Линейный электропривод

 

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий двухобмоточный электромагнитный двигатель с датчиками крайних положений подвижного элемента и устройство управления, имеющее подключенный к обмоткам двигателя тиристорный триггер с емкостной коммутацией и формирователи импульсов управления тиристоров, связанные с датчиками, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и упроще шя эксплуатации за счет уменьшения числа линий связи двигателя с устройством управления, в устройство управления введены два двухобмоточных поляризованных реле с двумя устойчивыми положениями и два импульсных трансформатора,первичная обмотка каждого из которых подключена параллельно обмотке двигателя, а вторичная соединена с обмоткой реле, первый вьшод второй обмотки реле через контакт того же реле соединен с обмоткой двигателя, второй вывод второй обмотки реле заземпен и соединен с одним выводом датчика, другой вывод которого через Диод соединен с обмот (О кой двигателя, каждый формирователь импульсов содержит конденсатор, подключенный через один контакт реле и диод к управляющему электроду тиристора , а через другой контакт того же реле - к источнику питания.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (111

4(51) Н 02 P 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA (21) 3603574/24-07 (22) 09.06.83 (46) 07.02.85, Бюл. N 5 (72) Д.А.Лещев и А.Н.Протасов (71) Южное производственное объединение по морским геологоразведочным работам "Южморгеология" (53) 621.313.282(088.8} (56) 1. Иалов А.Т. и др. Электромаг нитные молоты. Новосибирск, "Наука", 1979, с. 180.

2. Авторское свидетельство СССР

9 497405, кл. Н 02 P 7/62, 1975. (54)(57) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий двухобмоточный электромагнитный двигатель с датчиками крайних положений подвижного элемента и устройство управления, имеющее подключенный к обмоткам двигателя тиристорный триггер с емкостной коммутацией

< и формирователи импульсов управления тиристоров, связанные с датчиками, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и упрощения эксплуатации за счет уменьшения числа линий связи двигателя с устройством управления, в уст-, ройство управления введены два двухобмоточных поляризованных реле с двумя устойчивыми положениями и два импульсных трансформатора, первичная обмотка каждого из которых подключена параллельно обмотке двигателя, а вторичная соединена с обмоткой реле, первый-вывод второй обмотки реле через контакт того же реле соединен с обмоткой двигателя, второй вывод второй обмотки реле заземпен и соединен с одним выводом датчика, другой вывод@ которого через диод соединен с обмоткой даягатеяя, каждый форьогрояатель (/) импульсов содержит конденсатор, подключенный через один контакт реле и, диод к управляющему электроду тиристора, а через другой контакт того же реле — к источнику питания.

113891

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к управлению линейными двигателями и преиму щественно может использоваться при свайных работах или ударно-забивном бурении, в том числе при производстве работ под водой с дна моря.

Известен электропривод, содержащий линейный электромагнитный двигатель в составе электромагнита с силовыми 10 катушками прямого и обратного хода, внутри которых установлен подвижный элемент (боек)., и устройства управления движением плунжера с помощью индуктивных датчиков, установленных на внешних концах силовых катушек. Датчики через устройство формирования им пульсов воздействуют на управляющие электроды тиристоров, через которые осуществляется питание силовых катушек, а коммутация тиристоров осуществляется с помощью конденсатора; включенного между катодами тиристоров Я.

Ф

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является линейный электропривод, содержащий двухобмоточный электромагнитный двигатель с датчиками крайних положений подвижного элемента и устройство управления, имеющее подключенный к обмоткам

30 управления тиристорный триггер с еикостной коммутацией и контуром гашения энергии и формирователи управляющих импульсов, связанные с датчиками и состоящие каждый из диода, конденсатора и порогового элемента (2) .

Недостатком известного привода яв.ляется то, что для питания электроэнергией и управления электромаrнитным молотом требуется относительно большое число жил (семь) в кабеле связи между собственно молотом и станцией управления. Это существенно при использовании молотов под водой на значительной глубине (увеличение диаметра и веса кабеля, ограниченность ассортимента кабелей для под- . водных работ и, тем более, кабелей тросов).

Цель изобретения — расширение области применения и упрощение эксплуа-50 тации за .счет уменьшения числа линий связи двигателя с устройством управления.

Указанная цель достигается тем, что в линейном электроприводе, содер-55 жащем двухобмоточный электромагнитный двигатель с датчиками крайних положений подвижного элемента и уст7 2 ройство управления, имеющее подключенный к обмоткам двигателя тиристорный триггер с емкостной коммутацией

/ и формирователи импульсов управления тиристоров связанные с датчиками, в устройство управления введены два двухобмоточных поляризованных реле с двумя устойчивыми положениями и два импульсных трансформатора, первичная обмотка каждого из которых подключена параллельно обмотке двигателя, а вторичная соединена с обмоткой реле, первый вывод второй обмотки реле через контакт того же реле, соединен с обмоткой двигателя, вто" рой вывод второй обмотки реле зазем- . лен и соединен с одним выводом датчика, другой вывод которого через диод . соединен с обмоткой двигателя, каждый формирователь импульсов содержит конденсатор, подключенный через .один контакт реле и диод,к управляющему электроду тиристора, а через другой контакт того же реле — к источнику питания.

На чертеже показана принципиаль-, ная схема электропривода, двигатель которой используется в качестве молота.

Электропривод состоит из собственно молота 1 с двумя диодами 2 и 3, включенными анодами к началам катушек датчиков 4 и 5 нижнего и верхнего положений подвижного элемента (плунжера) 6, а катодами - к противоположным жилам питания катушек электромагнита (датчик 4 нижнего положения — к жиле питания верхней катушки 7 и наоборот), при этом концы катушек датчиков соединены с "землей". Второй составляющей частью устройства является станция 8 управления, в которой установлены двухобмоточные поляризованные реле 9 и 10 с двумя устойчивыми положениями, включенные одной обмоткой между жилами питания катушек 7 и 11 и "землей" (через собственные контакты 9.1 и

10.1), а второй обмоткой через трансформаторы 12 и 13 — между теми же жилами и минусом источника питания.

Электроды управления тиристоров 14 и 15 подключены через контакты 9.2 и 10.2 реле и диоды 1б и 17 к конденсаторам 18 и 19, которые контактами

9.3 и 10.3 реле (образующими с контактами 9.2 и 10.2 переключающие контакты) подключены к плюсу источника питания через замыкающий контакт 20.1

3 11389 релЬ 20. Противоположная обкладка конденсаторов соединена с минусом источника питания.

Катушки датчиков 4 и 5 включены таким образом, что при достижении их плунжером 6 в них наводится напряжение плюсом к анодам диодов 2 и 3.

Плюс источника питания через выключатель 21, нормально замкнутый контакт 20.2 реле и резистор 22 сое- 1р динен с управляющим электродом тиристора 14. К катодам тиристоров 14 и 15 подключен коммутирующий конденсатор 23 и контур гашения энергии, состоящий из резисторов 24 и 25, кон--15 денсатора 26 и диодов 27 и 28.

Электропривод. работает спедующим образом.

При включении выключателя 21 пода- О ется напряжение питания. Через кон- такт 20.2 реле 20 и резистор 22 проходит импульс на отпирание тиристора 14. Длительность этого импульса определяется собственным временем срабатывания реле 20. В дальнейшем на все время работы молота реле 20 остается включенным и его контакт.

20.2 в цепи управляющего электрода тиристора 14 разомкнут, а контакт

20.1 в цепи заряда конденсаторов 18 .и 19 замкнут. Реле 20 имеет еще один переключающий контакт 20.3 и 20.4 в цепи первичной обмотки трансформато- . ра 12. При подаче напряжения на схему возникает короткий импульс тока 35 через трансформатор 12, в результате чего реле 10 устанавливается в положение, показанное на схеме (готовность к приему сигнала от датчика).

После срабатывания реле 20 трансфор- 40 матор 12 оказывается подключенным к соответствующей жиле кабеля„ питающего молот на все время работы молота.

От первого импульса (через резистор

22) тиристор 14 открывается и созда- 45 ется цепь катушки 7 (вверх). При этом, если реле 9 не находится в соответствующем (показано на схеме) положении, то под действием этого напряжения через трансформатор 13 оно уста- 50 навливается в зто положение. Одновременно происходит заряд конденсатора

23 через катушку 11 (вниз). Под действием катушки 7 плунжер 6 движется вверх. При достижении плунжером дат- 55 чика 5 верхнего положения в последнем наводится ЭДС и через диод 3 и освободившуюся от силового тока в

17 4 данный момент жилу кабеля проходит ток через реле 10, реле переключается, его контакт 10.3 в цепи заряда конденсатора 19 размыкается (к этому времени конденсатор 19 заряжен до полного напряжения питающей сети), а контакт 10.2 в цепи управляющего электрода тиристора 15 замыкается, тиристор 15 открывается. При этом создается цепь катушки 11 (вниз) и разрядом конденсатора 23 выключается тиристор 14, конденсатор 23 переэаряжается. Напряжение на первичной обмотке трансформатора l3 падает, в результате чего на его вторичной обмотке возникает отрицательный импульс напряжения, который переключает реле 9 в положение, показанное на схеме для реле 10 (готовность к приему сигнала от индуктивного датчика).

Под действием гравитационной силы и катушки 11 плунжер 6 движется вниз.

При достижении плунжером датчика 4 нижнего положения в последнем наводится ЭДС и через диод 2 и освободив шуюся к этому времени от силового тока жилу кабеля проходит ток через реле 9, реле переключается, его контакт 9.3 в цепи заряда конденсатора

18 размыкается (к этому времени конденсатор 18 заряжен до .полного напряжениь питающей сети), а контакт 9.2 в цепи управляющего электрода тирис- тора 14 замыкается, тиристор 14 открывается. При этом создается цепь катушки 7 и разрядом конденсатора

23 выключается тиристор 15. Плунжер движется вверх. Далее при достиже- нии плунжером датчика 5 верхнего по" ложения процесс повторяется анало-!

Гично.

При запирании тиристора накопленная в обмотке двигателя энергия выводится в конденсатор 26 и затем рассеивается на резисторе 25.

Передача сигналов от датчиков по тем же жилам, что и силовое питание, :позволяет заменить семижильный кабель трехжильним, снижает стоимость сваебойного и бурового комплекса и повышает его надежность, особенно при работах под водой. При применении стандартных кабелей для подводных работ увеличивается предельная глубина моря, при которой возможно использо:вание электромагнитного молота, т.е.

:расширяется область его применения, появляется возможность использования

:стандартных кабель-тросов, что рез1138917

Составитель В.Алфимовв

Редактор О.Юрковецкая Техред С.Легеэа Корректор И.Эрдейн

Заказ 10703/43 Тираж, 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий /33035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 ко увеличивает удобство эксплуатации и комплектации — вместо двух коммуникаций, соединяющих молот, находящийся на дне моря, с судном (кабель и трос), требующих каждая своего уста ройства для выбирания (лебедки) и сответствующего обслуживания,остается одна, при этом упрощается эксплуатация бурового подводного комплекса, исключается скручивание кабеля и троса,