Способ контроля положения якоря в электромагнитных механизмах

 

О П И С А Н И- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

I»I 5l6020

Союз Советских . Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.11.74 (21) 2078499/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 24.06.76 51) Ч К з г С 05 В 23/02

1I 01Г 7/10

Н 01Н 51/04

Рввударственный комитет

Совета Министров СССР пе делам изобретений и открытнй (53) УДК 621.318.37/

/004.5 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Е. Осинцев (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЯКОРЯ

В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНИЗМАХ

Изобретение относится к способам регистрации работы различных электромагнитных механизмов, являющихся приводами клапанов, вентилей, задвижек и т. д., которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности, Известен электромагнитный клапан, выполненный в виде размещенных в магнитопроводе управляющих обмоток и якоря, снабженный постоянным магнитом и сигнализатором положения якоря (магнитоуправляемый контакт) (1), а также импульсный электромагнитный привод, в который введен сигпализатор положения якоря в виде катушки индуктивности, сердечником которой является участок магнитопровода из быстронасыщающегося магнитного материала.

Известен также электромагнитный сигналпзирующий клапан, содержащий кроме катушки управляющего электромагнита, якорем которой является плунжер клапана, дополнительную катушку электромагнита, которая расположена над катушкой управляющего электромагнита (3).

Недостатками перечисленных технических решений контроля является необходимость конструктивного вмешательства в устройства электромагнитных механизмов, что приводит к низкой надежности работы механизмов, ких удорожанию, невозможности использованття серийно выпускаемых электромагнитных механизмов без их переделки.

Известен также способ контроля, основанный на изменении формы прямоугольных импульсов при их прохождении через обмотку электромагнита. При этом контроль осуществляют подсчетом количества прямоугольных импульсов, получаемых при усилении и ограничении отрицательной части выходного пм10 пульса (4), Этому способу присуща недостаточная точlI0cTb KoEITpo. 1ÿ положения якоря, так как затруднительно контролировать ход якоря на всем пути его движения из-за существеш1ой

15 нелинейности зависимости напряжения на катушке с ферромагнитным сердечником от тока.

Цель изобретения — повышение точности контроля положения якоря на всем пути его

20 движения.

Это достигается тем, что через обмотку электромагнита пропускают дополнптелы1ые импульсы напряжения с частотой, превьппающей частоту основных питающих нмпульсов, а

25 о положении якоря судят по величине изменения амплитуды дополнительных импульсов.

Способ основан на известном положении о том, что индуктивность катушки электромагнита при прочих неизменных величинах опре30 деляется магнитным сопротивлением участка

516020

35 между якорем электромагнита и его сердечником. При движении якоря электромагнита к сердечнику изменяются магнитное сопротивление этого участка и индуктивность катушки (она возрастает), а также индуктивное сопротивление катушки, что ведет к изменению амплитуды дополнительных импульсов, пропускаемых через катушку. Пропускание дополнительных импульсов с частотой, превышающей частоту основных питающих импульсов, необходимо для уменьшения задержки сигнала при контроле хода якоря, а кроме того, при этом меньше нагружается источник дополнительных импульсов, так как индуктивное сопротивление с ростом частоты возрастает и ярче проявляется зависимость индуктивного сопротивления от величины хода якоря.

На фиг, 1 приведена электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 — временной график работы схемы устройства.

В схему входят генератор 1, обмотка 2 электромагнита, ключ 3 (например тиристор), полупроводниковый диод 4, резистор 5 и пороговое устройство 6 (например триггер Шмитта).

Работает устройство следующим образом.

При замыкании ключа 3 (например начало управления тиристором) на обмотку 2 электромагнита подается пульсирующее напряжение (см. фиг. 2), и якорь электромагнита начинает двигаться к сердечнику. Нагрузкой генератора 1 является цепочка из последовательно включенных обмотки 2 электромагнита, полупроводникового диода 4 и резистора

5, с которого импульсы подаются на пороговое устройство 6, Генератор работает в автоколебательном режиме, и импульсы с его выхода проходят на резистор 5 в момент отсутствия пульсирующего напряжения на оомотке электромагнита, когда полупроводниковый диод открыт, Диод предназначен для предотвращения подачи пульсирующего напряжения, питающего электромагнит, на резистор, так как в этом случае на него падает почти все обратное напряжение и он закрывается.

Величина амплитуды импульсов на резисторе зависит от положения якоря электромагнита и фиксируется пороговым устройством.

Экспериментальная проверка предложенного способа показала простоту его аппаратурной реализации, возможность использования для питания обмоток электромагнита сети переменного тока.

Формула изобретения

Способ контроля положения якоря в электромагнитных механизмах, например в клапанах, путем пропускания через обмотку электромагнита электрических импульсов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, через обмотку электромагнита дополнительно пропускают электрические импульсы с частотой, превышающей частоту. указанных импульсов, а о положении якоря судят по величине изменения амплитуды импульсов большей частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: Авторские свидельства: (1) № 379806 кл. F 16k 31/06, 28.08.70, (2) № 314026 кл. F 16k 31/02, 19.12.69. (3) № 202405 кл. F 16k 31/10, 16.05.66. (4) № 183289 кл. G 05b 23/00, 27.07.64.

516020 иг.

Фиг. 2

Редактор A. Купрякова

Заказ 1355, 9 Изд М 1379 Тираж 1029 Подписное

Ц11ИИПИ Госутарствсииого когаитета Совета Мшшстров СССР ио делаги изобрегеиий и открытий

113035, Москва,,Ж-35, 1заушская наб., д 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

1

1 ! !!

Составитель А. Андреев

Техред 3. Тараненко Корректор И. Позняковская