Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендом

 

Изобретение относится к системам управления механизмами с электромагнитным приводом и может быть использовано в электромеханических устройствах создания гармонических колебаний - вибростендах для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительными массогабаритными показателями, например массой более 1,5-3,0 т. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения возможности протекания тока в катушке вибратора без паузы. Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендом содержит управляемый выпрямитель 1, вход которого подключен к сети 2, а выход через (Л сд со СХ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1. (19) (11) (51) 4 G 01 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Во:С1 1ИЯНИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1," .,13

Я ABTGPCHGMV СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4121398/24-24 (22) 19.09.86 (46) 23.07.88. Бюл. )Ф 27 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Производственного объединения "Электровыпрямитель" (72) A.È.Ñëóãèí, А.П.Борисов и Н.И.Магаева (53) 62.50(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

И - 1013794, кл. G 01 M 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1309225, кл. G 01 M 7/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВИБРОСТЕНДОМ г (57) Изобретение относится к системам управления механизмами с электромагнитным приводом и может быть использовано в электромеханических устройствах создания гармонических колебаний — вибростендах для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительными массогабаритными показателями, например массой более 1,5-3,0 т. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения возможности протекания тока в катушке вибратора без паузы. Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендом содержит управляе- ф мый выпрямитель 1, вход которого подключен к сети 2, а выход через LC141 1 598 фильтр 3, 4 и катушку вибратора 5 подключен к вентильному коммутатору

6, выполненному в виде однофазного моста на тиристорах 7, 8, 9, 10 с конденсатором 11 в диагонали. Параллельно коммутатору 6 через отсекаю( щий диод 12 подключен накопительный конденсатор 13 и через реактор 14 инвертор 15 выход которого подключен

1 к сети 2. Выходы блоков управления вы прямителемм 17, коммутатором 18, инвертором 19 блока управления 16 под1 ключены соответственно к выпрямителю 1, коммутатору 6 и инвертору 15. Вхоц датчика 20 постоянного тока подключен к входу катушки вибратора 5, а выход— к первому входу компаратора 21, второй вход которого подключен к узлу 22

Изобретение относится к системам управления механизмами с электромагнитным приводом и может быть использовано в электромеханических устрой5 ствах создания гармонических колебаний — вибростендах для испытания на . виброустойчивость различных изделий ,. co значительными массогабаритными по-, ! казателями.

1О

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет исключения возможности протекания тока в катушке вибратора без паузы.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 — диаграмма сигналов на выходах отдельных блоков.

Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендом содержит управляемый выпрямитель 1, 20 вход которого подключен к сети 2, LC-фильтр 3, 4, катушку 5 вибратора, вентильный коммутатор б, выполненный в виде однофазного моста на тиристорах 7 — 10 с конденсатором 11 в диагонали, отсекающий диод 12, накопительный конденсатор 13, реактор 14, инвертор 15, блок 16 управления, сос— тоящий из блоков 1? — 19 управления выпрямителем, коммутатором и инверто- 30 ром соответственно, датчика 20 постоянного тока, компаратора 21, узла

22 смещения нуля компаратора, формисмещения нуля компаратора. Выход компаратора подключен к первому входу формирователя 23 импульсов, выход которого вместе с выходом компаратора

21 подключен к входам первого элемен-, та И-НЕ 24 и через элементы НЕ 25, 26 — к входам второго элемента И-НЕ

27. Первый и второй входы триггера 28 подключены соответственно к выходам элементов 27, 24, второй выход триггера 28 — к сигнализатору 29.и к второму входу формирователя 23, а первый выход — к второму входу интегратора 30. Первый выход пульта управления 31 подключен к блоку 18, а второй — к первому входу интегратора

30, выход которого подключен к блоку 17. 2 ил. рователя 23 импульсов„ первого элемента И-НЕ 24, элементов НЕ 25 и 26, второго элемента И-НЕ 27, триггера

28, сигнализатора 29, интегратора 30.

Устройство содержит также пульт 31 управления.

Устройство работает следующим образом, Выпрямитель 1 преобразует трехфазное напряжение сети 2 в постоянное, которое сглаживается LC-фильтром 3, 4.

При этом величина выходного напряжения выпрямителя 1 пропорциональна

C выходному напряжению интегратора ЗО.

Коммутатор 6 обесйечивает формирование прямоугольных импульсов напряжения нужной частоты на катушке 5. За время действия импульса напряжения ток через катушку 5 нарастает IIo экспоненте до значения, округленного напряжением и длительностью импульса и сопротивлением контура: выпрями,"тель 1 с 1.С-фильтром 3, 4, катушка

5 вибратора, коммутатор б. Конденсатор 11 имеет полярность, указанную на фиг. 1. Прекращение нарастания тока осуществляется включением тиристора 10,. который подключает конденсатор 11 параллельно тиристору 8. Последний закрывается, а конденсатор 11 перезаряжается по контуру: конденса11, тиристор 10, выпрямитель 1

1411598

5 !

О

LC-фильтром 3, 4, катушка 5 вибратора, тиристор 7, принимая полярность, указанную на фиг. 1 в скобк х. При спадании тока в .конденсаторе 11 до нуля тиристоры 7 и 10,закрываются, а оставшаяся энергия, заключенная в катушке 5 вибратора, через отсекающий диод 12 сбрасывается в емкость

13, откуда рекуперируется ведомьм инвертором 15 в сеть. Датчик 20 формирует и гальванически развязывает напряжение, пропорциональное току катушки 5 вибратора (i<, фиг. 2), из которого компаратор 21 формирует прямоугольные импульсы U,.

Узел 22 смещения нуля обеспечива ет отрицательное напряжение на выходе компаратора при нулевом сигнале на выходе датчика 20. С пульта 31 управления через блок 17 задается частота вибрации, а через блоки 30 и

1á — амплитуда вибрации. Формирователь 23 импульсов формирует импульсы такой длительности (до t ), чтобы пауза тока в катушке 5 обеспечивала нормальный режим устройства. Если длительность паузы в токе катушки 5 вибратора превышает длительность импульса формирователя 23 импульсов, то на выходе элемента И-НЕ 27 формируются импульсы, которые устанавливают триггер 28 в состояние, когда на первом выходе его единица, а на втором нуль (Ugy ь U g U р 0 с t tq)

В этом случае сигнал с триггера не воздействует на интегратор 30. Увеличение напряжения на втором выходе пульта 31 (U ) приводит к возрастанию напряжения на выходе выпрямителя, к увеличению амплитуды тока через катушку 5 вибратора и к уменьшению длительности паузы в токе.

Пусть в момент t пауза в токе катушки 5 стала меньше длительности импульса формирователя 23 импульсов (U у Ц2 у t1 элемента И-HE 24 формируется нулевой импульс (U ), которым триггер устанавливается в противоположное состояние (Б, U, t а С t<). Выходное напряжение триггера воздействует на интегратор так, что выходное напряжение последнего уменьшается (U ) ,напряжение на выходе выпрямителя 1 .уменьшается, что ведет к увеличению длительности паузы тока в катушке 5 вибратора. Сигналом с второго триггера обеспечивается срабатывание сиг нализации, предупреждающей об ограничении амплитуды вибрации.

Одновременно этим же сигналом для устранения возможности режима автоколебаний расширяется на Ь t импульс на выходе формирователя 23 импульсов (U, t < t t ) . Длительность b t выбирается, исходя из устойчивости системы управления, и должна быть обратно пропорциональна постоянной времени интегратора 30. При превышении длительности паузы в токе катушки 5 вибратора длительности импульса формирователя 23 триггер 28 и формирователь 23 возвращаются в исходное состояние. 1аким образом, использование предлагаемого устройства позволяет- увеличить надежность работы вибростенда при изменении режима вибрации.

Формула изобретения

Устройство для управления испыта25 тельным электромагнитным вибростендом, содержащее управляемый выпрямитель, вход которого подключен к сети, а выход через LC-фильтр и катушку вибратора подключен к вентильному коммутатору, параллельно которому через отсекаюший диод подключен инвертор с накопительным конденсатором и реактором на входе, а также блок управления, включающий в себя блоки управления выпрямителем, коммутато,ром и инвертором, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам выпрямителя вентильного коммутатора и инвертора, а управляющий вход коммутатора связан с первым выходом пульта управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения возможности протекания тока в катушке вибратора без паузы, в блок управления введены последовательно соединенные датчик постоянного тока, входом подключенный к входу катушки вибратора, компаратор и формирова50 тель импульсов, а также два элемента, i

НЕ, два элемента И-НЕ, триггер, инте гратор, сигнализатор и узел смещения нуля компаратора, причем выход ком" паратора соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и входом первого элемента НЕ, выход формировате-, ля импульсов соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и входом второго элемента НЕ, выходы элемен1411598

Составитель Л.Птенцова редактор Н,Тупица Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 3645/37 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч ов HE соединены с входами второго злемента И†HE, выходы обоих элемен тов И-НЕ подключены к соответствуюм входам триггера, первый выход аторого связан с первым входом инегратора, вторым входом соединенно к го с вторым выходом пульта управления, а выходом — с входом блока управления выпрямителем, второй выход триггера соединен с входом сигнализатора и управляющим входом формирователя импульсов °