Устройство для управления электромагнитом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

««752517 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.07.78 (21) 2649779/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н О1 F 7/18

Государственный кемнтет

СССР (53) УДК 621.316. .718:621.318. .34 (088.8) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 05.08.80 по делам нэебретеннй н етнрмтнй (72) Авторы изобретения

Г. А. Витмаер, А. В. Львицын, Г. Г. Угаров и В. Н. Федонин

Саратовский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ

Изобретение относится к устройствам для управления электромагнитами и электромагнитными машинами с линейно перемещающимися рабочими органами — электромагнитными прессами, молотами и др., применяемыми в машиностроении, строительстве, горном деле.

Известно устройство для управления электромагнитом, содержащее катушку электромагнита, блок управления, и реле времени.

Недостатком устройства является то, что управление током катушки производится по времени, независимо от режима работы электромагнита.

Известно также устройство для управления электромагнитом, содержащее катушку электромагнита и блок управления, подключенный к датчику положения рабочего органа, которым управляет электромагнит.

Недостатком устройства является невозможность регулировать режим работы электромагнита в зависимости от режима работы рабочего органа, что приводит к счижению

КПД электромагнитного привода в целом.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для управления электромагнитом с линейно перемещающимся якорем, содержащее индуктивную катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через основной тиристор с блоком управления, вспомогательный тиристор, подключенный анодом через резистор к положительному полюсу источника питания и через конденсатор — к аноду

10 основного тиристора, а катодом — к отрицательному полюсу источника питания.

Недостатком устройства является его недостаточно высокий КПД, так как блок управления не позволяет изменять время протекания тока в катушке электромагнита в зависимости от его величины.

Цель изобретения — повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления электромагнитом в с линейно перемещающимся якорем, содержащее индуктивную катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через основной тиристор с блоком управления, вспомогательный тиристор, подключенный

75251?

Формула изобретения

so

5$ анодом через резистор к положительному полюсу источника питания и через конденсатор — к аноду основного тиристора, а катодом — к отрицательному полюсу источника питания, снабжено измерительным резистором, включенным последовательно в цепь питания индуктивной катушки, а блок управления снабжен элементом сравнения по напряжению с двумя входами, задатчиком уровня напряжения, инвертором дифференцирующей цепью и триггером с раздельным запуском, причем измерительный резистор подключен к одному из входов элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход задатчика уровня, а выход — через инвертор и дифференцируюшую цепь соединен с одним из входов триггера, выход которого подключен к управляющему электроду основного тиристора.

На фиг. 1 приведен электромагнит, общий вид, и электрическая схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма режимов работы устройства для управления электромагнитом.

Схема устройства для управления элект.ромагнита содержит индуктивную катушку 1, окруженную магнитопроводом 2 с якорем 3 и возвратной пружиной 4, основной тиристор 5, вход которого подключен к выходу блока управления, содержашего вспомогательный тиристор 6, резистор 7, конденсатор 8, источник 9 постоянного напряжения, измерительный резистор 10, элемент 11 сравнения, задатчик уровня напряжения — потенциометр 12, инвертор 13, дифференцирующую цепь 14, триггер 15 с раздельным запуском и кнопку 16 запуска.

На фиг. 2 приведены эпюры напряжений в характерных точках устройства. Начало рабочего цикла осуществляется замыканием кнопки 16 запуска. При этом на вход триггера 15 поступает импульс, переводящий триггер в такое положение, что на его выходе образуется потенциал, поступающий на управляющий электрод тиристора 5. Тиристор 5 оказывается в открытом состоянии и по цепи индуктивной катушки 1 течет ток.

В момент трогания якоря 3 ток в катушке уменьшается до определенного значения, а затем при остановке якоря в конце рабочего хода увеличивается. На резисторе 10 ток преобразуется в напряжение той же формы. Изменение этого напряжения от времени изображено кривой (фиг. 2 а) .

Это напряжение поступает на первый вход элемента 11 сравнения, на его второй вход поступает напряжение со средней точки потенциометра 12. Вращая ручку потенциометра, можно изменять величину этого напряжения (линия II на фиг. 2 а). В элементе сравнения происходит алгебраическое вычитание подаваемых напряжений с последующим усилением разности напряжений до уровня ограничения. Поэтому на выходе сравнивающего устройства наблюдается скачок напряжения в момент, когда напряжение на резисторе 10 превышает напряже4 ние на потенциометре 12 и обратный скачок, когда напряжение на резисторе 10 меньше напряжения на потенциометре (фиг. 2 б) .

Выходное напряжение элемента 11 сравнения через инвертор 13 и дифференцирующую цепь 14 поступает на второй вход триггера 15 (фиг. 2 в, г, д). Задний фронт этого напряжения переводит триггер в состояние, когда на выходе отсутствует напряжение, пода ваемое на управляющий электрод тиристора 5 и подается управляющее напряжение

1р на тиристор 6. Это приводит к открыванию тиристора 6 и к появлению на аноде тиристора 5 кратковременного импульса огрицательного напряжения. Тиристор запирается и ток через индуктивную катушку 1, конденсатор 8, тиристор б, источник 9 напряжения, быстро уменьшается до нулевого значения, перезаряжая конденсатор 8. Таким образом, изменяя положение движка потенциометра 12 можно менять время протекания тока в индуктивной катушке.

Расширение диапазона изменения кинетической энергии якоря дополнительно может осуществляться изменением напряжения источника 9. При увеличения напряжения источника 9 кривая 1 (фиг. 2) сдвигается вверх и влево, а при уменьшении — вниз и вправо. При этом происходит изменение времени срабатывания триггера.

Элемент сравнения может быть регенеративного типа, но в этом случае его выход должен быть связан со входом триггера 15, эо через элементы, вырабатывающие импульс переброса триггера в момент второго совпадения напряжений 1 и II (фиг. 2).

Устройство позволяет регулировать кинетическую энергию якоря в широком диапазоне путем изменения уровня напряжения зз на выходе потенциометра 12 или изменением напряжения источника 9. При регулировке не происходит потерь энергии, что повышает

КПД всего устройства. Кроме того, схема устройства позволяет управлять электрическими машинами различной мощности.

° 6

Устройство для управления электромагнитом с линейно перемешаюшимся якорем, содержащее индуктивную катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через основной тиристор с блоком управления, вспомогательный тиристор, подключенный анодом через резистор к положительному полюсу источника питания и через конденсатор — к аноду основного тиристора, а катодом — к отрицательному полюсу источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, оно снабжено измерительным резистором, включенным последовательно в цепь питания индуктивной катушки, а блок управления снабжен элементом сравнения по напряжению с двумя входами, задатчи752517 ком уровня напряжения, инвертором, дифференцирующей цепью и триггером с раздельным запуском, причем измерительный резистор подключен к одному из входов элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход задатчика уровня, а выход — через инвертор и дифференцирующую цепь соединен с одним из входов триггера, выход которого подключен к управляющему электроду основного тиристора.

752517

О

6 асц

О

Составитель В. Давыдов

Реда кто р Е. До роше н ко Техред К. Шуфрич Корректор Г. Решетник

Заказ 4755/12 Тираж 844 Подписное

Е\НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4