Устройство стабилизации тока электромагнита
Изобретение относится к устройствам управления исполнительными электромагнитами систем автоматики, в частности систем управления манипуляторов, и может быть использовано для стабилизации токов различного вида нагрузок. Целью изобретения является повышение стабильности работы , технологичности, надежности, облегчение монтажа и наладки, Новизна предлагаемого устройства заключается во введении в известное устройство дополнительных элементов: транзистора 9 и потенциометра 10 и образовании новых функциональных связей. Ток электромагнита является функцией входного управляющего напряжения, величины сопротивления балластного резистора 8 и соотношения сопротивлений частей потенциометра 10 и практически не зависит от величины коэффициентов усиления операционных усилителей . 1 ил. сл с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 0 1 F 7/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР м ам
1 1 Л@ J QjgIBpг " .
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748669/07 (22) 19.07.89 (46) 07.10.91, Бюл, 1Ф 37 (72) В. А. Каплунов и В. А. Пикулев (53) 621.318.3-5(088.8) (56) Гутников В. С, Применение операционных усилителей в измерительной технике.
Л.; Энергия, 1975, с. 47, рис. 22в.
Авторское свидетельство СССР
1Ф 1372376, кл. Н 01 F 7/18, 1986. (54) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА
ЭЛ Е КТРОМАГНИТА (57) Изобретение относится к устройствам управления исполнительными электромагнитами систем автоматики, в частности систем управления манипуляторов, и может
ÄÄ5LJÄÄ 1683079 А1 быть использовано для стабилизации токов различного вида нагрузок. Целью изобретения является повышение стабильности работы, технологичности, надежности, облегчение монтажа и наладки, Новизна предлагаемого устройства заключается во введении в известное устройство дополнительных элементов . транзистора 9 и потенциометра 10 и образовании новых функциональных связей. Ток электромагнита является функцией входного управляющего напряжения, величины сопротивления балластного резистора 8 и соотношения сопротивлений частей потенциометра 10 и практически не зависит от величины коэффициентов усиления операционных усилителей. 1 ил.
1683079
Изобретение относится к устройствам управления исполнительными электромагнитами систем автоматики, в частности систем управления манипуляторов, и может быть использовано для стабилизации тока других видов нагрузки.
Целью изобретения является повышение стабильности работы, технологичности, надежности, облегчение монтажа и наладки.
Н а чертеже представлена электрическая схема устройства, Устройство стабилизации тока электромагнита состоит из первого 1 и второго 2 дифференциальных операционных усилителей (ОУ), неинвертирующие входы которых подключены к первому выводу 3 источника
4 управляющего напряжения, второй вывод
5 которого соединен с общей шиной (землей, корпусом) 6, первый транзистор 7, база которого соединена с выходом ОУ 1, а эмиттер — с инвертирующим входом последнего и через балластный резистор 8 — с эмитте ром второго транзистора 9 противоположного типа проводимости, соединенного с общей шиной 6 потенциометром 10 (Rn), средний вывод которого соединен с инвертирующим входом ОУ 2, а выход последнего соединен с базой второго транзистора 9, коллектором соединенного с первым выводом 11 для подключения источника питания, коллектор первого транзистора 7 соединен с первым выводом для подключения нагрузки 12, а вторые выводы для подключения нагрузки и источника питания, соответственно 13 и 14, соединены вместе с собой и общей шиной.
Устройство работает следующим образом.
При подаче на вход устройства, т.е. на неинвертирующие выходы ОУ 1 и ОУ 2, отрицательного управляющего напряжения
0У (для использованных в схеме на чертеже транзисторов 7 р — n-р-типа и транзисторов
9 n — р — и-типа и заземленном отрицательном полюсе источника питания) ток I- через обмотку электромагнита, балластный резистор, потенциометр и транзисторы протекает а направлении, соответствующем проводимости указанного типа каждого транзистора. В силу большого коэффициента усиления современных операционных усилителей (>1I0 000), их малых входных токов, которые можно не учитывать, как и базовые токи транзисторов, падения напряжений на балластном резисторе URg и на той части потенциометра, которая обозначена как R, т.е. Up„I,равны в силу равенства потенциалов на всех входах обоих операционных усилителей и, следовательно, на заземленной части потенциометра (Rn ), т,е. очевидно, что
0У URII
URAL = UR „ (2) 10 Так как токи через обе части потенциометра равны, то по закону Ома
IRï
II "У и п
R u (3) URq йп Rn = 1н Вб (4)
Следовательно, учитывая (1) и (2) 20
UR< 0у R<
1н = — = — —, (5) Rll т.е. ток электромагнита является функцией
25 входного, управляющего напряжения, величины сопротивления балластного резистора и соотношений сопротивлений частей потенциометра R„R,, иначе говоря, зависит
П от положения его ползунка и не зависит от величин коэффициентов усиления операционных усилителей (при их достаточно большой величине, что практически и имеет место), и от величины нагрузки, что и является характерным для стабилизаторов тока, при постоянном 0уток нагрузки также неизменен. Из выражения (5) очевидно, что для работы данного устройства не требуется наличие ЭДС смещения операционных усили0 телей, т.е. оно может работать при нулевом
ЭДС смещения, при котором его температурный дрейф минимален, что повышает стабильность работы. При заданных величинах сопротивления балластного резистора и управляющего напряжения требуемый ток стабилизации легко изменяется движением ползунка потенциометра, что облегчает наладку и эксплуатацию устройства, не требует тщательного подбора балластного резистора, операционных усилителей и т.д.
Технический эффект от использования устройства стабилизации тока электромагнита определяется повышением стабильности работы, технологичности и надежности.
Облегчается его мохтаж и наладка.
Формула изобретения
Устройство стабилизации тока электромагнита, содержащее первый и второй выводы для подключения обмотки электромагнита, первый и второй выводы
1б83079
Составитель А.Каретников
Редактор О.Хрипта Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий
Заказ 3417 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 для подключения источника управляющего напряжения, первый и второй выводы для подключения источника питания, первый и второй дифференциальные операционные усилители, балластный резистор и транзистор, причем эмиттерно-коллекторный переход транзистора, балластный резистор и выводы для подключения обмотки электромагнита соединены последовательно, база транзистора соединена с выходом первого дифференциального операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с первым выводом источника управляющего напряжения, второй вывод которого, а также вторые выводы для подключения обмотки электромагнита и источника питания соединены с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности работы, технологичности, надежности, облегчения монтажа и наладки, в него введен второй транзистор противоположного типа проводимости и потенциометр, коллектор первого транзистора соединен с первым выводом для
5 подключения обмотки электромагнита, а эмиттер — с инвертирующим входом первого дифференциального операционного усилителя и с выводом балластного резистора, другой вывод которого соединен с эмитте1д ром второго транзистора, соединенного с общей шиной сопротивлением потенциометра, средний вывод которого соединен с инвертирующим входом второго дифференциального операционного усилителя, неин15 вертирующий вход которого соединен с неинвертирующим входом первого диффе.ренциального операционного усилителя, а выход — с базой второго транзистора, коллектор которого соединен с первым выво20 дом источника питания.
