Електродинамічний вібратор

Елеісгродинамічний вібратор, що містить магнітопровід з обмоткою підмагнічування, установлену в повітряному зазорі магнітопроводу рухому циліндричну котушку, довжина якої більша довжини повітряного зазору, задавальний генератор, форсуючий блок, перший, другий і третій суматори, підсилювач струму, перший і другий блоки диференціювання, коло зворотного зв'язку, яке має послідовно сполучені датчик переміщення рухомої платформи з котушкою і блок зворотного зв'язку, вихід якого сполучений з другим входом другого суматора, вихід якого через підсилювач струму сполучений з обмоткою збудження рухомої котушки, а перший вхід другого суматора сполучений з виходом першого суматора, послідовно з'єднані перший і другий блоки диференціювання, вхід першого з яких через другий підсилювач напруги сполучений з першим входом третього суматора, другий вхід якого через третій підсилювач напруги сполучений з виходом першого блока диференціювання, третій вхід через четвертий підсилювач напруги сполучений з виходом другого блока диференціювання, який відрізняється тим, що він додатково містить перший і другий аперіодичні блоки, блок ділення, перший і другий блоки множення, причому вихід задавального генератора через послідовно з'єднані форсуючий блок і блок ділення сполучений з першим входом першого суматора, другий вхід якого сполучений з виходом третього суматора безпосередньо, а третій вхід - з виходом другого блока множення, один вхід якого сполучений з виходом першого блока диференціювання, а другий вхід через послідовно з'єднані другий аперіодичний блок, перший підсилювач напруги, перший блок множення, перший і другий входи якого об'єднані, і другий аперіодичний блок сполучений з виходом джерела постійної напруги, а вхід «Подільник» блока ділення сполучений з виходом другого аперіодичного блока 00 Винахід відноситься до області вібраційної техніки, а саме, до електродинамічних збуджувачів коливань і може знайти застосування як джерело механічних коливань в стендах для віброзбудження і моделювання різних типів вібраційних навантажень Відомим Є електродинамічний вібратор, що містить магнітопровід з обмоткою підмагнічування, установлену в повітряному зазорі магнітопровода рухому циліндричну котушку, довжина якої більше довжини повітряного зазору, задавальний генератор, вихід якого під'єднаний до обмотки рухомої котушки через послідовно сполучені перший і другий суматори, і підсилювач струму, два послідовно сполучених блока диференціювання, виходи кожного з яких сполучені з входами першого суматора, а також коло зворотного зв'язку, що містить послідовно сполучені датчик переміщення циліндричної рухомої котушки вібратора і блок зворотно го звязку, вихід якого сполучений з другим входом другого суматора, а вихід датчика переміщення рухомої котушки вібратора сполучений з входом першого блока диференціювання і з четвертим входом першого суматора (див ав св СРСР №623585, МПК ВО 6 В 1/04, 1978) Недоліком відомого пристрою є недостатня точність формування заданого силового навантаження на випробуваний об'єкт, що пояснюється недостатньою точністю прийнятої математичної моделі електродинамічного вібратора, яка враховує тільки механічну частину його функціонування і не враховує процеси, що відбуваються в обмотці рухомої котушки, що призводить до зменшення ккд Найбільш близьким по технічній суті і результатах, що отримуються, є електродинамічний вібратор, що містить магнітопровід з обмоткою підмагнічування, установлену в повітряному зазорі (О о (О 60648 лювач струму сполучений з обмоткою збудження магнітопровода рухому циліндричну котушку, доврухомої котушки, а перший вхід другого суматора жина якої більша довжини повітряного зазору, засполучений з виходом першого суматора, послідодавальний генератор, перший і другий суматори, вно з'єднані перший і другий блоки диференціюпідсилювач струму, перший і другий блоки дифевання, вхід першого з яких через другий підсилюренціювання, коло зворотного зв'язку, що містить вач напруги сполучений з першим входом послідовно сполучені датчик переміщення рухомої третього суматора, другий вхід якого через третій циліндричної котушки і блок зворотного зв'язку, підсилювач напруги сполучений з виходом першовихід якого сполучений з другим входом другого го блока диференціювання, третій вхід через четсуматора, вихід якого через підсилювач струму вертий підсилювач напруги сполучений з виходом сполучений з рухомою циліндричною котушкою, другого блока диференціювання, згідно з винаховихід датчика переміщення рухомої котушки сподом, вібратор додатково містить перший і другий лучений з входом першого блока диференціюванаперіодичні блоки, блок ділення, перший і другий ня, вихід якого сполучений з входом другого блока блоки множення, причому вихід задавального гедиференціювання, перший, другий, третій, четвернератора через послідовно з'єднані форсуючий тий і п'ятий підсилювачі напруги, форсуючий блок, блок і блок ділення сполучений з першим входом третій блок диференціювання і третій суматор, першого суматора, другий вхід якого сполучений з причому вихід задавального генератора через виходом третього суматора безпосередньо, а трепослідовно з'єднані перший підсилювач напруги і тій вхід - з виходом другого блока множення, один форсуючий блок сполучений з першим входом вхід якого сполучений з виходом першого блока першого суматора, другий вхід якого через третій диференціювання, а другий вхід через послідовно блок диференціювання сполучений з виходом трез'єднані другий аперіодичний блок, перший підситього суматора, перший вхід якого через другий лювач напруги, перший блок множення, перший і підсилювач напруги сполучений з виходом датчика другий входи якого об'єднані, і другий аперіодичпереміщення рухомої циліндричної котушки, друний блок сполучений з виходом джерела постійної гий вхід через третій підсилювач напруги сполученапруги, вхід «Подільник» блока ділення сполучений з виходом першого блока диференціювання, а ний з виходом другого аперіодичного блоку третій вхід через четвертий підсилювач напруги сполучений з виходом другого блока диференціюЗастосування запропонованого електродинавання, вихід датчика переміщення рухомої циліндмічного вібратора з усіма суттєвими ознаками, ричної котушки через п'ятий суматор сполучений з включаючи ВІДМІННІ, дозволяє формувати задане третім входом першого суматора (див декларасилове навантаження на випробуваний об'єкт з ційний патент України на винахід №45161, МПК більш високою точністю, тому що є можливість ВО6В1/04, 2001) урахування не тільки механічних процесів коливань рухомої системи вібратора, електричних проНедоліком відомого пристрою є недостатня цесів в обмотці збудження рухомої котушки, але і точність формування заданого силового навантаелектричних процесів в обмотці підмагнічування ження на випробуваний об'єкт, що пояснюється магнітопроводу, що сприяє збільшення К К Д вібнедостатньою точністю прийнятої для формування ратора алгоритму керування математичної моделі електродинамічного вібратора, яка враховує тільки меПояснюється це наступним Розробка алгориханічні процеси його функціонування і електричні тму формування заданого силового навантаження процеси в обмотці котушки збудження і не врахона випробуваний об'єкт при відтворенні вібрації вує процеси в обмотці котушки підмагнічування, базується на наступних міркуваннях, що також призводить до зменшення К К Д електМеханічне переміщення рухомої котушки збуродинамічного вібратора дження електродинамічного вібратора відповідає в операційній формі наступному диференційному В основу винаходу поставлене завдання створівнянню другого порядку, а саме рити такий електродинамічний вібратор, в якому за рахунок нової структурної схеми системи керу( m p 2 + b p + c)X(p) = B n (p)l k l k (p), (1) вання, що моделює процеси в механічній системі Де вібратора - коливання рухомої котушки і електричm - маса рухомої системи вібратора разом з ній системі вібратора - процеси в обмотках збувипробуваним об'єктом, дження і підмагнічування, підвищується точність формування заданого силового навантаження на b - коефіцієнт демпфування, випробуваний об'єкт, що призводить також до підс - коефіцієнт жорсткості ПІДВІСКИ рухомої сивищення К К Д електродинамічного вібратора стеми вібратора, Поставлене завдання вирішується тим, що Х(р) - операційне зображення переміщення електродинамічний вібратор, що містить магніторухомої системи вібратора провід з обмоткою підмагнічування, установлену в R(p) - операційне зображення сили реакції, повітряному зазорі магнітопроводу, довжина якої що діє між випробуваним об'єктом і платформою більше довжини повітряного зазору, задавальний вібратора, жорстко з'єднаною з рухомою котушгенератор, форсуючий блок, перший, другий і трекою, тій суматори, підсилювач струму, перший і другий блоки диференціювання, коло зворотного зв'язку, що містить послідовно сполучені датчик переміщення рухомої платформи з котушкою і блок зворотного зв'язку, вихід якого сполучений з другим входом другого суматора, вихід якого через підси ВП(Р) - операційне зображення магнітної індукції в повітряному зазорі магнітопровода, що формується при надходженні струмів обмотку підмагнічування вібратора, ня, 60648 ному силовому навантаженню на випробуваний 'к - довжина дроту обмотки котушки збудженоб'єкт Ik (P) - операційне зображення струму, що протікає в обмотці рухомої котушки збудження вібратора, р = d/dt - оператор диференціювання Електричні процеси в замкнутому колі обмотки рухомої котушки вібратора моделюється диференційним рівнянням першого порядку, що в операційній формі має вигляд (pL k +r k )l k (p) = U k (p)-B n (p)l k X(p)p, (2) Де Lk - індуктивність обмотки рухомої котушки збудження, rk - опір обмотки рухомої котушки збудження, U|