Устройство для управления электромагнитной машиной возвратно-поступательного движения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2123517/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 2506.80, Бюллетень Мо 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (1)М К„г

Н 02 P 7/62

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК621. 313,84 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В, И.Ляшков, A.Н. Джакупбаев, Г.А. Кораблен и В.И. Иванов — —) Институт горного дела AH Казахской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЯ

MAIIIHHOH ВОЗВРАТНΠ†ПОСТУПАТЕЛЬНО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может применяться в горной промышленности при создании мощных электромагнитных машин ударного действия, в строительной технике при забинании свай, разработке мерзлых грунтов и т.д.

Известны двухкатушечные электромагнитные машины возвратно-поступательного движения, содержащие электро10 магниты, силовые тиристоры, концевые датчики положения, ферромагнитный якорь, направляющую трубу (1) .

Недостаток таких машин состоит в том, что с увеличением мощности машин увеличиваются размеры электромагнитов и время их работы, что ведет к их быстрому нагреванию.

Наиболее близким к описываемому 20 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления многокаскадной машиной возвратно †поступательного движения, содержащее датчики положения, электромагниты, установленные на направляющей трубе, в которой расположен подвижный ферромагнитный якорь. Коммутация движения якоря н различных -направлениях осу- 30 ществляется с помощью триггеров, согласующего устройства и формирователя импульсов, открывающих силсвые тиристоры (2).

Недостатком данного устройства явявляется его сложность иэ-эа большого количества входящих в него узлов, трудность согласования их но время работы и недостаточная надежность н работе.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитной машиной возвратнопоступательного движения с п электромагнитами введены два трансформатора, каждый иэ которых имеет и — 1 вторичных обмоток с нключенными в них диодами. В первичные обмотки трансформаторон включены диодные мосты с тиристорами в диагонали, управляющие цепи которых подключены к содержащим диоды вторичным обмоткам конценых датчиков положения. Каждая из нторичных обмоток указанных трансформаторов, эа исключением одной, первого трансформатора, соединена параллельно с соответствующей вторичной обмоткой второго трансформатора.

743154

Все вторичные обмотки подключены к введенным конденсаторам в цепях управления силовых тиристоров. Управляющие цепи коммутирующих тиристоров подключены к содержащим диоды вторичным обмоткам промежуточных датчиков положения. Для эапирания силовых тиристоров, включенных последовательно обмоткам электромагнитов, к их анодам подключены конденсаторы.

На фиг.1 схематически показано устройство; на фиг.2 — блок-схема

"устройства, где сплошные линии отображают связи при движении якоря в одном направлении, а пунктирные линии — в другом; на фиг.3 — принципиальная электрическая схема. !5

Устройство для управления электромагнитной машиной возвратно-поступательного, движения состоит из и аидовых электромагнитов 1 (1=1,2,3,..., n), концевых датчиков 2 и 3 положе- () ния и промежуточных датчиков 4 и 5 положения. Во вторичные обмотки датчиков 2, 3, 4 и 5 положения вклюЧены диоды 6. Движение ферромагнитного якоря 7 в немагнитной трубе 8 в обоих направлениях обеспечивается с помощью концевых датчиков 2 и 3 положения и промежуточных датчиков 4 и 5 положения. Якорь 7 взаимодействует с рабочим инструментом 9. Тиристоры

10 установлены в диагоналях мостов 11 и 12, нагрузками которых являются первичные обмотки трансформаторов

13 и 14. Во вторичные обмотки трансформаторов 13 и 14 включены диоды

15 ° B цепях управления силовых тиристоров 16(находятся цепочки, каждая из которых представляет собой последовательно соединенные конденсаторы

17 „ и тиристоры 18j . К анодам силовых тиристоров 16 подключены ком- 40 мутирующие конденсаторы 19 . Цепи гашения энергии магнитного поля, состоящие из последовательно соединенных резисторов 20 и диодов 21, подключены параллельно обмоткам силовых 45 электромагнитов 1„. Иежду электромагнитами 1„ и силовыми тиристорами

16 подключены диоды 22„ Все устройство питается от выпрямителя 23 °

Устройстно работает следующим. образом.

Например, ферромагнитный якорь

7 намодгтся в правом крайнем положении (фиг.1). При этом он замыкает магнитопроводы концевого датчика 2 положения и промежуточного датчика 5 положения. Сигнал управления, снимаемый с одной иэ вторичных обмоток концевого датчика 2 положения (фиг.2), через диод 6 подается в цепь управления тиристора 10, который отпирает- gp ся, и через первичную обмотку трансформатора 13 начинает протекать ток.

Конденсаторы 17. через диоды 15 заряжаются -до амплитудного напря жения, возникающего на вторичных обмотках трансформатора 13. Одновременно сигнал управления, снимаемый с другой вторичной обмотки того же концевого датчика 2 положения, подается в цепь управления тиристора 18,, последний отпирается, и конденсатор

17 „, разряжаясь через цепь управления силового тиристора 16„-, отпирает его. Через открывающийся силовой тиристор 16п- обмотка электромагнита

1 .q подключается к выпрямителю 23 и по ней начинает протекать ток.

Одновременно через выпрямитель 23 заряжается коммутирующий коденсатор

19 g. Диоды 22 i препятствуют разряду конденсаторов 19 через обмотки электромагнитов, Ферромагнитный якорь

7 начинает втягиваться электромагнитом 1 -< . По мере втягивания якоря 7 его .передняя часть выходит из электромагнита 1„, и замыкает магнитопроводы следующих по ходу якоря 7 промежуточных датчиков 4 и 5 положения, расположенных между электромагнитами 1 w-y и 1 - (фиг.1), что приводит к отпиранию силового тиристора 16 .z а, следовательно, к подключению обмотки электромагнита 1„, к выпрямителю

23. Одновременно запирается силовой тиристор 16та- током разряда коммутирующего конденсатора 19н-g . Замыкание магнитопровода промежуточного датчика 5 положения не принодит к повторному включению силового тиристора 16, так как конденсатор 17 разряжен сигналом управления концевого датчика 2 положения, в результате обеспечивается нормальный режим работы электромагнитной машины возвратно-поступательного движения.

По мере движения якоря 7 процесс протекает аналогично. При достижении якорем 7 крайнего левого положения он замыкает магнитопровод другого конценого датчика 3 положения.При этом в устройстве возникает состояние, ана- логичное тому, которое было при замыкании якорем 7 концевого датчика

2 положения ° После этого якорь 7 начинает двигаться в обратном направ. лении.

В данном устройстве упрощена схема управления электрома нитной машиной возвратно-поступательного движения, обеспечено надежное согласование узлов устройства в процессе работы, что повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Устройство для управления электромагнитной машиной возвратно-поступательного движения, содержащее конце-. вые и промежутоЧные датчики положения, подключенные к цепям управления коммутирующих элементов подачи питания в и силовых электромагнитов, обмотка каждого из которых подключена через

i 43154 последовательно соединенные силовой тиристор и диод к питающему выпрямителю и установлена на направляющей трубе, с расположенным в ней ферромагнитным якорем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ïîâûшения надежности работы устройства, в него введены два трансформатора, каждый из которых имеет и-1 вторичных обмоток с включенными в них диодами, в первичных обмотках трансформаторов установлены диодные мосты с тиристорами в диагонали, управляющие цепи которых подключены к вторичным обмоткам концевых датчиков положения, вторичные обмотки трансформаторов подключены к введенным конденсаторам в цепях разряда которых установлены тиристоры, .управляющие цепи которых подключены к вторичным обмоткам промежуточных датчиков положения, причем каждая из вторичных обмоток, за исключением одной, первого трансформатора, соединена параллельно с соответствующей вторичной обмоткой второго трансформатора.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Носовец А.В. Анализ схем пита- ния и управления электромагнитными молотами с принудительной коммутацией тиристоров. Сб. Исследование электрических силовых импульсных систем, СО AH СССР, Ин. горного дела, Новосибирск, 1974, с, 17-26.

2. Сбоев В.М. и Ласков A.A. Система управления четырехсекционной электромагнитной машиной возвратно-поступательного движения ° Материалы Всесоюзного совещания По проблеме Силовые импульсные системы, часть 1, Электрические силовые импульсные

20 .системы, Новосибирск, 1969, с.8994.

743154

Составитель A.Òåðåõèû

Техред О. Легеза Корректор A.Ãðèöåíêo

Редактор A.Ôåäüêèíà

Филиал ППП Патент, г. У><город, ул. Проектная, 4

Эаказ 36 29/19 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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