МАГНИТОГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР С ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ

МАГНИТОГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР С ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ
Полезная модель относится к областям обогащения полезных ископаемых и переработке вторичного сырья и может быть использовано для сепарации по плотности смесей из различных немагнитных материалов.
Известно «УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ» RU ПМ 66597 (опуб. 10.09.2007) [1], содержащее последовательную цепь, подключенную между общей и положительной шинами питания, связанными непосредственно или через выпрямитель с первой и второй клеммами для подключения источника управляющего напряжения, и состоящую из транзисторного ключа и встречно включенного диода, выводы которого связаны с третьей и четвертой клеммами для подключения катушки электромагнита.
Недостатком известной конструкции является невозможность управления электропитанием обмотки возбуждения магнитогидростатического сепаратора.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Способ и устройство магнитогидростатической сепарации» US 6851557 (опуб. 2005-02-08) [2], содержащее незамкнутый магнитопровод, в зазоре которого расположена магнитная жидкость и минимум одна обмотка возбуждения и, соответственно, источник электропитания.
Известная конструкция позволяет управлять работой магнитогидростатического сепаратора.
Недостатком известной конструкции является низкая энергоэффективность, обусловленная потерями электроэнергии при регулировании тока в катушке возбуждения, особенно при нестабильности питающего напряжения. Недостатком также является ограниченный спектр используемых источников питания и пониженная стабильность работы сепаратора.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение энергоэффективности, расширение номенклатуры источников питания, повышение стабильности работы.
Технический результат достигается тем, что магнитогидростатический сепаратор, содержащий незамкнутый магнитопровод, в зазоре которого расположена магнитная жидкость, минимум одну обмотку (катушку) возбуждения (имеющую два вывода: первый и второй) и источник электропитания (имеющий два вывода: первый и второй), при чем первый вывод источника электропитания соединен с первым выводом обмотки возбуждения, характеризуется тем, что, дополнительно содержит минимум два электронных ключа, первый ключ включен между вторым выводом источника питания и вторым выводом обмотки возбуждения, а второй ключ подключен параллельно обмотке возбуждения (электромагнита).
Устройство может дополнительно содержать блок управления электронными ключами. Наличие блока управления позволит точнее регулировать параметры магнитогидростатического сепаратора.
Сепаратор может дополнительно содержать датчик тока в обмотке возбуждения, выход которого соединен с блоком управления электронными ключами. Наличие датчика тока позволит организовать устойчивую обратную связь для точной регулировки постоянной составляющей тока в обмотке.
На Фиг. изображена блок-схема питания магнитогидростатического сепаратора, где:
1 - обмотка возбуждения;
2 - источник электропитания;
3 - первый вывод источника электропитания;
4 - второй вывод источника электропитания;
5 - первый вывод обмотки возбуждения;
6 - второй вывод обмотки возбуждения;
7 - первый электронный ключ;
8 - второй электронный ключ.
Устройство сепаратора действует следующим образом: на первый вывод 5 обмотки возбуждения 1 подается напряжение от источника электропитания 2 через первый вывод источника электропитания 3. Второй вывод 4 источника электропитания 2 соединен со вторым выводом 6 обмотки возбуждения 1 посредством первого электронного ключа 7. Второй электронный ключ 8 соединен между первым 5 и вторым 6 выводами обмотки возбуждения 1. Ключи работают преимущественно «в противофазе», в течение времени, когда открыт первый электронный ключ 7 электромагнит получает электроэнергию от источника питания 2, мгновенное значение тока через обмотку 3 увеличивается, при достижении необходимого уровня тока, ключи переключаются, и ток от обмотки 3 течет через ключ 2, при этом мгновенное значение тока через обмотку 3 уменьшается, далее цикл повторяется.
Блок управления электронными ключами, также как и датчик тока в обмотке возбуждения, в качестве которого обычно используют низкоомный резистор, включенный последовательно с обмоткой возбуждения являются достаточно распространенными техническими решениями и на блок-схеме устройства не отражены.
Технический результат - повышение энергоэффективности достигается снижением потерь при регулировании тока в обмотке. Потери регулировки состоят только из потерь ключей, которые применяют с низким сопротивлением во время включения и высоким соспротивлением во время выключения. Достаточно высокая индуктивность обмотки позволяет уменьшить частоту переключений и дополнительно снизить потери от переходных процессов при переключениях.
Технический результат - расширение номенклатуры источников питания достигается тем, что появляется возможность перехода от источника питания с одним напряжением к источнику питания с другим источником питания без смены обмотки возбуждения.
Технический результат - повышение стабильности достигается расширением диапазона мгновенного значения питающего напряжения без снижения стабильности магнитного поля сепаратора.
Промышленное применение: Полезная модель может быть с успехом применена для производства магнитогидростатических сепараторов, обладающих энергоэффективностью и стабильностью работы.