×
18.05.2019
219.017.562c

Результат интеллектуальной деятельности: МАГНИТОИНДУКЦИОННЫЙ ДЕМПФЕР

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к электротехнике, в частности, к демпфирующим устройствам индукционного типа, работающим на принципе торможения вихревыми токами, и может быть использовано для демпфирования движения, например колебаний в механических системах. Магнитоиндукционный демпфер содержит, по крайней мере, одну пару магнитных полюсов и электропроводящий элемент, размещенный в их магнитном поле. Указанные элементы установлены с возможностью их относительного перемещения. Электропроводящий элемент выполнен, по крайней мере, с одним выступом, выступающим за габариты магнитных полюсов так, что он максимально приближен, по меньшей мере, к одному магнитному полюсу и пронизывается по высоте его краевыми магнитными потоками. Площадь выступа в любом его сечении, перпендикулярном направлению перемещения, выбрана из условия обеспечения минимально возможного электрического сопротивления для индуцируемых в электропроводящем элементе вихревых токов. Технический результат состоит в уменьшении массогабаритных характеристик, увеличении коэффициента демпфирования и повышении жесткости электропроводящего элемента. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к демпфирующим устройствам индукционного типа (работающим на принципе торможения вихревыми токами), и может быть использовано для демпфирования движения (например, колебаний в механических системах).

В инерционном демпфере, описанном в авторском свидетельстве СССР №1642559, МКИ5 Н02К 49/04, опубл. в Бюл. №14 15.04.91. и выбранном в качестве аналога, задача увеличения степени демпфирования решается применением дополнительных электропроводящих дисков (роторов) и дополнительных статоров с постоянными магнитами, что, по сути, эквивалентно размещению на одном валу нескольких инерционных демпферов и, как следствие, приводит к увеличению массогабаритных характеристик устройства из-за тиражирования дополнительных пассивных конструктивных элементов, не создающих эффекта индукционного торможения.

В демпфирующем устройстве, описанном в патенте Великобритании №2103023, МКИ3 Н02К 49/00 и выбранном в качестве прототипа, магнитоиндукционный демпфер содержит вращающийся электропроводящий элемент (ЭЭ) в виде дискового ротора постоянной толщины, размещенный в магнитном поле постоянных магнитов.

Недостаток известного устройства заключается в том, что наружный диаметр ротора значительно выступает за наружные поверхности полюсных наконечников, обеспечивая при этом минимально возможное электрическое сопротивление ротора для индуцируемых вихревых токов. Поэтому корпус приведенного демпфера, внутри которого вращается ротор, должен иметь габаритный размер не менее наружного диаметра ротора. Следовательно, величина наружного диаметра ротора напрямую влияет на один из габаритных размеров демпфера.

Кроме того, к недостаткам описываемого в указанном патенте демпфера относится то, что краевые магнитные потоки рассеяния, также участвующие в образовании вихревых токов, прежде чем пересечь ротор, значительную часть своего пути проходят через воздух, который имеет большое магнитное сопротивление. Чем дальше от магнита часть ротора, пронизываемая магнитным потоком, тем меньше будет напряженность магнитного поля в этом месте и тем меньшей силы будет индуцируемый вихревой ток и соответственно меньше развиваемый коэффициент демпфирования.

Недостаток известного устройства заключается также в том, что приведенная конструкция ротора обладает малой жесткостью, так как ротор имеет незначительную постоянную толщину по отношению к своему наружному диаметру. В зависимости от области применения, в прототипе - это космическое судостроение, демпфер может эксплуатироваться при больших механических нагрузках, а в этом случае предпочтительней иметь конструкцию ротора с повышенным запасом по жесткости.

Технические результаты, получаемые при реализации данного изобретения, состоят в уменьшении массогабаритных характеристик магнитоиндукционного демпфера, увеличении коэффициента демпфирования демпфера и повышении жесткости ЭЭ.

Это достигается тем, что в магнитоиндукционном демпфере, содержащем, по крайней мере, одну пару магнитных полюсов и ЭЭ, размещенный в их магнитном поле, причем указанные элементы установлены с возможностью их относительного перемещения, новым является то, что ЭЭ выполнен, по крайней мере, с одним выступом, выступающим за габариты магнитных полюсов так, что он максимально приближен, по меньшей мере, к одному магнитному полюсу и пронизывается по высоте его краевыми магнитными потоками рассеяния, при этом площадь выступа в любом сечении, перпендикулярном направлению перемещения, выбрана из условия обеспечения минимально возможного электрического сопротивления для индуцируемых в ЭЭ вихревых токов.

Выполнение ЭЭ, по крайней мере, с одним выступом вдоль направления перемещения позволяет уменьшить массогабаритные характеристики демпфера, т.к. при этом фактически происходит перераспределение части материала ЭЭ, выступающего за габариты магнитных полюсов, что приводит к уменьшению одного из размеров ЭЭ.

Указанный выступ может иметь произвольную форму сечения, перпендикулярного направлению относительного перемещения, при этом площадь упомянутого сечения выступа выполняется исходя из условия обеспечения минимально возможного электрического сопротивления для индуцируемых в ЭЭ вихревых токов. В противном случае, увеличение площади сечения дает увеличение массы, а уменьшение - падение коэффициента демпфирования, т.е. в любом случае ведет к ухудшению удельных характеристик такого демпфера. При этом величина минимально возможного электрического сопротивления определяется в зависимости от энергии магнитов и площади магнитных полюсов.

Чем меньше необходимо выполнить габариты магнитоиндукционного демпфера, тем меньше следует выполнять воздушный зазор между магнитным полюсом и выступом ЭЭ, тоньше ширину выступа и больше его высоту.

Так как вихревые токи образуются в материале ЭЭ только при его поступательном или вращательном движении (или при движении магнитных полюсов), то выступ следует выполнять на всем протяжении пути перемещения.

Увеличение коэффициента демпфирования достигается более рациональным использованием краевых магнитных потоков рассеяния (также участвующих в индуцировании вихревых токов) за счет выполнения ЭЭ с выступом, т.к. при этом часть материала ЭЭ, которая формирует выступ, оказывается ближе, по крайней мере, к одному магнитному полюсу.

Чем ближе к магнитному полюсу расположен выступ, пронизываемый краевыми магнитными потоками рассеяния, тем больше будет напряженность магнитного поля в этом месте (меньше расстояние до выступа - меньше магнитное сопротивление для магнитного потока) и тем большей силы будет индуцируемый вихревой ток и соответственно больше развиваемый коэффициент демпфирования.

Также и в отношении высоты выступа: чем больше высота, тем больше пронизываемая магнитным потоком площадь ЭЭ, в котором индуцируются вихревые токи, тем больше развиваемый коэффициент демпфирования.

Повышение жесткости ЭЭ достигается непосредственно за счет самих выступов, так как они выполняют функцию ребер жесткости такой конструкции.

Таким образом, определенная форма ЭЭ магнитоиндукционного демпфера позволяет улучшить его массогабаритные характеристики, повысить коэффициент демпфирования, а также жесткость ЭЭ.

На чертеже показана схема одного из вариантов реализации заявленного магнитоиндукционного демпфера.

Здесь: 1 - пара магнитных полюсов; 2 - электропроводящий элемент (ротор); 3 - силовые линии магнитного поля (линии магнитной индукции); 4 - силовые линии краевых магнитных потоков рассеяния; А - выступы электропроводящего элемента; Б - направление вращательного движения электропроводящего элемента.

Изобретение реализуется следующим образом. В магнитном поле пары магнитных полюсов 1 находится ротор 2, который вращается в направлении Б. На роторе 2 вдоль направления относительного перемещения выполнены выступы А, при этом площадь любого сечения (перпендикулярного направлению перемещения) каждого из выступов А выбрана из условия обеспечения минимально возможного электрического сопротивления для индуцируемых в роторе 2 вихревых токов.

Заявляемое устройство работает следующим образом. При вращении ротора 2 в магнитном поле магнитных полюсов 1 в роторе 2 индуцируются вихревые токи, магнитное поле которых, взаимодействуя с магнитным полем магнитных полюсов 1, создает тормозящий момент.

Силовые линии магнитного поля 3, в том числе и силовые линии краевых магнитных потоков рассеяния 4, проходят через ротор 2 и его выступы А, которые с целью улучшения массогабаритных характеристик демпфера максимально приближены к магнитным полюсам 1 (что уменьшает диаметр ротора). Такое приближение выступов А ротора 2 к магнитным полюсам 1 создает прибавку коэффициента демпфирования за счет индуцирования от краевых магнитных потоков рассеяния дополнительных вихревых токов в выступах А.

Выступы А, фактически являясь ребрами жесткости, повышают жесткость конструкции ротора 2.

Магнитоиндукционныйдемпфер,содержащий,покрайнеймере,однупарумагнитныхполюсовиэлектропроводящийэлемент,размещенныйвихмагнитномполе,причемуказанныеэлементыустановленысвозможностьюихотносительногоперемещения,отличающийсятем,чтоэлектропроводящийэлементвыполнен,покрайнеймере,соднимвыступом,выступающимзагабаритымагнитныхполюсовтак,чтоонмаксимальноприближен,поменьшеймере,кодномумагнитномуполюсуипронизываетсяповысотеегокраевымимагнитнымипотоками,приэтомплощадьвыступавлюбомсечении,перпендикулярномнаправлениюперемещения,выбранаизусловияобеспеченияминимальновозможногоэлектрическогосопротивлениядляиндуцируемыхвэлектропроводящемэлементевихревыхтоков.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 40.
09.06.2019
№219.017.7951

Электровзрывное устройство для создания ударной волны

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к области создания импульсного давления посредством электрического взрыва проводника для образования кратковременной ударной волны с высокой амплитудой давления, и может быть использовано для испытания объемных образцов на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343449
Дата охранного документа: 10.01.2009
09.06.2019
№219.017.7adc

Устройство проводки пучка заряженных частиц

Заявленное изобретение относится к ускорительной технике и сильноточной электронике. Устройство проводки может быть использовано при конструировании систем ввода пучка заряженных частиц в различные ускорители, работающие в режиме однократных импульсов. В заявленном устройстве фокусирующая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002356193
Дата охранного документа: 20.05.2009
09.06.2019
№219.017.7c27

Тепловая батарея

Изобретение относится к резервным химическим источникам тока на твердом теле. Техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы, энергоемкости, надежности работы батареи, срока годности, механической прочности сборки, сохранности. Согласно изобретенияю тепловая батарея (ТБ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002369944
Дата охранного документа: 10.10.2009
19.06.2019
№219.017.849b

Защитная конструкция

Изобретение может использоваться в качестве защиты транспортных и стационарных устройств от аварийных воздействий, включая воздействие пуль стрелкового оружия, падения и пожары. Защитная конструкция содержит корпус и крышку, состоящие из наружного кожуха, внутренней облицовки с наполнителем из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002281366
Дата охранного документа: 10.08.2006
19.06.2019
№219.017.849d

Способ сохранения числа электронов в процессе ускорения в бетатроне

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при разработке и усовершенствовании индукционных циклических ускорителей. Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение поперечной неустойчивости электронного пучка и сохранение числа захваченных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002281622
Дата охранного документа: 10.08.2006
19.06.2019
№219.017.87a6

Теплостабилизированный сверхпроводник

Изобретение относится к области прикладной сверхпроводимости и может быть использовано при изготовлении сверхпроводников для сильно механически нагруженных сверхпроводящих обмоток, работающих в переменных режимах, например сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии, дипольных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002334296
Дата охранного документа: 20.09.2008
19.06.2019
№219.017.8802

Электрический соединитель

Изобретение относится к области электротехники и автоматики. Электрический соединитель состоит из розеточной и вилочной частей. Одна из них содержит основание и соединенный с ним эластичным элементом подвижный корпус. Эластичный элемент выполнен в виде ленты с несколькими рядами продольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002306646
Дата охранного документа: 20.09.2007
19.06.2019
№219.017.8840

Переход высоковольтный

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, используется, в частности, во взрывозащитной камере (ВЗК). Техническим результатом является создание герметичного ударопрочного высоковольтного перехода, работающего в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002322719
Дата охранного документа: 20.04.2008
10.07.2019
№219.017.aa9a

Способ определения местоположения стрелка на местности

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению местоположения объекта с использованием звуковых волн, в частности местоположения стрелка на местности. Способ определения местоположения стрелка на местности заключается в том, что включают запись звуковых сигналов при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002285272
Дата охранного документа: 10.10.2006
10.07.2019
№219.017.ae72

Способ переработки облученного ядерного топлива

Изобретение относится к области радиохимической технологии и может быть использовано для переработки облученного ядерного топлива. Способ переработки ОЯТ включает растворение топлива, экстракцию нитратов урана и актинидов нейтральными фосфорорганическими соединениями, растворенными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366012
Дата охранного документа: 27.08.2009
Показаны записи 21-21 из 21.
30.05.2020
№220.018.2256

Регулятор массового расхода воздуха

Регулятор массового расхода воздуха содержит входной и выходной воздушные каналы, выполненные в корпусе и разделенные между собой подпружиненным регулирующим органом, исполнительный механизм, который выполнен в виде электромеханического привода, установленного на корпусе с возможностью его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722253
Дата охранного документа: 28.05.2020
+ добавить свой РИД