Устройство для управления обнообмоточным электромагнитным двигателем ударного действия

 

Изобретение относится к электротехнике , конкретно к управлению электромагнитными двигателями возвратно-поступательного движения с частотой рабочих ходов, меньшей частоты питающей однофазной сети. Цель изобретения состоит в расширении эксплуатационных возможностей и повышении надежности путем регулирования энергии и частоты ударов. Устгройство содержит генератор монотонно возрастающих импульсов и формирователь импульсов,снабженные регулируемыми резисторами 14 и 4, причем формирователь импульсов выполнен на однопереходном транзисторе 16, первая баз а которого подключена к точке соединения резисторов 17 и 18 делителя напряжения. Импульсы тока в обмотке двигателя 1 формирует тиристор 2, в управляющую цепь которого включен вспомогательный тиристор 9, силовая цепь которого соединена через пороговый элемент 8 и токоограничивающий резистор 7 с конденсатором 6 генератора монотонно возрастающих импульсов, а цепь управления - с резистором 20 формирователя импульсов. 2 ил. i (Л с

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„145 525

А1 (51)4 Н 02 Р 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД .ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4266347/24-07 (22) 22.06 ° 87 (46) 23. 01. 89. Бюл. И- 3 (71) Курганский машиностроительный институт и Институт горного дела

СО АН СССР (72) Э.Ф.Маер, Н.П.Ряшенцев, Г.Г.Угаров и В.И.Мошкин (53) 621.313.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11! 959250, кл. Н 02 Р 7/62, 1982 °

Авторское свидетельство СССР

У 997222, кл. Н 02 Р 7/62, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОДНООБМОТОЧНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, конкретно к управлению электромагнитными двигателями возвратно-поступательного движения с частотой рабочих ходов, меньшей частоты питающей однофазной сети. Цель изобретения состоит в расширении эксплуатационных возможностей и повышении надежности путем регулирования энергии и частоты ударов. Уст ройство содержит генератор монотонно возрастающих импульсов и формирова" тель импульсов, снабженные регулируемыми резисторами 14 и 4, причем формирователь импульсов выполнен на однопереходном транзисторе 16, первая база которого подключена к точке соединения резисторов 17 и 18 делителя напряжения. Импульсы тока в обмотке двигателя 1 формирует тиристор 2, в управляющую цепь которого включен вспомогательный тиристор

9, силовая цепь которого соединена через пороговый элемент 8 и токоограничивающий резистор 7 с конденсатором 6 генератора монотонно возрастающих импульсов, а цепь управления — с резистором 20 формирователя импульсов. 2 ил.

1453525

Изобретение относится к электро::технике, а именно к управлению электромагнитными двигателями возвратно-поступательного движения с частотой рабочих ходов, меньшей частоты

5 питающей сети, и может оыть использовано для привода прессовых,строительных и других машин ударного действия.

Цель изобретения — расширение ,эксплуатационных возможностей и по,, вышение надежности путем регулиро4 вания энергии и частоты ударов.

На фиг.1 показана функциональная

:схема устройства; на фиг.2 - времен:ные диаграммы сигналов на элементах устройства при заданной частоте рабочих ходов, в два раза меньшей,,:чем частота источника питания — се20 ,ти переменного тока.

Устройство содержит обмотку двигателя 1, подключенную через, основной тиристор 2 к источнику пе;ременного напряжения U, генератор, 25 ,монотонно возрастающих импульсов, выполненной в виде цепочки из последовательно соединенных диода 3, анод которого подключен к аноду основного тиристора 2, регулируемого

4 и ограничивающего 5 резисторов и конденсатора 6, одна обкладка которого соединена с катодом основного тиристора 2, а другая через токоограничивающий резистор 7, пороговый элемент 8 и силовую цепь вспомогательного тиристора 9 — с управляющим электродом основного тиристора

2, формирователь импульсов, включающий стабилизатор напряжения, выполненный в виде цепочки из последова тельно. соединенного диода 10, анодом подключенного к аноду основного тиристора 2, балластного резистора

11 и стабилитрона 12, анод которого связан с катодом основного тиристора 2, зарядную цепь, содержащую конденсатор 13, одна из обкладок которого подключена к аноду стабилитрона 12, переменный резистор 14, подключенный одним выводом к като50 ду стабилитрона 12, другим — через ограничивающий резистор 15 к другой. обкладке конденсатора 13, разрядную цепь, включающую однопереходный ,транзистор 16, эмиттер которого связан с общей точкой соединения конденсатора 13 и ограничивающего резистора 15, делитель напряжения„ выполненный из двух последовательно соединенных резисторов 17 и 18, общая точка которых соединена с первой базой однопереходного транзистора 16 и через резистор 19 с катодом стабилитрона 12,свободный вывод резистора 17 подключен к .аноду стабнлитрона 12, а резистора 18 — к катоду диода 10, вторая база однопереходного транзистора 16 соединена с управляющим электродом вспомо" гательного тиристора 9 и с одним из выводов нагрузочного резистора

20, другой вывод которого связан с анодом стабилитрона 12.

Устройство работает следующим образом.

После подключения устройства к однофазному источнику переменного напряжения U< начинает генерировать электрические колебания генератор монотонно возрастающих импульсов (Ug) и формирователь импульсов (U О) . При этом скорость нарастания амплитуды импульса на выходе генератора определяется параметрами его . заряднбй цепи, которые устанавливаются путем изменения регулируемого резистора 4 в зависимости от требуемой частоты подключения обмотки двигателя 1 к источнику питания таким образом, чтобы после отсчета необходимого количества положительных импульсов напряжение на выходном конденсаторе 6 превышало напряжение пробоя Uä порогового элемента 8. Аналогично фаза выходных импульсов формирователя импульсов относительно начал периодов напряжения источника питания определяется параметрами его зарядной цепи, которые устанавливаются путем изменения переменного резистора 14 в зависимости от требуемой энергии рабочих ходов. При изменении сопротивления зарядной цепи изменяется скорость нарастания напряжения на конденсаторе 13, а вместе с этим и момент пробоя перехода эмиттер — вторая база однопереходного транзистора .16, включающего цепь разряда конденсатора 13 на нагрузочный резистор 20, который связан с управляющей цепью вспомогательного тиристора 9. При этом параметры зарядной и разрядной цепей формирователя импульсов подобраны таким образом, чтобы за один полупериод, соответствующий проводимости диода ния U и моментом появления импульса тока в нагрузочном резисторе 20, цепи управления вспомогательного тиристора 9 и обмотке двигателя 1.

Это позволяет изменять длительность и амплитуду импульса. тока в обмотке двигателя 1, а тем самым и энергию рабочего хода двигателя.

Например, как показано на фиг ° 2 пунктиром, при уменьшении заданной энергии рабочего хода сопротивление резистора 14 увеличивают, указанный временной интервал увеличивается, длительность и амплитуда импульса тока в обмотке двигателя уменьшается, а следовательно, уменьшается и энергия рабочего хода.

Использование в качестве порогового элемента формирователя импульсов однопереходного транзистора 16 связано с возможностью изменения напряжения пробоя между его эмиттером и второй базой путем изменения напряжения между его базами, снимаемого с одного из плеч делителя на-. пряжения, подключенного через диод

1О и обмотку двигателя 1.к питающей сети U

Указанная особенность порогового элемента в сочетании со схемой его подключения к источнику питания обеспечивает стабилизацию заданной энергии рабочих ходов двигателя путем параметрической коррекции фазы формируемой последовательности импульсов от возмущения, .вызванного изменением уровня напряжения источника питания. При изменении уровня напряжения источника питания изменяется уровень напряжения между базами однопереходного транзистора 16, что приводит к такому изменению момента появления импульса на резисторе 20, при котором обеспечивается меньшая зависимость энергии рабочего хода от уровня напряжения источника питания. Так, при уменьшении уровня напряжения источника питания временной интервал между началом пери5О ода напряжения источника и моментом появления импульса на резисторе 20 уменьшается. При этом путем подбора соотношений сопротивлений плеч делителя можно получить полную независимость заданной энергии рабочих ходов от возмущения, вызванного изменением уровня напряжения источника питания в определенном диапазоне з 1453525

10 проходил только один полный цикл заряда и разряда конденсатора 13.

Если к моменту поступления импульса на управляющий электрод вспо могательного тиристора 9 на конденсаторе 6 напряжение U меньше напряжения пробоя U порогового элемента 8, то вспомогательный тиристор 9 не откроется и, следовательно, не откроется и основной тиристор 2. Если к моменту появления импульса на управляющем электроде вспомогательного тиристора 9 напряжение на конденсаторе 6 больше напряжение пробоя Uz порогового элемента

8, вспомогательный тиристор 9 откроется и конденсатор 6 разрядится на управляющую цепь основного тиристора 2 через резистор 7, порого 20 вый элемент 8 и вспомогательный тиристор 9 04. Основной тиристор открывается и подключает обмотку двигателя 1 к источнику напряжения U, в результате чего к ней приложен импульс напряжения U, и проходит импульс тока I,. Под действием импульса тока в обмотке двигателя 1 его якорь перемещается в одну из сторон, совершая рабочий ход с задан30 ной энергией. После окончания импульса тока в обмотке двигателя 1

его якорь возвращается в исходное состояние упругими элементами, например пружиной, и описанный цикл работы устройства повторяется.

При изменении сопротивления зарядной цепи генератора регулируемым резистором 4 изменяется скорость нарастания импульсов напряжения на выходном конденсаторе 6, а следовательно, и временной интервал между началом заряда выходного конденсатора 6, следующего после его предшествующего разряда, и моментом, при котором напряжение между его обкладками достигнет напряжения пробоя Б „ порогового элемента 8, что приводит к соответствующему изменению частоты перемещения якоря электромагнитного двигателя.

При изменении сопротивления зарядной цепи формирователя импульсов переменным резистором 14 изменяется скорость нарастания импульсов напряжения на конденсаторе 13 формиро- 55 вателя импульсов, а следовательно, и временной интервал между началом периода напряжения источника пита=а

5 145 наиболее вероятных изменений заданных значений энергий рабочих ходов.

Кроме этого, при использовании предлагаемого устройства возможна дополнительная подстройка заданных значений частоты и энергии рабочих ходов при различного рода длительных и неизменных возмущениях, например, при изменении свойств обрабаI тываемых материалов, получаемых в разных партиях от поставщика, в, .частности от возмущения, вызванного устойчивым изменением уровня напряжения источника питания, путем со, ответствующего изменения сопротивIëåHèé резисторов 4 и 14, 1

Стабилизация заданных значений частоты и энергии рабочих ходов по,зволяет исключить избыток энергии

1 рабочего хода и, тем самым, устра;нить преждевременный износ элемен.,тов двигателя и машин, в результате., чего повышается надежность и снижается шум; а также использовать установку для выполнения операций, требующих различной энергии рабочего хода в часто переналаживаемых (гибких) производствах.

Формула и э обретения

Устройство для управления однообмоточным электромагнитным двигателем ударного действия, содержащее подключенный катодом к клеммам для подсоединения к однофазной сети переменного тока основной тиристор,формирователь импульсов и генератор мо нотонно возрастающих импульсов,подключенные входами к аноду и катоду основного тиристора, последовательно соединенные пороговый элемент

3525 6 и вспомогательный тиристор, связывающие выход генератора монотонно возрастающих импульсов с управляю5 щим электродом основного тиристора, причем управляющий электрод вспомогательного тиристора соединен с выходом формирователя импульсов, включающего в себя последовательно соединенные балластный резистор и стабилитрон, а генератор монотонно возрастающих импульсов состоит из последовательно соединенных диода, резистора и конденсатора, вывод которого связан с пороговым элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности путем регулирования энергии и частоты ударов, формиро- ватель импульсов снабжен конденсатором, зарядной и разрядной це1 пями, делителем напряжения, шунтирующим последовательно соединенные бал25 ластный резистор и стабилитрон, общая точка которых через зарядную цепь, включающую переменный резистор, соединена с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен

gg c анодом стабилитрона, разрядная цепь включает однопереходный транзистор, эмиттером подключенный к первому выводу конденсатора, первой базой — к средней точке делителя напряжения и через резистор к катоду стабилитрона, второй базой — к уп. равляющему электроду вспомогательного тиристора и через нагрузочный резистор к аноду стабилитрона, при этом балластный резистор через диод подключен к аноду основного тиристора, а резистор генератора монотонно возрастающих импульсов выполнен регулируемым.

1453525 20

Составитель В.Алфнмов

Редактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 7297/52 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета-по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4