, направленную перпендикулярно, смещению.Аналогично производят управлениеположением вращающегося вала при смещении его по координатеПредлагаемый способ обеспечиваетувеличение скорости управления положением быстровращающегося вала (ужепри частоте вращения 10000 об/минскорость управления увеличиваетсяв 10 раз), увеличение скорости управления положением быстровращающегося3 11 вала при увеличении скорости вращения вала.Наиболее целесообразно применение бесконтактного подвещивания валов, в том числе быстровращающихся, в специальных условиях (агрессивные,х 70 с О Ти аж 897 ПодписиоеУагород, . ул. Проектмая, 4 ФЖМТ ЙЦЩПИЗаказ 1567/35 4794.3 4загрязненные, стерильные, радиактивные среды, вакуум, сверхнизкие температуры), когда подвешивание с помощью обычных подпипников качения 5 или скольжения затруднено или невозможно,60 80 х 1 О ОЦюцн
Заявка
3621146, 11.07.1983
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ИМ. АКАД. В. Н. ОБРАЗЦОВА
КОЧЕТКОВ ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ, КРАСНОВ МИХАИЛ ПЕТРОВИЧ, ЛЯХОВ КОНСТАНТИН БОРИСОВИЧ, МЕДВЕДЕВ ВЯЧЕСЛАВ ВИКТОРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: F16C 32/04, G01M 13/04
Метки: бесконтактного, быстровращающегося, вала, подвешивания
Опубликовано: 30.03.1985