Устройство для управления электромагнитом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, содержащее узел запуска, выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ,, триггер, схему сравнения, токоиэмерительный реэистор и вы/;- . воды для подключения источника питания , причем электронный ключ, выводы для подключения обмотки электром гнита и токоизмерительный резистор соединены последовательно, указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключения источника питания , токоизмерительный резистор соединен с одним из входов схемы сравнения , выход схемы сравнения соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу узла запуска, а выход - к управляющему входу электронного ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности управления элект-§ ромагнитом, в него введено инерцион л ное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистором, а выходс другим входом схемы сравнения. со 4 О 4j 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„SU„„1094074 А

3(Я) Н 01 F 7 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTMA

Ф"" °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ i Я (21) 3538004/24-07 (22) 21.01.83 . (46) 23,05,84. Бюл. NP 19 (72) Б.К.Давыдов, Г.С.Клейн, Б.P.Håæèõîâñêèé и А.Н.Суворов (71) Государственный ордена Трудового

Красного Знамени гидрологический инститчт (53) 621.318.52(088.8) (56) 1. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. М., "Энергия", 1972. с,233 „234 °

2. Авторское свидетельство СССР

N 587514, кл. Н Ol F 7/18, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 752517, кл.Н Ol F 7/18, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ .

ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, содержащее узел запуска выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ, триггер, схему сравнения, токоизмерительный резистор и выводы для подключения источника питания, причем электронный ключ, выводы для подключения обмотки электромагнита и токоизмерительный резистор соединены последовательно, указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключения источника питания, токоизмерительный резистор соединен с одним из входов схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу узла запуска, а выход — к управляющему входу электронного ключа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности управления элект-g

С2 ромагнитом, в него введено инерционное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистором, à выход - с другим входом схемы сравнения.

1094074

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например„ в качестве электропривода лентопротяжного механизма самописца с автономным электропитанием. 5

Известно устройство для управления электромагнитом с подвижным якорем, содержащее индуктивную катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через добавочное сопротивление, которое шунтировано замкнутым контактом, связанным с подвижным якорем. При обесточенной обмотке контакт замкнут, его размыкание происходит лишь в конце хода якоря, при этом 15 добавочное сопротивление подсоединяется последовательно к обмотке электромагнита и ток нарастает до меньшего

"установившегося значения, величина которого все же достаточна для удер- 20 жания электромагнита в притянутом положении 11

Недостаток устройства обусловлен наличием электрических контактов и заключается в малой надежности уп- 25 равления электромагнитом по причине возможной коррозии контактов, например, при длительной экспуатации в неблагоприятных климатических условиях. 30

Известно также устройство для управления электромагнитом с подвижнЫм якорем, содержащее электронный ключ, включенный последовательно с обмоткой электромагнита, подсоединенный параллельно к электронному ключу резистор, геркон, включенный в управляющую цепь электронного ключа

Это устройство имеет большую надежность, так как ток через геркон 40 имеет меньшее значение $2 3.

Однако контакты геркона могут также отказать, например, по причине запипания, Кроме того, требуется тщательная регулировка положения гер- 45 кона по отношению к сердечнику электромагнита.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления электромагнитом с подвижным якорем, содержащее схему запуска, катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через электронный ключ и резистор, триггер, логические элементы и схему сравнения и источник опорного напряжения, один иэ входов триггера соединен со схемой запуска, а выход - с управляющей цепью электронного ключа.

Принцип работы известного устройства заключается в том, что электромагнит отключается в момент вторичного наступления равенства опорного. напряжения и текущего напряжения, пропорционального току, протекающему через электромагнит. Этот принцип пригоден при постоянной нагрузке на якорь электромагнита 1.3 )

Однако, когда нагрузка на электромагнит (и напряжение питания) изменяется в широких пределах, как это имеет место в автономном самописце изза наличия фрикционов, известное устройство не гарантирует надежного отключения электромагнита, поскольку текущее напряжение может совпасть с опорным только один раз: это может произойти как при увеличении нагрузки на электромагнит, так и при уменьшении нагрузки. В обоих случаях отключения электромагнита не произойдет, Кроме того, надежность работы иэ" вестного устройства понижается также! в связи с тем, что в нем питание с обмотки электромагнита снимается в тот момент, когда якорь еще не закончил, свой рабочий ход, поэтому после от" ключения питания рабочий ход якоря за- канчивается по инерции, что также может привести к отказу в работе устройства при случайном увеличении механической нагрузки на якорь электромагнита, К недостаткам известного устройства следует отнести также наличие ручной регулировки величины опорного напряжения.

Целью изобретения является новышение надеяаюсти управления электромагнитом при переменной нагрузке на якорь электромагнита, Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитом, содержащее узел запуска, выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ, триггер, схему сравнения, токоизмерительный резистор и выводы для подключения источника питания, причем электронный ключ, выводы для подключения обмотки электромагнита и токоизмерительный резистор соединены последовательно, указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключения асточцика питания, токоиэмерительный резистор соединен с одним из входов

=хемы сравнения, выход схемы сравнения

10940 соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу узла запуска, а выход — к управ ляющему входу электронного ключа, введено инерционное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистром, а выход — с другим входом схемы сравнения.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для управ- 10 ления электромагнитом; на фиг, 2— диаграмма режимов работы предлагаемого устройства (а — кривые напряжений на резисторе, сплошная линия, и на выходе интегрирующей цепи, пунктирная линия,V вх.сх.чр.; б - напряжение на выходе схемы сравнения Ч вых.сх. ср. в — напряжение на обмотке электромагнита V эм).

Устройство содержит узел 1 запус-. ка, выдающего ряд последовательных импульсов, длительность каждого из которых меньше времени срабатывания управляемого электромагнита с обмоткой 2, в качестве которого применен р5 электромагнит с подвижным якорем от

1 серийно выпускаемых нашей промьппленностью шаговых искателей типа ШИ-11.

Для привода барабана самописца схема запуска (включающая в себя одновибратор, периодически запускаемый от электронных часов) выдает импульсы через 1-60 с в зависимости от требуе:мой скорости передвижения бумажной ленты самописца. Устройство также включает Р-триггер 3, имеющий три

35 входа: установочный $-вход, сиихрониэирующий С-вход и информационный

D -вход; электронный ключ 4, ниэкоомный резистор 5, инерционное звено 6, задерживающее импульсы напряжения по времени, в качестве которого применена интегрирующая RC-цепь, выполняющая Функцию апериодического звена, схему 7 сравнения.

Устройство для управления электромагнитом работает следующим образом, 74 4

При выключенном устройстве D-вход триггера заземпен, íà S-входе низкий уровень напряжения, на С-вход со схемы 7 подается высокий уровень напряжения, при этом триггер 3 находится в исходном состоянии, ключ 4 выключен, электромагнит 2 обесточен.

Для включения устройства с узла 1 запуска на установочный вход триггера 3 подается импульс, при этом триг" гер переключается, ключ 4 открывается и через электромагнит 2 протекает нарастающий ток. Этот ток протекает также и через резистор 5, напряжение на котором изменяется по кривой., изоб" раженной на фиг.2,а сплошной линией, напряжение же на выходе инерционного звена 6, изображенное на фиг. 2 а пунктирной линией, будет отставать от него. В точке А эти напряжения становятся равными по величине после чего срабатывает схема 7 сравнения и выдает на триггер 3 низкий уровень напряжения, подготавливающий триггер 3 к переключению в исходное состояние, В точке Б ток через электромагнит достигает своего минимума, после чего начинает возрастать. В точке В напря,жения на входах схемы сравнения повторно становятся равными между собой, после чего схема 7 выдает на триггер

3 высокий уровень напряжения, при этом триггер 3 срабатывает, переключает ключ 4 и обесточивает электромагнит 2. Таким образом, на электромагнит 2 подается напряжение в течение времени t (фиг. 2 в), исчисляемоЭA го с момента выдачи импульса со схемы запуска 1 до момента окончения рабочего хода якоря электромагнита 2.

Таким образом, преимущество пред,лагаемого устройства по сравнению с известным заключается в более надежI ной его работе благодаря тому, что его срабатывание происходит не по уровню напряжения, а по изменению формы тока, 1ОЭ4О 4

Составитель А, Каретников

Техред Л.Иа >тяшова Корректор А Ильин

Релактор Н.Лаэа1зенко

Заказ 3448/41

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,4