Поршневой насос с электромагнитным приводом

 

Сущность изобретения: каждый из входов элемента ИЛИ соединен с выходом соответствующего согласующего по напряжению элемента , его выход связан с входом формирователя сигнала очередного импульса, выход которого - с корректирующим входом задатчика продолжительности импульсов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I) (я)з F 04 В 9/00, 17/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4922919/29 (22) 29.03.91 (46) f5.07.93. Бюл. % 26 (71) Воронежский инженерно-строительный институт (72) Н.И,Булавин и И.И.Гуров (56} Авторское свидетельство СССР

М 1543113, кл. F 04 В 9/00, 1990.

Авторское свидетельство СССР

М 1701979, кл. F 04 В 9/ОО, 1989.

Элементы управления "Логика-И", Рейзин Р.Л., Мандравин В.Е., Подаруев А,И. и др. Энергоатомиздат, 1984.

Терехов В.М. Элементы автоматизированного злектропривода. Энергоатомиздат, 1987 г, Изобретение относится к насосостроеwe, касается поршневых насосов с электромагнитным приводом и может найти применение в различных отраслях народногр хозяйства для перекачивания жидкостей, Целью изобретения является повышение производительности и стабильности работы насоса.

На фиг. 1 изображена схема поршневого H 0c с 3 еКТроМ Н ТН 0 М; на фиг. 2 — диаграмма сигналов на выходе формирователя прямоугольных импульсов, на фиг.3 — диаграмма выходного напряжения на выходе усилителя релейного действия..

Насос содержит корпус 1, установленный в цилиндре 2 с образованием рабочей камеры 3 поршень 4 со штоком 5, жестка связанным с якорем 6, выполненным в виде набора ориентированных в одну сторонуди сков постоянных магнитов 7 и размещенным внутри установленной в корпусе 1 катушки 8 индуктивности, подключенной (54) ПОРШНЕВОЙ НАСОС С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ (57) Сущность изобретения: каждый из входов элемента ИЛИ соединен с выходом соответствующего согласующего по напряжению элемента, его выход связан с входом формирователя сигнала очередного импульса, выход которого — с корректирующим входом задатчика продолжительности импульсов. 3 ил, одним из своих выводов 9 к источнику питания 10 постоянного тока и имеющей по торцам: дополнительные витки 11 и 12.

Дополнительные витки 11 одним из своих выводов связаны с выводом 13 катушки 8 индуктивности, а дополнительные витки 12 — с выводом 9 катушки 8 индуктивности.

Между выводами 9 и 13 также включены . встречно два разделительных диода 14 и 15 с общей точкой подключения 16, которая связана с одним иэ входов согласующих по Фь напряжению элементов 17 и 18, вторые вхо- К) ды которых соединены соответственно со вторыми выводами 19, 20 дополнительных витков12.11. Насосснабжан выводным уси- 1уа лителем 21 релейного действия с несимметричным биполярным выходом, выполненным в виде двух тиристорных оАТ ранов 22, 23 к инверсного элемента HE 24 и подключенным к выходу цепи последовательно установленных задатчика 25 продолжительности импульсов и формирователя

1827427

26 прямоугольных импульсов. Насос также снабжен элементом ИЛИ 27 и формирователем 28 сигнала очередного импульса, при этом входы элемента ИЛИ 27 соединены с выходами согласующих по напряжению элементов 17, 18, а выход элемента ИЛИ 27 связан со входом формирователя 28 сигнала очередного импульса, выход которого соединен с корректирующим входом задатчика 25 продолжительн<йти импульсов. 10

Насос работает следующим образом.

На выходе формирователя 26 прямоугольных импульсов формируются сигналы напряжения прямоугольной формы (см.фиг.2) с продолжительностью задаваемой задатчикьм 25 продолжительности импульсов. Эти сигналы усиливаются выходным усилителем

21 релейного действия. При наличии сигнала на выходе формирователя 26 срабатывает ти25 ристсриый оптрсн 22 усилителя 21 и через него иа вход 13 катушки 8 индуктивности подается от источника питания 10 напряжение

Up одной полярности (см,фиг,3). Катушкой 8 индуктивиости возбуждается магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком якоря 6. При этом происходит перемещение якоря 6 в катушке 8 иидуктивности, и поршень 4 совершает рабочий ход, вытесняя перекачиваемую жидкость из цилиндра 2 к потребителю.

При отсутствии импульса на выходе формирователя 26 прямоугольных сигналов срабатывает через инверсный элемент НЕ

24 тиристориый оптрон 23, и иа вход 13 катушки 8 индуктивиости от источника питания 10 подается напряжение U» другой поля р ности (см. фиг,3). Катушкой 8 иидуктивиости возбуждается магнитный поток обратного направления, который, взаимодействуя с магнитным потоком якоря

6, вызывает его движение в обратном направлении. Поршень 4 при этом совершает обратный ход, при котором перекачиваемая жидкость всасывается в цилиндр 2. В связи с тем, что усилие при возвратном ходе поршня 4 меньше, чем усилие его рабочего хода, для экономии электроэнергии на катушку 8 индуктивиости от источника питания 10 через оптрон 23 подается пониженное напряжение 13щ (см.фиг.3).

Регулирование производительности на.соса путем изменения длины хода поршня.4 в цилиндре 2 осуществляется изменением продолжительности импульсов на выходе формирователя 26 прямоугольных импульсов.при помощи задатчика 25 продолжительности импульсов.

Для ограничения возможных перемещений якоря 6 за пределы его допустимого хода в катушке 8 иидуктивиости и исключе30

55 ния его ударных воздействий на корпус 1, а также возможных пауз в работе при неправильно заданной продолжительности импульсов или из-за изменения состава перекачиваемой жидкости служат дополнительные витки 11, 12. Например, при уменьшении плотности перекачиваемой жидкости усилие сопротивления ходу поршня 4 уменьшается, и жестко связанный с поршнем 4 якорь 6 входит в зону дополнительных витков 11, создавая в них ЭДС. Из витков 11 ЭДС через разделительный диод

14, согласующий элемент 18, элемент ИЛИ

27 и формирователь 28 сигнала очередного импульса преобразовывается и поступает иа корректирующий вход задатчика 25 продолжительности импульсов. На выходе задатчика 25 сразу появляется очередной импульс, а иа выходе формирователя 26 прямоугольный импульс прекращается (штриховая линия на фиг.2). При этом тиристорный оптрон 22 закрывается, а тиристориый сптрон 23 открывается, в катушке 8 иидуктивиос.ги магнитный поток изменяет направление иа обратное, якорь 6 и поршень 4 сразу начинают перемещаться в обратном направлении (штрихсвая линия иа фиг.3). Совершенно аналогично происходит работа и при достижении якорем 6 дополнительных витков 12, с той лишь разницей, что

ЭДС витков 12 преобразовывается и поступает на корректиру сщий вход задатчика 25 продолжительности импульсов последовательно через разделительный диод 15, согласующий по напряжению элемент 17, элемент ИЛИ 27 и формирователь 28 очередного импульса. При этом происходит соответствующее обратное переключение оптронов 23, 22, В предложенном устройстве элемент

ИЛИ 27 и формирователь 28 очередного импульса можно выполнить на базе серийных элементов "Логика — И "(соответственно элементы И вЂ” К105 и И вЂ” 201 или других подобных по функциональному назначению элементов).

Экспериментальная проверка насоса производилась в лаборатории электропривода кафедры "Автоматизация технологических процессов" Воронежского инженерно-строительногоо института, Предлагаемое техническое решение повышает производительность насоса, повышает стабильность и надежность его работы, т.е. исключаются возможные остановки (паузы} при выходе якоря за пределы рабочей зоны при неточном задании продолжительности импульсов и других нару1827427 шениях в работе, например, при изменении состава перекачиваемой жидкости.

Формула изобретения

Поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий корпус с цилиндром, установленный в цилиндре корпуса с образованием рабочей камеры поршень со штоком, жестко связанным с якорем, выполненным в виде набора ориентированных в одну сторону дисков постоянных магнитов и размещенным внутри установленной в корпусе катушки индуктивности, подклю- ченной одним из своих входов к источнику питания постоянного тока и имеющей по торцам дополнительные витки, каждый из которых одним из своих выводов связан с одним из выводов катушки индуктивности, два разделительных диода с общей точкой подключения, включенных встречно, между общими выводами катушки индуктивности и дополнительных витков, два согласующих по напряжению элемента, связанных одним

-из своих входов с вторыми выводами дополнительных витков, а вторыми входами — с общей точкой подключения диодов, усили5 тель релейного действия с несимметричным биполярным выходом, выполненный в виде двух тиристорных оптронов и инверсного элемента НЕ и подключенный к выходу цепи последовательно установленных задатчика

10 продолжительности импульсов и формирователя прямоугольных импульсов, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и стабильности в работе, он снабжен элементом ИЛИ и формиро15 вателем сигнала очередного импульса, причем каждый из входов элемента ИЛИ соединен с выходом соответствующего согласующего ло напряжению элемента, а его выход связан с входом формирователя сиг20 нала очередного импульса, выход последнего — с корректирующим входом задатчика продолжительности импульсов.

1827427

° » г

ФИГ. 3

Редактор

Заказ 2347 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по. изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 п»»1 »

Составитель Н.Булавин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О.Кравцова