Устройство для управления электромагнитным механизмом

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при управлении различными электромагнитами . Целью изобретения является повышение точност оптимального по быстродействию управления. Форсированное включение обеспечивается суммой напряжений форсирующего и удерживающего источников. В момент достижения тока нагрузки определенной величины срабатывает первый пороговый элемент 16, что вызывает выключение ключей I и 2. Через определенное время, соответствующее требуемому значению тока в нагрузке, срабатывает второй пороговый элемент 17, вследствие чего включается ключ 1 и нагрузка поддерживается во включенном состоянии удерживающим источником . Контроль тока в нагрузке позволит повысить точность управления при влиянии дестабилизирующих факторов. 2 ил. (Л СО СП О5 фцг.7

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1356014

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4050065/24-07 (22) 04.04.86 (46) 30.11.87. Бил. ¹ 44 (72) О.С. Овсянников (53) 621.318.3-5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 805438, кл. Н 01 Н 47/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 588321, кл. Н 01 Н 47/02, 1975. (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТ—

РОМАГНИТНЬМ МЕХАНИЗМОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при управлении различными электромагнитами. Целью изобретения является повышение точности, оптимального по быстродействию управления. Фор(дц 4 H 01 F 7/18, H 01 H 47/02 сированное включение обеспечивается суммой напряжений форсирующего и удерживающего источников. В момент достижения тока нагрузки определенной величины срабатывает первый пороговый элемент 16, что вызывает выключение ключей 1 и 2. Через определенное время, соответствующее требуемо— му значению тока в нагрузке, срабатывает второй пороговый элемент 17, вследствие чего включается ключ 1 и нагрузка поддерживается во включенном состоянии удерживающим источником. Контроль тока в нагрузке позволит повысить точность управления при влиянии дестабилизирующих факторов.

2 ил.

1 135601

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромагнитными механизмами, в частности электромагнитны5 ми клапанами в газовьж и гидросистемах, электромагнитными контакторами, электромагнитными пускателями и т.д.

Целью изобретения является повышение точности оптимального по быстро- !р действию управления.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства для управления электромагнитным механизмом; на фиг. 2 — диаграммы токов и напряжений на выходах элементов схемы, поясняющие работу устройства (индексы соответствуют номерам позиций элементов и обозначениям на фиг. 1). 20

Устройство содержит первый 1 и второй 2 управляемые ключи; и обратный 3 и разделительж(й 4 диоды. Одни из выводов ключа 1 и диода 3 соединены с первым выходным выводом 5 25 для подключения электромагнитной нагрузки типа R-L. Одни из выводов второго ключа 2 и диода 4 (его электГ рическая цепь) соединены с вторым выходным выводом 6 для подключения 3п нагрузки. Другой вывод ключа 1 соединен с выводом 7 для подключения источника удерживающего напряжения

Другой вывод диода 4 (его цепь) соединен с общим выводом 8 для подключения разнополярных полюсов источников удерживающего !5 „ и форсирующего U напряжений. Общая электричесФ кая цепь ключа 2 и диода 3 соединена с выводом 9 для подключения источ- 4р ника форсирующего напряжения L ф.

Блок 10 управления имеет управляющий входной вывод 1 и первый 12 и второй 13 выходные выводы, которые соединены с управляющими входами соответственно первого 1 и второго 2 ключей.

В общую цепь ключа 2 и диода 3 включен измерительный элемент первого датчика 14 тока, а в цепь разделительного диода 4 — измерительный элемент датчика 15 тока (можно включать его в место, указанное позицией

15 ). Входы пороговых элементов 16 и 17 соединены с выходами датчиков

14 и 15 тока соответственно. Выходы пороговых элементов 16 и 17 соединены с первым и вторым входными выводами 18 и 19 соответственно блока

10 управления. Блок 10 управления состоит из элементов 10 и 21 совпадения (элементы И), логического триггера 22 (например, типа R-S) и формирователя 23 импульсов (элемента установа триггера).

На фиг. 1 показано возможное задействование общей шины.

Устройство работает следующим образом.

При подключенных источниках напряжения U>» Uj и нагрузки R-L и при отсутствии управляющего сигнала U на входном выводе 11 блока !О ключи

1 и 2 выключены и тока в нагрузке

R-L нет.

При подаче на входной вывод 11 управляющего сигнала U соответствующего логической единице, на выходе элемента 23 формируется сигнал, соответствующий диаграмме, показанной на фиг. 2б, при этом триггер 22 (независимо от того, :в каком состоянии он находился до этого) устанавливается в состояние (фиг. 2в), соответствующее подаче с его выхода на первый элемент 21 логической единицы, вследствие чего на выходном выводе

12 также будет логическая единица— ключ 2 открыт. Одновременно вследствие наличия логических единиц на входах элемента 20 (фиг. 2) открыт ключ 2, следовательно, нагрузка

R-L подключена на сумму напряжений источников U > и U >. происходит форсирование нарастание тока в нагрузке (Avr. 2r). 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 подвижного элемента электромагнита максимальна, происходит срабатывание порогового элемента 16 (фиг. 2д), вследствие чего триггер

2 изменяет свое состояние. Это вызывает выключение ключа 1. Сигнал с элемента 16 поступает также на вход элемента 20, что также вызывает выключение ключа 1.

Ток R-L-нагрузки начинает протекать через диоды 3 и 4 в источник

U<. При этом сразу же срабатывает элемент 17, обеспечивая логический нуль на одном из входов схемы 20, а элемент 16 возвращается в исходное

13560 состояние: с его выхода поступает сигнал, соответствующий логической единице, вследствие этого ключ 1 будет по-прежнему выключен (на диаграмме фиг. 2д) узкая просечка

1) 11 5 поясняет изменение состояния элемента 16). При достижении величины тока, соответствующей удержанию подвижного элемента в сработанном состоянии, изменит свое состояние эле— мент 16 — вернется в исходное состояние (фиг. 2к), это вызовет включение ключа 2 в соответствии с сигналом с элемента 20 (Ьиг. 2л), вследствие чего ток в нагрузке будет поддерживаться на уровне удержания источ— ником напряжения П„д . При исчезновении выходного сигнала 11, ключ 2 выключится. Ток нагрузки через диоды

3 и 4 течет в источник U@, т.е. обеспечивается форсированное уменьшение тока (источник U должен иметь воз—

Ф можность рекуперировать энергию, накопленную в нагрузке R-L). 25

Благодаря введенным средствам (в зависимости от величины U4 повы— шается быстродействие срабатывания в несколько раз, а формирование интервалов управления посредством фиксации значений тока позволяет полностью устранить вибрацию подвижного элемента при срабатывании) оптимальность управления сохраняется при воздействии дестабилизирующих факторов, так как интервалы управления формируются в зависимости от величины тока в нагрузке. Это позво— ляет повысить точность оптимального

40

50

55 управления.

Формула изобретения

Устройство для управления электромагнитным :механизмом, содержащее выводы для подключения обмотки электромагнита, два управляемых ключа, обратный и разделительный диоды, выводы для подключения источников форсирующего и удерживающего напряжений, блок упр авлени я с фор мир ов ат ел ем импульсов и одним входным и двумя выходными выводами, причем выводы для подключения разнополярных полюсов источников формирующего и удерживающего напряжения и один из выводов разделительного диода объединены между собой, вывод для подключения другого полюса Источника формирующего напряжения соединен с одним из выводов обратного диода непосредственно и с

14

4 первым выводом для подключения обмотки электромагнитного механизма и другим выводом разделительного диода через первый управляемый ключ, вывод для подключения другого полюса источника удерживающего напряжения через второй управляемый ключ соединен с вторым выводом для подключения обмот— ки электромагнитного механизма и другим выводом обратного диода, выходные выводы блока управления подключены соответственно к .управляющим входам первого и второго ключей, вход формирователя импульсов соединен с входным выводом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управле— ния, в него введены два датчика блока, два пороговых элемента, блок управления содержит два элемента совпадения и триггер и выполнен с двумя дополнительными входными выводами, причем первый датчик тока включен в общую цепь первого управляемого ключа и обратного диода, второй датчик тока включен в цепь разделительного 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 дополнительному входному выводу блока управления, выходы первого и второго элементов совпадения блока управления соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами блока управления, первые входы первого и второго элементов совпадения блока управления соединены между собой и подключены к входному выводу блока управления, второй вход первого элемента совпадения соединен с выходом триггера блока управления, первыи вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, второй вход которого под. ключен к выходу формирователя импульсов, второй вход второго элемента совпадения блока управления соединен с вторым входом триггера и первым допол- нительным входным выводом блока управления, третий вход второго элемента совпадения-подключен к второму дополнительному входному выводу блока управления.! 356014

Составитель А. Каретников

Редактор А. Лежнина Техред И.Попович Корректор Н. Король

Заказ 5797/44 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по длделам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4