Устройство для управления электромагнитом

 

Устройство для управления электромагнитом относится к электротехнике и может найти применение при управлении различньми электромагнитами . Целью изобретения является повышение точности управления. Форсированное включение обеспечивается посредством подключения к нагрузке через ключ 2 форсирующего источника напряжения . В момент достижения тока нагрузки определенной величины срабатывает первый пороговый элемент 14 и ключ 2 отключает форсирующий источник. Через определенное время, соответствующее требуемому значению тока в нагрузке, ключ 2 подключают к нагрузке , удерживающей источник, что обеспечивает поддержание электромагнита в сработанном состоянии. Контроль за током позволяет избежать влияния дестабилизирующих факторов на снижение быстродействия, т.е. повышается точность управления. 2 ил. (Л 5 И Общ Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4048530/24-07 (22) 04.04.86 (46) 30. 08. 87. Бюл, N 32 (72) О, С. Овсянников и А. В. Пименов (53) 621.318,3-5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 558321, кл, Н 04 Н 47/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 805438, кл. Н 04 Н 47/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 674113, кл. Н 01 Н 47/02, 1975, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕК—

ТРОМАГНИТОМ (57) Устройство для управления электромагнитом относится к электротехнике и может найти применение при управлении различными электромагни(5i)4 Н 01 F 7/18 Н 01 Н 47/02 тами. Целью изобретения является повышение точности управления, Форсированное включение обеспечивается посредством подключения к нагрузке через ключ 2 форсирующего источника напряжения, В момент достижения тока нагрузки определенной величины срабатывает первыйпороговый элемент 14 и ключ 2отключает форсирующийисточник.

Через определенное время, соответствующее требуемому значению тока в нагрузке, ключ 2 подключают к нагрузке, удерживающей источник, что обеспечивает поддержание электромагнита в сработанном состоянии, Контроль за током позволяет избежать влияния дестабилизирующих факторов на снижение быстродействия, т ° е. повышаетсд точность управления. 2 ил. для управления электромагнитами.

Цель изобретения — повышение точ5 ности управления, На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — временные диаграммы токов и напряжений на выходах элементов схемы, поясняющие работу устройства (индексы соответствуют номерам позиций элементов и обозначениям на фиг, 1, масштаб произвольный).

Устройство содержит первый 1 и второй 2 управляемые ключи, обратный диод 3. Одни из выводов ключей 1 и 2 и диода 3 соединены с первым выходным выводом 4 для подключения нагрузки типа R-L. Другие выводы ключа

1, диода Зи ключа 2 соединеныпо отдель— ности соответственно с выводом 5 для подключения удерживающего источника напряжения U> с выводом 6для подключения форсирующегоисточника напряжения

U4, и с общим первым выходным выводом 7 для подключения нагрузки и одноимен25 ных полюсов указанных источников.

Управляющий блок 8 имеет входной вывод 9 и первый 10 и |зторой 11 вы- д0 воды, которые соединены с управляю-; щими входами соответственно первого

l и второго 2 ключей, В цепь первого ключа 1 включен измерительный элемент первого датчика 12 тока

35 (возможно включение в место, указанное 12 ), а в цепь диода 3 включен измерительный элемент второ1 о датчйка 13 тока (возможно включение в место, указанное 13 ), Входы первого 40 (14 и второго 15 пороговых элементов соединены соответственно с выходами датчиков 12 и 13. Выходы пороговых элементов 14 ;нены соответственно с дополчительными входными выводами 16 и 17 управляющего блока 8. Блок 8 состоит из элемента 18 запрета, элемента 19 совпадения, логического триггера 20 (например, типа R-S) и элемента 21 установа триг50 гера 20 (пример схемотехнической реализации элемента дан на фиг ° 1), Устройство работает следующим образом, При подключенных источниках на55 пряженич П,< и U ф и нагрузки R L (электромагнитная нагрузка) и при отсутствии управляющего сигнала U с на входном выводе 9 блока 8 ключи

1 l 3341

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

92 2

1 и 2 выключены и тока в нагрузке нет, При подаче на входной. вывод 9 блока 8 управляющего сигнала U соответствующего логической единице (для принятого соглашения положи,тельной логики), с выхода 21 формируется сигнал, соответствующий диаграмме h на фиг ° 2, при этом триггер 20 (независимо от того, в каком состоянии он находился до этого) устанавливается в состояние (диаграмма В на фиг. 2), соответствующее подаче с его выхода на вход элемента

19 логической единицы, вследствие чего на выходном выводе 10 — логическая единица — к,чюч I открыт и нагрузка RL подключена на напряжение

U форсирующего источника. При этом на выходе элемента )8 — логический нуль, ключ 1 — заперт и источник к нагрузке не подключен, E нагрузке происходит форсированное нарастание тока под действием напряжения U (фиг ° 2т), подвижный элемент электромагнита начинает движение со все более увеличивающейся скоростью, При определенном токе нагрузки, соответствующем решению задачи оптимального по быстродействию безвибрационного управления, когда скорость движения подвижногс элемента электромагнита максимальна, происходит срабатывание порогового элемента 14 (фиг, 28), вследствие чего триггер 20 изменяет свое состояние и с его выхода логический нуль через элемент

)9 обеспечивает выключение ключа 1, отключая нагрузку от источника напряжения U одновременно логический нуль с выхода элемента 19 поступает на запрещающий вход элемента 18, вследствие чего последний будет подготовлен к восприятию информации в виде логических единиц на его входах (на первом вхоце уже присутствует логическая единица от входа 9), В процессе спада то ка в нагрузке ток через датчик 12 резко спадает до нуля (диаграмма 1, на фиг„ 2), обеспечив возврат элемента 14 в исходное состояние, при этом на вход 16 поступает логическая единица, которая не изменяет состояние триггера (т.е. с его выхода будет по-прежнему логический нуль), Через датчик 13 ток скачком увеличивается до своего максимального значения (диаграмма Е на з 133 фиг, 2), что вызывает срабатывание порогового элемента 15 (диа.. :..." а х на фиг..2), с выхода которой логический нуль обеспечивает через элемент 18 запертое состояние ключа 2 (диаграмма з на фиг, 2), т,е. ток в нагрузке уменьшается, протекая по цепи диод 3 и датчик 13 тока ° При определенном минимальном токе в нагрузке пороговый элемент возвращается в исходное. состояние и с его выхода на второй вход элемента 18 запрета поступает логическая единица, вследствие чего ключ 2 открывается и подключает к нагрузке источник удерживающего напряжения U„>, который обеспечивает поддержание подвижного элемента электромагнита .в сво ем конечном ("сработанном") состоянии.

При исчезновении входного сигнала U (это соответствует логическому нулю) ключ 2 выключается, в результате чего ток нагрузки уменьшается, замыкаясь через диод 3.

Благодаря введенным средствам (в зависимости от напряжения форсир 1юще— го источника, которое в несколько раз больше, чем напряжение удерживающего источника) в несколько раз повышается быстродействие устройства, а формирование интервалов управления посредством четкой фиксации значений тока полностью устраняет вибрацию подвижного элемента электромагнита при его срабатывании (при воздействии различных дестабилизирующих факторов оптимальность управления сохраняется), что повышает точность управления, 4192

Формула изобретения

Устройство для управления электромагнитом, содержащее выводы для подключения обмотки электромагнита, два управляемых ключа, выводы для подключения источников форсирующего и удерживающего напряжений, блок управления с формирователем импульсов с одним axonным и двумя выходными выводами, и обратный диод, причем

50 первые выводы для подключения обмотки электромагнита, источника форсирующего напряжения и источника удерживающего напряжения объединены между собой, второй выход для подключения обмотки электромагнита через первый управляемый ключ соединен с вторым выводом для подключения источника форсирующего напряжения и через второй управляемый ключ — с вторым выводом для подключения источника удерживающего напряжения, выходные выводы блока управления подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены два датчика тока, два пороговых элемента, блок управления содержит элемент запрета, элемент совпадения, триггер и выполнен с двумя дополнительными входными выводами, причем первый датчик тока вклю чен в цепь первого управляемого клюФ ча, второй датчик тока включен в цепь обратного диода, выходы первого и второго датчиков тока подключены соответственно к входам первого и второго пороговых элементов, выход первого порогового элемента подключен к первому дополнительному входному выводу блока управления, а выход второго порогового элемента— к второму, выход элемента совпадения блока управления соединен с первым выходным выводом блока управления и запрещающим входом элемента запрета блока управления, первые входы элементов совпадения и элементы запрета объединены между собой и подключены к входному выходу блока управ-. ления и входу формирователя импульсов блока управления, выход которого подключен к первому входу триггера, другой вход которого соединен с первым дополнительным входным выводом блока управления, второй вход элемента совпадения соединен с выходом триггера, а второй вход элемента запрета соединен с вторым дополнительным входом блока управления, 1334 192

Составитель А, Каретников

Техред М.Дидык Корректор M„ Демчик

Редактор А. Ревин

Заказ 3967/48 Тираж 697

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4