Электродинамический компрессор

 

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах пневмопитания. Цель изобретения - повышение стабильности характеристик и устойчивости за счет поддержания равенства частот напряжения катушки и собственных .колебаний компрессора. Поочередным включением диагоналей моста на катушке 1 формируется прямоугольное напряжение с импульсами амплитудой ипит, длительностью Т и нулевыми паузами. Формирование сигналов управления однофазным мостом осуществляется при наличии на обоих входах определителя 11 одновременно сигналов с выходов блока 10 управления и таймера 13. Поочередное формирование сигналов управления начинается в моменты изменения полярности ЭДС катушки 1, которые соответствуют ее крайним положениям и фиксируются по изменению полярности сигнала датчика 14. При этом обеспечивается фиксация моментов достижения катушкой 1 крайних положений и подключение к ней в эти моменты напряжения с поочередно изменяющейся полярностью , причем поддерживается равенство частот питающего напряжения катушки 1 и собственных колебаний электромеханической системы возвратно-поступательного движения компрессора в широком диапазоне изменений параметров нагрузки и окружающей среды, 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЯО,„, 1687856 Al (st)s F 04 В 35/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

@ggNM

ПРИ ГКНТ СССР

Т- ДУ.ю;:". . 6,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОМПРЕССОР (57) Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах пневмопитания. Цель изобретения— повышение стабильности характеристик и устойчивости за счет поддержания равенства частот напряжения катушки и собственных,колебаний компрессора. Поочередным включением диагоналей моста на катушке 1 (21) 4766206/29 (22) 08.12.89 (46) 30,10.91. Бюл. М 40 (71) Московский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе, Научно-исследовательский институт "Шторм", Одесский политехнический институт (72) В,С. Гершберг, Д.В. Сухов, С,И. Вольский, В,К. Федоров, О. С. О б е р т у н и И, P . Подзолов (53) 62.521(088.8) (56) Патент Японии

hb 57 — 43751, кл, F 04 В 35/04, 1982. формируется прямоугольное напряжение с импульсами амплитудой 0пит, длительностью Т и нулевыми паузами. Формирование сигналов управления однофазным мостом осуществляется при наличии на обоих входах определителя 11 одновременно сигналов с выходов блока 10 управления и таймера 13. Поочередное формирование сигналов управления начинается в моменты изменения полярности ЭДС катушки 1, которые соответствуют ее крайним положениям и фиксируются по изменению полярности сигнала датчика 14. При этом обеспечивается фиксация моментов достижения катушкой 1 крайних положений и подключение к ней в эти моменты напряжения с поочередно изменяющейся полярностью, причем поддерживается равенство частот питающего напряжения катушки 1 и собственных колебаний электромеханической системы возвратно-поступательного движения компрессора в широком диапазоне изменений параметров нагрузки и окружающей среды. 2 ил.

1б87856

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах пневмопитания.

Целью изобретения является повышение стабильности характеристик и устойчивости за счет поддержания равенства частот напряжения катушки и собственных колебаний компрессора.

На < r. 1 изображена схема электродинамического компрессора, на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений в схеме и тока катушки компрессора, Компрессор содержит связанную с поршнем (не показано) подпружиненную катушку 1, размещенную с воэможностью перемещения в магнитном зазоре (не показано) и подключенную к выходу соединенного с источником питания (не показано) однофазного моста, образованного ключевыми элементами 2-5, внунтированными обратными диодами 6-9, блок 10 управления с встроенным прерывателем (не показан) и систему формирования сигналов включения моста в виде определителя 11 очередности включения диагоналей моста с двумя входами, логически связанными функцией И, блока 12 запрета и таймера 13 с двумя импульсными выходами, при этом блок 10 соединен входом с датчиком 14 полярности напряжения катушки 1, а выходом — с входом таймера 13 и первым входов определителя 11 очередности, второй вход которого подключен к одному выходу таймера 13, другой выход которого через блок 12 запрета связан с прерывателем блока 10 управлеКомпрессор работает следующим образом, Путем поочередного включения диагоналей однофазного моста, состоящих из ключевых элементов 2, 5 и 3, 4, осуществляемого по сигналам Ul u Uli определителя 11 очередности, на катушке 1 формируется переменное прямоугольное напряжение питания с импульсами амплитудой "л», длительностью Т и нулевыми паузами. Такая его форма обусловлена тем, что сигналы

Ul и Оц имеют задаваемую таймером 13 калиброванную длительность (Т), меньшую длительности полупериода собственных. колебаний электромеханической системы (То/2) компрессора на величину (AT+ At), составляющую длительность пуаэы питающего катушку 1 напряжения и превышающую длительность переходного электрического процесса (ЛТ) в катушке 1 при ее отключении от источника питания, Длительность Т сигнала задается так для того, чтобы до момента изменения направ20

55 ления движения подвижной катушки 1 источник питания был отсоединен от нее и переходный процесс отключения катушки 1 от источника питания длительностью (ЛТ) был закончен.

Сигналы управления однофазным мостом (Vl и 13ц) формируются опрЕделителем

11 при наличии на обоих его входах одновременно двух сигналов — Uó с выхода блока

10управления и U> с первого выхода таймера 13, причем полярность первого из них определяет поступление сигнала на тот или иной выход определителя 11 очередности, что исключает нарушение очередности влияния диагоналей моста. Сигнал U< имеет форму прямоугольного импульса длительностью Т„/2 положительной или отрицательной полярности в зависимости от полярности сигнала Ug с датчика 14 при подаче напряжения питания (Un») на катушку 1, Таймер 13 запускается блоком 10 управления при сменах полярности его выходного сигнала Uy, формируя на своем первом выходе однополярные прямоугольные импульсы напряжения 0> длительностью Т, Таким образом, поочередное формирование сигналов управления диагоналями однофазног и моста калиброванной длительностью Т начинается в моменты изменения полярности ЗДС (е) катушки 1, которые соответствуют ее крайним положениям и фиксируются по изменению полярности сигнала на катушке 1 при отсутствии питающего ее напряжения (нулевая пауза) блоком

10управления под воздействием выходного сигнала Ug датчика 14 полярности.

На интервале действия на катушке 1 импульса питающего напряжения (Up») сигналом с второго выхода таймера 13 через блок 12 включается прерыватель блока 10 управления, который под воздействием сигнала Uy в течение времени Тф исключает влияние выходного сигнала Ug датчика 14 на полярность выходного сигнала 0д блока 10 управления. Время действия Тф сигнала Uy должно перекрывать время переходного процесса ЛТ, обеспечивая выполнение условия

AT . A <(Т, что исключает влияние изменения погlApHQсти напряжения на катушке 1 в течение переходного процесса ее отключения от источника питания и обеспечивает включение соответствующей диагонали моста при крайнем положении поршня компрессора.

При формировании напряжения питания катушки 1 компрессора, например, в

1687856

30

50 интервале от 0 до То/2 (фиг. 2) управляющим сигналом Ui определителя 11 в течение времени T открыты ключевые элементы 2 и 5 одной диагонали однофаэного моста, и источник питания постоянного тока оказывается подключен в соответствующей полярности к катушке 1. Поддействием приложенного напряжения Upgy в катушке 1 протекает ток 4, в результате взаимодействия которого с магнитным полем возбуждения создается вынужденная сила, приводящая в движение поршень компрессорэ.

В момент времени t>, соответствующий окончанию сигнала Ut, ключевые элементы

2 и 5 закрываются. Энергия, запасенная индуктивностью катушки 1, в течение времени

ЛТ переходного процесса ее отключения (до момента t2) рекуперируется в источник питания в виде спадающего тока 4 через обратные диоды 7 и 8. Напряжение на катушке 1 (Опер) при этом дважды (в моменты

t1 и t2 начала и окончания переходного процесса) меняет свою полярность. Сигналы об этом с датчика 14 полярности блоком 10 управления не воспринимаются, поскольку последний блокирован сигналом Оф блока

12 до момента 1з, перекрывающего время переходного процесса ЛТ.

В момент времени 2, когда ток катушки

1 спадает до нуля, диоды 7 и 8 закрываются и переходный процесс ее отключения от источника питания заканчивается, Поскольку подвижная катушка 1 по инерции и родолжает движение в магнитном поле возбуждения компрессора, на интервале At она работает в режиме якоря генератора и полярность ее ЭДС (е) повторяется выходным сигналом датчика 14.

В момент тл изменения полярности ЭДС катушки 1, соответствующий ее крайнему положению, под воздействием сигнала с датчика 14 выходной сигнал Uy,блока 10 управления меняет полярность, запуская таймер 13, и на выходе определителя 11 появляется сигнал Оц, опирающий ключевые элементы 3 и 4 другой диагонали однофазного моста. Полярность подключения питающего напряжения к катушке 1 оказывается противоположной, и она начинает движение к другому крайнему положению, Последующий процесс формирования напряжения питания катушки 1 в интервале времени от То/2 до То аналогичен описанному, далее все процессы в схеме периодически повторяются, т.е. обеспечивается фиксация моментов достижения подвижной катушкой 1 крайних положений и подключение к ней в эти моменты питающего напряжения с поочередно изменяющейся полярностью, причем поддерживается равенство частот питающего напряжения катушки 1 и собственных колебаний электромеханической системы возвратнопоступательного движения компрессора в широком диапазоне изменений параметров нагрузки, источника питания и окружающей среды, Формула изобретения

Электродинамический компрессор, содержащий подпружиненную катушку, размещенную с возможностью перемещения в магнитном зазоре и подключенную к выходу соединенного с лсточником питания однофазного моста, образованного ключевыми элементами, каждый из которых шунтирован обратным диодом, блок управления и систему формирования сигналов включения диагоналей однсфэзного моста, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристики устойчивости зэ счет поддержанля равенства частот напряжения катушки и собственных колебаний компрессора, катушка снабжена датчиком полярности напряжения, подключенным к входу блока управления, последний снабжен встроенным прерывателем, а система формирования выполнена, в виде определителя очередности включения диагоналей моста с двумя входами, логически связанными функцией И, блока запрета и таймера с двумя импульсными выходами, при этом блок управления соединен выходом с входом таймера и первым входом определителя очередности, второй вход которого подключен к одному выходутаймера, другой выход которого через блок запрета связан с прерывателем блока управления.

1687856

ZC

Фоа

Составитель С, Рождественский

Редактор Т. Лазоренко Техред M,Моргентал Корректор Т. Колб

Заказ 3690 Тираж 349 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101