Устройство управления двоичным электромагнитным исполнительным механизмом повышенной мощности

Изобретение относится к устройствам управления двоичными электромагнитными исполнительными механизмами, в частности, для управления узлами и агрегатами транспортных средств. Техническое решение по изобретению делает возможными диагностику, слаботочное и экономичное управление электромагнитным исполнительным механизмом повышенной мощности при его питании от сети с нестабилизированным напряжением, обеспечивает работу электромагнитного исполнительного механизма в широком интервале отрицательных и положительных температур окружающей среды. Для этого устройство содержит электромагнитный исполнительный механизм с обмоткой возбуждения, источник питания, задатчик логического состояния, блок управления, резистор, исполнительный блок, а также таймер, по меньшей мере, длительности импульса пускового тока, выполненный зависимым от температуры окружающей среды. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам управления двоичными электромагнитными исполнительными механизмами, в частности, для управления узлами и агрегатами транспортных средств.

Из материалов к патенту DE 4130711, кл. H 01 F (опубл. 18.03.93) известно устройство управления группой параллельно соединенных индивидуально управляемых электромагнитных клапанов небольшой мощности, включающее в себя источник питания, задатчик логического состояния, логический, регистрирующий, регулирующий блоки, а также последовательно расположенные в контуре обмоток возбуждения коммутационный, исполнительный и токоизмерительный блоки. Исполнительный блок выполнен зависимым от проанализированных логическим блоком сигналов токоизмерительного, регистрирующего и регулирующего блоков.

Из материалов к патенту DE 3905937, кл. H 01 F (опубл. 30.08.90) известно устройство управления электромагнитным клапаном, включающее в себя источник питания, задатчик логического состояния, регулятор тока, компаратор тока, демпфер тока, блок управления демпфером тока и включателем регулятора тока, последовательно расположенные переключатель компаратора, включатель регулятора тока, исполнительный и токоизмерительный блоки, а также обмотку возбуждения клапана. Исполнительный блок выполнен зависимым от сигналов компаратора тока, устройства управления демпфером тока и включателем регулятора тока.

К недостаткам вышеуказанных устройств можно отнести наличие расположенного в цепи обмоток возбуждения токоизмерительного блока, увеличивающего паразитные потери при использовании электромагнитных клапанов повышенной мощности, необходимость стабилизации питающего напряжения, а также необходимость изготовления электромагнитного клапана с запасом по тепловой мощности.

Прототипом изобретения является известное из материалов к патенту DE 3920064, кл. Н 01 F (опубл. 03.01.91) устройство управления электромагнитным клапаном, включающее в себя источник питания, блок управления, содержащий задатчик логического состояния и таймер длительности импульса пускового тока, регулятор тока, а также последовательно расположенные обмотку возбуждения клапана, блок развязки и цепь управления током клапана, образованную параллельными первой и второй ветвями. Первая параллельная ветвь содержит последовательно расположенные стабилизатор напряжения, исполнительный блок удерживающего тока обмотки возбуждения, токоизмерительный блок, выполненный в виде резистора. Вторая параллельная ветвь содержит исполнительный блок пускового тока обмотки возбуждения. Исполнительные блоки токов возбуждения выполнены зависимыми от состояния блока управления.

К недостаткам данного устройства можно отнести наличие блока стабилизации питающего напряжения и, по меньшей мере, удерживающего тока, увеличивающих паразитные потери при использовании электромагнитных клапанов повышенной мощности, а также необходимость изготовления клапана с неоправданно большим запасом по тепловой мощности, в случае работы клапана в широком интервале положительных и отрицательных температур окружающей среды, и затрудненную диагностику работоспособности клапана.

Задачей изобретения было создание устройства, обеспечивающего (делающего возможными) надежную эксплуатацию, диагностику и экономичное управление работающим от сети с нестабилизированным питающим напряжением в широком интервале отрицательных и положительных температур окружающей среды двоичным электромагнитным исполнительным механизмом с большой удельной или фактической мощностью.

Указанная задача решается в устройстве управления электромагнитным двоичным исполнительным механизмом, включающем в себя электромагнитный исполнительный механизм с обмоткой возбуждения, источник питания, задатчик логического состояния, блок управления, исполнительный блок, резистор, а также таймер длительности импульса пускового тока.

Указанная задача решается тем, что таймер длительности импульса пускового тока выполнен зависимым от температуры окружающей среды.

Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом может быть снабжено таймером длительности импульса удерживающего тока.

Таймеры длительностей импульсов пускового и удерживающего токов обмотки возбуждения двоичного электромагнитного исполнительного механизма могут быть объединены в единый узел с последовательным счетом.

Блок управления устройства управления электромагнитным исполнительным механизмом может быть выполнен многоканальным.

Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом может быть снабжено блоком энергосбережения и защиты, содержащим блок косвенного (электронного) и/или прямого (с помощью концевого коммутатора) контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, и блок бесконтактного контроля цепи обмотки возбуждения электромагнитного исполнительного механизма на наличие экстремального и/или аварийного токов, каждый из которых соединен с одним из входных каналов блока управления.

Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом может быть снабжено таймером длительности импульса экстремального тока.

Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом может быть снабжено блоком диагностики электромагнитного исполнительного механизма, содержащим таймер длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, дискриминатор превышения фактической, относительно эталонной, длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, блок индикации сигнал-прогноза постепенного отказа электромагнитного исполнительного устройства.

Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом может быть снабжено устройством индикации срабатывания задатчика логического состояния и/или электромагнитного исполнительного механизма.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена блок-схема устройства управления двоичным электромагнитным исполнительным механизмом (цепи питания не показаны).

Устройство управления двоичным электромагнитным исполнительным устройством реализуется электромагнитным двоичным исполнительным механизмом 1, включающим в себя привод (не показан) и обмотку 2 возбуждения, источником 3 питания, исполнительным блоком 4, включающим в себя выходной канал 5, подключенный к обмотке возбуждения 2, входной канал 6, подключенный к источнику питания 3, и канал 7 управления, блоком 8 управления, задатчиком 9 логического состояния, резистором 10, таймером 12 длительности импульса пускового тока, включающим в себя генератор импульсов 13, блок 14 измерения температуры окружающей среды и первый счетчик 15 импульсов, а также блоком 16 энергосбережения и защиты и блоком 17 диагностики.

Блок 8 управления образован первым блоком 18 логического умножения, содержащим выходной канал 19, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 входные каналы, вторым блоком 24 логического умножения, содержащим выходной канал 25, первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 входные каналы. Задатчик 9 логического состояния выполнен в виде управляемого оператором ключевого элемента, снабженного входным 30 и выходным 31 каналами. Генератор 13 импульсов выполнен термозависимым и включает в себя выходной канал 32 и канал 33 температурной корректировки частоты. Первый счетчик 15 импульсов включает в себя выходной канал 34, входной канал 35 и канал 36 управления началом счета. Блок 16 энергосбережения и защиты образован кинематически сопряженным с приводом (не показан) электромагнитного исполнительного механизма 1 нормально замкнутым, при нахождении электромагнитного исполнительного механизма 1 в состоянии логического нуля, контактором 37 контроля факта перехода электромагнитного двоичного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, включающим в себя входной 38 и выходной 39 каналы, гальванически разобщенным с цепью питания обмотки 2 возбуждения блоком 40 контроля цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 на наличие экстремального тока, включающим в себя выходной канал 41 и входной канал 42, гальванически разобщенным с цепью питания обмотки 2 возбуждения блоком 43 контроля цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 на наличие аварийного тока, включающим в себя выходной канал 44 и входной канал 45, первый инвертор 46, включающий в себя входной 47 и выходной 48 каналы, второй инвертор 49, включающий в себя входной 50 и выходной 51 каналы, второй счетчик 52 импульсов, включающий в себя выходной канал 53, входной канал 54 и канал 55 управления началом счета, третий счетчик 56 импульсов, включающий в себя выходной канал 57, входной канал 58 и канал 59 управления началом счета. При этом второй счетчик 52 импульсов совместно с генератором 13 импульсов и блоком 14 измерения температуры окружающей среды таймера 12 длительности импульса пускового тока образуют таймер длительности удерживающего тока, а третий счетчик 56 импульсов совместно с генератором 13 импульсов и блоком 14 измерения температуры окружающей среды таймера 12 длительности импульса пускового тока образуют таймер длительности импульса экстремального тока. Блок 17 диагностики образован дискриминатором 60 превышения фактической, относительно эталонной, длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, включающим в себя выходной канал 61, первый 62 и второй 63 входные каналы, четвертый счетчик 64 импульсов, включающий в себя выходной канал 65, входной канал 66 и канал 67 управления началом счета, а также блок индикации 68 сигнал-прогноза постепенного отказа электромагнитного исполнительного механизма 1. При этом четвертый счетчик 64 импульсов совместно с генератором 13 импульсов и блоком 14 измерения температуры окружающей среды таймера 12 длительности импульса пускового тока образуют таймер длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы. Входной канал 47 первого инвертора 46 и выходной канал 19 первого блока 18 логического умножения непосредственно, а выходной канал 25 второго блока 24 логического умножения через резистор 10 гальванически соединены с каналом 7 управления исполнительного блока 4. Входной канал 30 задатчика 9 логического состояния гальванически соединен с источником питания 3. Четвертый входной канал 29 второго блока 24 логического умножения, четвертый входной канал 23 первого блока 18 логического умножения, канал 36 управления началом счета первого счетчика 15 импульсов, канал 67 управления началом счета четвертого счетчика 64 импульсов гальванически соединены с выходным каналом 31 задатчика 9 логического состояния. Канал 33 температурной корректировки частоты генератора 13 импульсов гальванически подключен к блоку 14 измерения температуры окружающей среды. Входной канал 35 первого счетчика 15 импульсов, входной канал 54 второго счетчика 52 импульсов, входной канал 58 третьего счетчика 56 импульсов и входной канал 66 четвертого счетчика 64 импульсов гальванически соединены с выходным каналом 32 генератора 13 импульсов. Выходной канал 34 первого счетчика 15 импульсов гальванически соединен с третьим входным каналом 22 первого блока 18 логического умножения. Выходной канал 53 второго счетчика 52 импульсов гальванически соединен с третьим входным каналом 28 второго блока 24 логического умножения. Выходной канал 57 третьего счетчика 56 импульсов гальванически соединен с первым входным каналом 26 второго блока 24 логического умножения. Выходной канал 65 четвертого счетчика 64 импульсов гальванически соединен со вторым входным каналом 63 дискриминатора 60 превышения фактической, относительно эталонной, длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма 1 из состояния логического нуля в состояние логической единицы. Канал 55 управления началом счета второго счетчика 52 импульсов гальванически соединен с выходным каналом 48 первого инвертора 46. Входной канал 38 контактора 37 контроля факта перехода электромагнитного двоичного исполнительного механизма 1 из состояния логического нуля в состояние логической единицы гальванически соединен с выходным каналом 31 задатчика 9 логического состояния. Выходной канал 39 контактора 37 контроля факта перехода электромагнитного двоичного исполнительного механизма 1 из состояния логического нуля в состояние логической единицы гальванически соединен со вторым входным каналом 21 первого блока 18 логического умножения и первым входным каналом 62 дискриминатора 60 превышения фактической, относительно эталонной, длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма 1 из состояния логического нуля в состояние логической единицы. Выходной канал 61 дискриминатора 60 гальванически соединен с блоком индикации сигнал-прогноза постепенного отказа электромагнитного исполнительного механизма 1. Входной канал 42 блока 40 бесконтактного контроля цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 на наличие экстремального тока, входной канал 45 блока 43 бесконтактного контроля цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 на наличие аварийного тока выполнены в виде установленных вокруг токопроводящей шины 69, расположенной на участке между обмоткой 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 и выходным каналом 5 исполнительного блока 4, индуктивных регистраторов магнитного поля, создаваемого протекающим через обмотку возбуждения 2 током, а сами блоки 40 и 43 выполнены в виде компараторов тока. Выходной канал 41 блока 40 бесконтактного контроля цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 на наличие экстремального тока гальванически соединен с входным каналом 50 второго инвертора 49 и первым входным каналом 20 первого блока 18 логического умножения. Выходной канал 44 блока 43 бесконтактного контроля цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 на наличие аварийного тока гальванически соединен со вторым входным каналом 27 второго блока 24 логического умножения. Канал 59 управления началом счета третьего счетчика 56 гальванически соединен с выходным каналом 51 второго инвертора 49.

Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом 1 работает следующим образом:

В исходном состоянии (задатчик 9 логического состояния разомкнут) на выходном канале 34 первого счетчика 15 импульсов, на выходном канале 53 второго счетчика 52 импульсов, на выходном канале 57 третьего счетчика 56 импульсов, на выходном канале 65 четвертого счетчика 64 импульсов, на выходном канале 41 блока 40 контроля цепи обмотки 2 возбуждения на наличие экстремального тока, а равно и на входном канале 50 второго инвертора 49, на выходном канале 44 блока 43 контроля цепи обмотки 2 возбуждения на наличие аварийного тока формируются сигналы логической единицы, на выходном канале 31 задатчика 9 логического состояния, на выходном канале 39 контактора 37 контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, на первом входном канале 62 дискриминатора 60, на канале 36 управления началом счета первого счетчика 15 импульсов, на канале 67 управления началом счета четвертого счетчика 64 импульсов формируются сигналы логического нуля, на выходном канале 51 второго инвертора 49, а равно и на канале 59 управления началом счета третьего счетчика 56 импульсов формируется сигнал логического нуля, на выходном канале 32 генератора 13 импульсов, а равно и на каналах 35, 54, 58, 66 управления началом счета первого 15, второго 52, третьего 56 и четвертого 64 счетчиков импульсов соответственно генерируется сигнал, частота которого пропорционально зависит от знака и амплитуды температуры окружающей среды. При этом первый 15, третий 56 и четвертый 64 счетчики импульсов находятся в режиме ожидания. На входные первый 20 и третий 22 каналы первого блока 19 логического умножения поступают сигналы логической единицы, а на второй 21 и четвертый 23 входные каналы первого блока 19 логического умножения поступают сигналы логического нуля, на первый 26, второй 27 входные каналы второго блока 24 логического умножения поступают сигналы логической единицы, а на четвертый входной канал 29 второго блока 24 логического умножения поступает сигнал логического нуля. При этом на выходных каналах 19 и 25 первого 19 и второго 24 блоков логического умножения соответственно, а равно и на канале 7 управления исполнительным блоком 4 формируются сигналы логического нуля. Исполнительный блок 4 закрыт, ток в цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 отсутствует, на входном канале 47 первого инвертора 46 формируется сигнал логического нуля, на выходном канале 48 первого инвертора 46, а равно и на канале 55 управления началом счета второго счетчика 52 импульсов формируется сигнал логической единицы. Второй счетчик 52 запускается и по истечении интервала времени протекания удерживающего тока на его выходном канале 53 формируется сигнал логического нуля. На третий входной канал 28 второго блока 24 логического умножения поступают сначала сигнал логической единицы, а затем сигнал логического нуля. Электромагнитный исполнительный механизм 1 находится в состоянии логического нуля. Дискриминатор 60 превышения фактического, относительно эталонного, интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы на выходном канале 61 формирует сигнал логического нуля. Блок индикации 68 сигнал-прогноза постепенного отказа электромагнитного исполнительного механизма 1 не функционирует.

При замыкании задатчика 9 логического состояния на его выходном канале 31 формируется сигнал логической единицы. При этом на четвертом входном канале 29 второго блока 24 логического умножения, на четвертом 23 и втором 21 входных каналах первого блока 18 логического умножения, на канале 36 управления началом счета первого счетчика 15 импульсов, на входном канале 62 дискриминатора 60, а также на канале 67 управления началом счета четвертого счетчика 64 сигнал логического нуля заменяется сигналом логической единицы. На выходном канале 19 первого блока логического умножения, на входном канале 47 первого инвертора 46, на канале 7 управления исполнительным блоком 4 формируется сигнал логической единицы, исполнительный блок 4 переходит в состояние насыщения, а первый 15 и четвертый 64 счетчики импульсов начинают отсчет длительности импульса пускового тока и эталонной длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы. При этом исполнительный блок 4 соединяет обмотку 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 с источником 3 питания. Одновременно с изменением логического состояния выходного канала 19 первого блока 18 логического умножения на выходном канале 48 первого инвертора 46, а равно и на канале 55 управления началом счета второго счетчика 52 импульсов формируется сигнал логического нуля. Второй счетчик 52 импульсов обнуляет счет, если счет не завершен, и переходит в режим ожидания, на его выходном канале 53 формируется сигнал логической единицы, на третий входной канал 28 второго блока 24 логического умножения поступает сигнал логической единицы. На выходном канале 25 второго блока 24 логического умножения формируется сигнал логической единицы, поступающий через резистор 10 на канал 7 управления исполнительного блока 4. При этом логический сигнал, формируемый на выходном канале 19 первого блока 18 логического умножения, шунтирует логический сигнал, формируемый на выходном канале 25 второго блока 24 логического умножения, второй блок 24 логического умножения находится в режиме ожидания. Электромагнитный исполнительный механизм 1 переходит из состояния логического нуля в состояние логической единицы.

В случае размыкания задатчика 9 логического состояния на этом этапе на его выходном канале 31 формируется сигнал логического нуля, поступающий, в частности, на четвертый входной канал 23 первого блока 18 логического умножения и на четвертый входной канал 29 второго блока 24 логического умножения. На выходных каналах 19 и 25 первого 18 и второго 24 блоков логического умножения формируется сигнал логического нуля, исполнительный блок 4 переходит в состояние отсечки, обмотка 2 возбуждения обесточивается, электромагнитный исполнительный механизм переходит из состояния логической единицы в состояние логического нуля, устройство переходит в исходное состояние.

После завершения счета длительности импульса пускового тока первым счетчиком 15 импульсов на его выходном канале 34 формируется сигнал логического нуля, который поступает на третий входной канал 22 первого блока 18 логического умножения. На выходном канале 19 первого блока 18 логического умножения формируется сигнал логического нуля. На канале 7 управления исполнительным блоком 4, а равно и на входном канале 47 первого инвертора 46 уровень сигнала снижается до промежуточного, между логическим нулем и логической единицей, уровня, величина которого обусловлена резистором 10. Исполнительный блок 4 выходит из состояния насыщения, а протекающий через обмотку 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 ток уменьшается до величины удерживающего тока. Снижение уровня сигнала на входном канале 47 первого инвертора 46 приводит к формированию на его выходном канале 48, а равно и на канале 55 управления началом счета второго счетчика 52 импульсов сигнала логической единицы. Второй счетчик 52 импульсов начинает отсчет длительности импульса тока удержания. Электромагнитный исполнительный механизм сохраняет достигнутое логическое состояние.

В случае если счет, отсчитываемый первым счетчиком 15 импульсов, не завершен, а электромагнитный исполнительный механизм 1 изменил состояние логического нуля на состояние логической единицы, контактор 37 контроля факта перехода на своем выходном канале 39 формирует сигнал логического нуля, поступающий на второй входной канал 21 первого блока 18 логического умножения. На выходном канале 19 первого блока 18 логического умножения формируется сигнал логического нуля. На канале 7 управления исполнительным блоком 4, а равно и на входном канале 47 первого инвертора 46 уровень сигнала снижается до промежуточного, между логическим нулем и логической единицей, уровня, величина которого обусловлена резистором 10. Исполнительный блок 4 выходит из состояния насыщения, а протекающий через обмотку 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1 ток уменьшается до величины удерживающего тока. Снижение уровня сигнала на входном канале 47 первого инвертора 46 приводит к формированию на его выходном канале 48, а равно и на канале 55 управления началом счета второго счетчика 52 импульсов сигнала логической единицы. Второй счетчик 52 импульсов начинает отсчет длительности импульса удерживающего тока. Электромагнитный исполнительный механизм 1 сохраняет достигнутое логическое состояние.

В случае если счет, отсчитываемый первым счетчиком 15 импульсов, не завершен, а электромагнитный исполнительный механизм 1 изменил состояние логического нуля на состояние логической единицы, контактор 37 контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы формирует сигнал логического нуля также и на входном канале 62 дискриминатора 60. При этом если сигнал логического нуля, поступающий на входной канал 62 дискриминатора 60 запаздывает относительно сигнала логического нуля, поступающего с выходного канала 65 четвертого счетчика 64 импульсов на входной канал 63 дискриминатора 60, дискриминатор 60 на своем выходном канале 61 формирует сигнал логической единицы, поступающий на блок индикации 68. Блок индикации 68 выдает звуковой и/или световой сигнал-прогноз постепенного отказа электромагнитного исполнительного механизма 1.

В случае размыкания задатчика 9 логического состояния на этом этапе на его выходном канале 31 формируется сигнал логического нуля, поступающий, в частности, на четвертый входной канал 23 первого блока 18 логического умножения и на четвертый входной канал 29 второго блока 24 логического умножения. На выходных каналах 19 и 25 первого 18 и второго 24 блоков логического умножения формируется сигнал логического нуля, исполнительный блок 4 переходит в состояние отсечки, обмотка 2 возбуждения обесточивается, электромагнитный исполнительный механизм переходит из состояния логической единицы в состояние логического нуля, устройство переходит в исходное состояние.

После завершения счета длительности импульса удерживающего тока, отсчитываемого вторым счетчиком 52 импульсов, на выходном канале 53 второго счетчика 52 импульсов формируется сигнал логического нуля, поступающий на третий входной канал 28 второго блока 24 логического умножения. На выходном канале 25 второго блока 24 логического умножения формируется сигнал логического нуля. Исполнительный блок 4 переходит в состояние отсечки, обмотка 2 возбуждения обесточивается, электромагнитный исполнительный механизм переходит из состояния логической единицы в состояние логического нуля, устройство переходит в исходное состояние.

В случае повышения напряжения источника 3 питания до экстремальной величины величина тока, протекающего в цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1, возрастает до экстремального значения, регистрируемого на входном канале 42 блока 40 контроля цепи обмотки 2 возбуждения на наличие экстремального тока. На выходном канале 41 блока 40, а равно и на входном канале 50 второго инвертора формируется сигнал логического нуля. При этом на первый входной канал 20 первого блока 18 логического умножения поступает сигнал логического нуля, а на выходном канале 51 второго инвертора 49, а равно и на канале 57 управления началом счета третьего счетчика 56 импульсов формируется сигнал логической единицы. На выходном канале 19 первого блока 18 логического умножения формируется сигнал логического нуля, исполнительный блок 4 переводит обмотку 2 электромагнитного исполнительного механизма 1 на питание удерживающим током, а третий счетчик 56 импульсов начинает отсчет длительности импульса экстремального тока. Электромагнитный исполнительный механизм 1 сохраняет достигнутое логическое состояние. Одновременно с началом работы третьего счетчика 56 импульсов запускается второй счетчик 52 импульсов. Учитывая, что длительность импульса экстремального тока, отсчитываемая третьим счетчиком 56 импульсов, короче длительности импульса удерживающего тока, отсчитываемой вторым счетчиком 52 импульсов, а выходные каналы 57 и 54 третьего 56 и второго 54 счетчиков импульсов соединены с первым 26 и третьим входными каналами соответственно второго блока 24 логического умножения, работа второго счетчика 52 импульсов не оказывает влияния на поведение устройства на данном этапе. После завершения счета, отсчитываемого третьим счетчиком 56 импульсов, на выходном канале 57 последнего, а равно и на первом входном канале 26 второго блока 24 логического умножения формируется сигнал логического нуля. На выходном канале 25 второго блока 24 логического умножения, а равно и на канале 7 управления исполнительным блоком 4 формируется сигнал логического нуля. Исполнительный блок 4 переходит в состояние отсечки, обмотка 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма обесточивается, электромагнитный исполнительный механизм 1 возвращается в состояние логического нуля.

В случае, если счет, отсчитываемый первым счетчиком 15 импульсов, не завершен, электромагнитный исполнительный механизм 1 не изменил состояние логического нуля на состояние логической единицы, а величина тока, протекающего в цепи обмотки 2 возбуждения электромагнитного исполнительного механизма 1, достигла аварийного значения, регистрируемого на входном канале 45 блока 43 контроля цепи обмотки 2 возбуждения на наличие аварийного тока, на выходном канале 44 блока 43, на выходном канале 41 блока 40, а равно и на первом входном канале 20 первого блока 18 логического умножения, и на втором входном канале 27 второго бока 24 логического умножения формируются сигналы логического нуля. На выходных каналах 19 и 25 первого 18 и второго 24 блоков логического умножения, а равно и на канале 7 управления исполнительным блоком 4, формируются сигналы логического нуля. Исполнительный блок переходит в состояние отсечки. Обмотка 2 возбуждения электромагнитного механизма обесточивается. Электромагнитный исполнительный механизм возвращается в состояние логического нуля.

Изменение температуры окружающей среды прямо пропорционально отслеживается блоком 14 измерения температуры, выдающим соответствующую команду на канал 33 температурной корректировки частоты генератора 13 импульсов. Снижение (увеличение) температуры ведет к снижению (увеличению) частоты импульсов, поступающих с выходного канала 32 генератора 13 на входные каналы первого 15, второго 52, третьего 56 и четвертого 64 счетчиков импульсов, к увеличению (снижению) интервалов времени, отрабатываемых каждым из указанных таймеров: таймером длительности импульса пускового тока, таймером длительности импульса удерживающего тока, таймером длительности импульса экстремального тока, а также таймером эталонной длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы и, как следствие, к изменению допустимой тепловой мощности электромагнитного исполнительного механизма 1, а также изменению состояния «норма» для электромагнитного исполнительного механизма.

Таким образом, предложенное устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом мощности обеспечивает надежную эксплуатацию, диагностику и экономичное управление электромагнитным исполнительным механизмом с высокой удельной или фактической мощностью при его питании от сети с нестабилизированным напряжением и работе в широком интервале отрицательных и положительных температур окружающей среды.

1. Устройство управления электромагнитным исполнительным механизмом, включающее в себя электромагнитный исполнительный механизм, содержащий обмотку возбуждения и привод, источник питания, задатчик логического состояния, содержащий входной и выходной каналы, резистор, блок управления, таймер длительности импульса пускового тока, исполнительный блок, содержащий канал управления, входной и выходной каналы, отличающееся тем, что блок управления содержит первый и второй блоки логического умножения, первый блок логического умножения содержит выходной канал и, по меньшей мере, два входных канала, второй блок логического умножения содержит выходной и, по меньшей мере, один входной канал, таймер длительности импульса пускового тока образован блоком измерения температуры окружающей среды, содержащим выходной канал, генератором импульсов, содержащим канал температурной корректировки частоты импульсов и выходной канал, а также счетчиком импульсов таймера длительности импульсов пускового тока, содержащим канал управления началом счета, входной и выходной каналы, при этом выходной канал исполнительного блока гальванически связан с обмоткой возбуждения электромагнитного исполнительного механизма, входной канал исполнительного блока гальванически связан с источником питания, канал управления исполнительного блока гальванически связан непосредственно с выходным каналом первого блока логического умножения и посредством резистора с выходным каналом второго блока логического умножения, входной канал счетчика импульсов таймера длительности импульса пускового тока гальванически соединен с выходным каналом генератора импульсов, выходной канал блока измерения температуры окружающей среды гальванически связан с каналом корректировки частоты генератора импульсов, один из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, другой из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом счетчика импульсов таймера длительности импульса пускового тока, входной канал второго блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, канал управления началом счета счетчика импульсов таймера длительности импульса пускового тока гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, входной канал задатчика логического состояния гальванически связан с источником питания.

2. Устройство управления по п.1, отличающееся тем, что снабжено блоком энергосбережения и защиты, включающим в себя блок косвенного (электронного) и/или прямого (с помощью кинематически сопряженного с приводом электромагнитного исполнительного механизма, преимущественно нормально замкнутого концевого коммутатора) контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, содержащий входной и выходной каналы, блок диагностики, включающий в себя таймер длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, образованный счетчиком импульсов таймера длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, содержащим канал управления началом счета, входной и выходной каналы, а также генератором импульсов и блоком измерения температуры окружающей среды таймера длительности импульса пускового тока, дискриминатор превышения фактической, относительно эталонной, длительности интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, содержащий выходной и два входных канала, блок индикации сигнал-прогноза постепенного отказа электромагнитного исполнительного механизма, при этом первый блок логического умножения блока управления снабжен, по меньшей мере, тремя входными каналами, один из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, другой из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом счетчика импульсов таймера длительности импульса пускового тока, третий из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом блока контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, входной канал блока контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, канал управления началом счета счетчика импульсов таймера длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы гальванически соединены с выходным каналом задатчика логического состояния, входной канал счетчика импульсов таймера длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы гальванически соединен с выходным каналом генератора импульсов таймера длительности импульса пускового тока, выходной канал дискриминатора гальванически соединен с блоком индикации сигнал-прогноза постепенного отказа электромагнитного исполнительного механизма, один из входных каналов дискриминатора гальванически соединен с выходным каналом счетчика импульсов таймера длительности эталонного интервала времени перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы, другой из каналов дискриминатора гальванически соединен с выходным каналом блока контроля факта перехода электромагнитного исполнительного механизма из состояния логического нуля в состояние логической единицы.

3. Устройство управления по п.1, отличающееся тем, что снабжено блоком энергосбережения и защиты, включающим в себя, по меньшей мере, один инвертор, содержащий входной и выходной каналы, и таймер длительности импульса удерживающего тока, образованный счетчиком импульсов таймера длительности импульса удерживающего тока, содержащим канал управления началом счета, входной и выходной каналы, а также генератором импульсов и блоком измерения температуры окружающей среды таймера длительности импульса пускового тока, при этом второй блок логического умножения блока управления снабжен, по меньшей мере, двумя входными каналами, один из входных каналов второго блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, другой из входных каналов второго блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом счетчика импульсов таймера длительности импульса удерживающего тока, входной канал инвертора гальванически связан непосредственно с выходным каналом первого блока логического умножения и посредством резистора с выходным каналом второго блока логического умножения, выходной канал инвертора гальванически связан с каналом управления началом счета счетчика импульсов таймера длительности удерживающего тока, входной канал счетчика импульсов таймера длительности удерживающего тока гальванически связан с выходным каналом генератора импульсов таймера длительности импульса пускового тока.

4. Устройство управления по п.1, отличающееся тем, что снабжено блоком энергосбережения и защиты, включающим в себя блок контроля цепи обмотки возбуждения электромагнитного исполнительного механизма на наличие экстремального тока, содержащий входной, гальванически разобщенный с цепью питания обмотки возбуждения, и выходной каналы, по меньшей мере, один инвертор, содержащий входной и выходной каналы, таймер длительности импульса экстремального тока, образованный счетчиком импульсов таймера длительности импульса экстремального тока, содержащим канал управления началом счета, входной и выходной каналы, а также генератором импульсов и блоком измерения температуры окружающей среды таймера длительности импульса пускового тока, при этом первый блок логического умножения блока управления снабжен, по меньшей мере, тремя входными каналами, один из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, другой из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом счетчика импульсов таймера длительности импульса пускового тока, третий из входных каналов первого блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом блока контроля цепи обмотки возбуждения электромагнитного исполнительного механизма на наличие экстремального тока, второй блок логического умножения блока управления снабжен, по меньшей мере, двумя входными каналами, один из входных каналов второго блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом задатчика логического состояния, другой из входных каналов второго блока логического умножения гальванически связан с выходным каналом счетчика импульсов таймера длительности импульса экстремального тока, входной канал инвертора гальванически связан с выходным каналом блока контроля цепи обмотки возбуждения электромагнитного исполнительного механизма на наличие экстремального тока, выходной канал инвертора гальванически связан с каналом управления началом счета счетчика импульсов таймера длительности импульса экстремального тока, входной канал счетчика импульсов таймера длительности импульса экстремального тока гальванически связан с выходным каналом генератора импульсов таймера длительности импульса пускового тока.