Устройство для импульсного форсирования электромеханизмов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромагнитами, электромагнитными муфтами, ударными электромагнитными инструментами и другими вибромеханизмами. Целью изобретения является расширение частотного диапазона устройства и увеличение ресурса работы электромагнита. Процесс включения электромагнита происходит в три этапа. На первом этапе, длительность которого определяется формирователем длительности форсажа включения 15, открываются ключи 1 и 2 мостовой схе мы. На втором этапе происходит.торможение . Закрываются ключи t и 2 и открываются ключи 3 и 4. По обмотке 5 протекает ток противоположного направления . Длительность этого режима определяется формирователем длительности торможения 16. На третьем этапе включения электромагнита снова включаются ключи 1 и 2. Длительность этого этапа определяется формирователем длительности повторного форсажа включения; В режиме удержания триггер 23 закрывает ключ 12 и в плече моста, образованного ключами 1-4, вводится токоограничивающий резистор 11. В устройстве обеспечивается форсированный режим отключения, длительность которого определяется формирователем длительности форсажа выключения 18. 1 ип. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„129206 (ц 4 Н 01 Н 47/02, Н 01 F 7/18

Н 02 Р 15/02

А Т ц ь:. .-(I I 3, ".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3703383/24-07 (22) 23.02.84 (46) 23.02.87. Бюл. Ф 7 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.Ю.Черкашин (53) 621.318.3.62-5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 805438, кл. H 01 H 47/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 758297, кл. Н 01 Н 47/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ФОРСИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромагнитами, электромагнитными муфта::и, ударными электромагнитными инструментами и другими вибромеханизмами. Целью изобретения является расширение частотного диапазона устройства и увеличение ресурса работы электромагнита. Процесс включения электромагнита происходнт в три этапа. На первом этапе, длительность которого определяется формирователем длительности форсажа включения 15, открываются ключи 1 и 2 мостовой схе мы. На втором этапе происходит тормо. жение. Закрываются ключи и 2 и открываются ключи 3 и 4. По обмотке 5 протекает ток противоположного направления. Длительность этого режима определяется формирователем длительности торможения 16. На третьем этапе включения электромагнита снова включаются ключи 1 и 2. Длительность этого этапа определяется формирователем длительности повтбрного форсажа включения. В режиме удержания триггер 23 закрывает ключ 12 и в плече моста, образованного ключами 1-4, вводится токоограничивающий резистор 11. В устройстве обеспечивается форсированный режим отключения, длительность которого определяется формирователем длительности форсажа выключения 18.

1 ил.

1292064

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромеханизмами (ЭМ), например электромагнитами, электромагнитными муфтами, ударным электромагнитным инструментом и другими вибромеханизмами.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона устройства и увеличение ресурса работы электромеханизмов.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит выходной каскад, выполненный по мостовой схеме и состоящий из четырех ключей — 1-4, в одну диагональ которой включена обмотка 5 управления ЭМ. Параллельно коммутирующим ключам 1-4 включены буферные диоды 6-9 для указанной полярности источника 10 питания форсирующего напряжения. Источник 10 вклю чен в другую диагональ мостовой схе- мы. Для уменьшения напряжения на обмотке ЭМ до удерживающей величины применен балластный резистор 11 с параллельно включенным управляемым ключом 12, Ключи 1 и 2 включения, служащие для форсированного включения 3М, работают синхронно, но инверсно другим синхронно работающим между собой ключам 3 и 4 выключения, служащим для выключения ЭМ.

Блок,13 управления с выводом .14 для подключения сигнала управления содержит формирователь длительности форсажа 15 включения, формирователь

16 длительности торможения, формирователь 17 длительности повторного форсажа включения, формирователь 18 длительности форсажа выключения, три двувходовых .элемента ИЛИ 19-21, элемент ИЛИ-НЕ 22 на четыре входа и триггер 23. Формирователи 15-17 и 2 длительности элементов 19 и 22 образуют субблок 24 однополярного импульсного форсирования. Выход 14 для подключения сигнала управления подключен к входу формирователем 15 и к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 22, выход формирователя 15 соединен с входом формирователя 16, с первым входом элемента ИЛИ 19 и с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 22, выход формирователя 16 подключен к входу формирователя 17 и к третьему входу элемента 22. Выход формирователя 17 соединен с вторым входом элемента 19 и с четвертым входом элемента 22.

f0

f5

55 ность которого определяется формирователем 16.,II@ окончании действия импульса с выхода формирователя 16 ключи 3 и 4 выключаются, одновременно запускается формирователь 17 и из-за его измененного состояния с выхода элемента 19 через элемент 21 открываются ключи 1 и 2. Обмотка 5 ЭМ вновь переключается на напряжение источника 10 такой полярности, при которой снова форсируется "разгон" ЭМ, формируется третий интервал управления, длительность которого определяется формирователем 17. По окончании действия импульса с выхода формирователя

Вывод 14 для подключения сигнала управления подключен также к входу формирователя 18 и к обнуляющему входу триггера 23, выход формирователя

18 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 20, второй вход которого соединен с выходом формирователя 16, выход элемента 20 соединен с входами ключей 3 и 4, форсирующих выключение

ЭМ. Выход элемента 22 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ

21 на два входа, выход элемента 19 соединен с вторым входом элемента

21, выход которого связан с входами ключей 1 и 2, форсирующих включение

ЭМ. Выход триггера 23 соединен с входом ключа 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 1-4 закрыты низким выходным потенциалом элементов 20 и 21, обмотка 5 ЭМ обесточена, ключ 12 насыщен высоким потенциалом три "гера 23.

При появлении на выводе 14 низкого потенциала срабатывает формирователь

15 длительности форсажа включения и с его выхода высокий потенциал через элементы 22 и 21 открывает ключи 1 и

2 выходного каскада. К обмотке 5 прикладывается максимальное напряжение источника 10 одной полярности, и начинается первый интервал форсированного "разгона" ЭМ, длительность которого определяется формирователем 15.

По окончании действия импульса с выхода 15 ключи 1 и 2 выключаются, одновременно запускается формирователь

16 и из-за изменения состояния с выхода элемента 20 открываются ключи

3 и 4. Обмотка 5 оказывается включенной на напряжение источника 10 другой полярности, начинается интервал форсированного торможения 3М> длитель1292064

17 ключи 1 и 2 остаются включенными под действием высокого потенциала с выхода элемента 22, при этом спадом выходного сигнала с формирователя 17 изменяет состояние триггер 23, запирающий ключ 12. В цепь питания ЭМ включается балластный резистор 11 и обмотка управления оказывается под действием удерживающего, номинального напряжения, меньшего по величине, 10 чем максимальное, форсирующее включение напряжения. При этом подвижное звено ЭМ удерживается в конечном состоянии до тех пор, пока на выводе 14 не появится высокий потенциал, эапус- 15 кающий формирователь 18. Выходной сигнал с формирователя 18 через элемент 20 открывает ключи 3 и 4 при закрытых ключах 1 и 2. К обмотке ЭМ прикладывается напряжение источника щ

10 той же полярности, что и для "торможения" подвижного звена. Ток обмотки форсированно спадает до уровня выключения ЭМ. Интервал форсированного выключения ЭМ определяется формирователем 18. Одновременно с запуском формирователя 18 высоким потенциалом входа 14 триггер 23 возвращается в исходное состояние, включая ключ 12. На этом заканчивается цикл ЗО

4 форсированного управления ЭМ. В зависимости от характера изменения сигнала управления устройагво работает в режиме одиночных или периодических включений с необходимой частотой.

Интегральные схемы служат основой для построения принципиальной электрической схемы блока управления. Формирователи 15-18 длительности выпол- 40 няются на элементах типа К2ГФ182, логические элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ— серии 133, 135, типа К1ЛБ131, К1ЛБ1Д4, триггер — серии 181, типа

К2ТК181. Ключи мостового каскада вы- 45 полняются в виде бесконтактных транзисторных ключей, типономиналы которых определяются мощностью, потребляемой обмоткой управления.

Эффект от использования изобретения, позволяющего реализовать преимущества биполярного импульсного форсирования ЭМ, сводится к расшире- нию частотного диапазона эа счет повышения быстродействия до 70Х и увеличению ресурса работы ЭМ в несколько раз за счет устрайения вибрации и ударов подвижного звена.

Формула изобретения

Устройство для импульсного форсирования электромеханизмов, содержащее выходной силовой каскад, выполненный по мостовой схеме из четырех ключей, зашунтированных буферными диодами, в одну диагональ которого включены выводы для подключения обмотки электромеханизма, а в другую— выводы для подключения источника питания, блок управления, включающий в себя формирователь длительности. форсажа включения, формирователь длительности торможения, формирователь длительности повторного форсажа включения, элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ причем формирователи длительностей форсажа включения, торможения и форсажа повторного включения соединены последовательно, выходы укаэанных формирователей длительностей подключены соответственно к первым трем входам элемента ИЛИ-НЕ, вход формирователя длительности .форсажа включения соединен с четвертым входом элемента

ИЛИ-НЕ, входы элемента ИЛИ подключены к выходу формирователя форсажа ,включенияи выходу формирователя форсаisa повторного включения соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с . целью расширения частотного диапазона устройства и .увеличения ресурса работы электромеханиэмов, в выходной силовой каскад введен пятый ключ и токоограничивающий резистор, à s блок управления введены формирователь длительности форсажа отключения, триггер, второй и третий элементы ИЛИ, Ъ причем токоограничивающий резистор зашунтирован пятым ключом и включен в одно из плеч укаэанного моста, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ, дру гой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, вход формирователя длительности форсажа включения соединен с одним из входов триггера и с входом формирователя длительности форсажа отключения, выход которого подключен к одному из входов третьего элемента ИЛИ, другой вход которой соединен с выходом формирователя длительности торможения, другой вход триггера подключен к выходу формирователя длительности повторного форсажа включения, выход триггера соединен с входом управления пятого ключа, выход второго элемента ИЛИ соединен с

1292064

Составитель А.Каретников

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор О.Головач

Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 278/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 управляющими входами двух ключей, включенных в противоположные плечи упомянутого моста, а выход третьего элемента ИЛИсоединен с управляющими входами двух других ключей, включенных в другие противоположные плечи моста.